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軟包裝無(wú)溶劑膠粘劑復(fù)合工藝控制
無(wú)溶劑復(fù)合，是采用100%固含量的無(wú)溶劑型膠粘劑并利用其固化反應(yīng)，在無(wú)溶劑復(fù)合機(jī)上將兩種及兩種以上不同類型的基材粘接在一起，從而獲得具有新的功能性材料的一種綠色技術(shù)。由于其工藝的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及在環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)，逐漸成為軟包裝的一種重要的復(fù)合工藝，是國(guó)際軟包裝最重要的三大環(huán)保技術(shù)之一。
無(wú)溶劑復(fù)合工藝顯著的優(yōu)勢(shì)在于降低成本、高效節(jié)能、生產(chǎn)安全穩(wěn)定、提升產(chǎn)品質(zhì)量等方面。是一種值得大力倡導(dǎo)、極具實(shí)用價(jià)值的生產(chǎn)方式，是未來(lái)軟包裝復(fù)合工藝的的主要發(fā)展方向。
無(wú)溶劑復(fù)合技術(shù)始于20世紀(jì)70年代，至今已成為制造復(fù)合膜包裝材料成熟的應(yīng)用技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，無(wú)溶劑復(fù)合技術(shù)在歐美市場(chǎng)已占據(jù)相當(dāng)重要的地位，新增的無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備數(shù)量占新增復(fù)合設(shè)備的80%～90%以上。國(guó)內(nèi)無(wú)溶劑設(shè)備在無(wú)溶劑設(shè)備生產(chǎn)廠家與膠粘劑生產(chǎn)廠家的大力推動(dòng)與協(xié)同下，目前總量已經(jīng)達(dá)到200臺(tái)左右。特別是國(guó)產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量近3年來(lái)有了較大程度的增長(zhǎng)，呈跨越式的上升態(tài)勢(shì)。
我公司生產(chǎn)的無(wú)溶劑膠粘劑經(jīng)過近六年時(shí)間的投入使用，現(xiàn)將涉及到的軟包裝無(wú)溶劑膠粘劑復(fù)合工藝控制要點(diǎn)總結(jié)如下，望與有關(guān)同仁共同探討。 不當(dāng)之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。
一、復(fù)合薄膜的檢測(cè)
無(wú)溶劑復(fù)合可適用于所有的塑料薄膜、鋁箔及紙張復(fù)合。軟包裝領(lǐng)域，無(wú)溶劑基材一般包括各種塑料薄膜、鍍鋁膜、紙張和鋁箔等。目前，無(wú)溶劑復(fù)合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMPET 、VMCPP、CPP、PE、VMPE、鋁箔等。復(fù)合時(shí)一般情況下將剛性大、涂布性能好的材料（BOPP 、PET、OPA、VMPET等）放在主放卷工位；將易拉伸的材料（VMCPP CPP、PE等）放在副放卷工位。在印刷膜與鍍鋁材料復(fù)合時(shí)，為了保證復(fù)合質(zhì)量和生產(chǎn)效率，也可以把鍍鋁材料放到主放卷工位。
1、復(fù)合用的薄膜厚度以（0.010-0.020mm）為宜，厚薄均勻，縱、橫向厚度偏差要求控制在10%以內(nèi)。薄膜厚度不均勻，不但會(huì)影響到薄膜各處的拉伸強(qiáng)度、阻隔性等，更會(huì)影響到薄膜的后續(xù)加工。
2、薄膜的寬度應(yīng)在復(fù)合設(shè)備設(shè)定的參數(shù)范圍內(nèi)，副放卷薄膜寬度應(yīng)比主放卷薄膜略寬0-5mm 。
3、對(duì)于復(fù)合薄膜的檢測(cè)，主要性能指標(biāo)就是表面張力。通常對(duì)于使用的復(fù)合薄膜都必須經(jīng)過電暈處理（PE、BOPP、OPP膜的表面張力必須大于38達(dá)因；VMPET薄膜大于42達(dá)因；PET薄膜大于45達(dá)因；PA薄膜大于50達(dá)因、VMCPP薄膜大于36達(dá)因）。其主要目的是利于膠粘劑在薄膜表面潤(rùn)濕，提高膠粘劑的流平、涂布及復(fù)合牢度。復(fù)合薄膜電暈處理面要均勻一致。如果薄膜表面張力低于要求值時(shí)，會(huì)影響其復(fù)合牢度，嚴(yán)重的情況會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象。
復(fù)合薄膜的檢測(cè)還應(yīng)注意拉伸強(qiáng)度在縱橫兩個(gè)方向應(yīng)大于103Mpa/cm2,熱收縮率應(yīng)小于4%。除此之外，復(fù)合薄膜根據(jù)需要還要進(jìn)行阻隔性測(cè)試、溶劑殘留檢測(cè)，耐蒸煮性能檢測(cè)、強(qiáng)度測(cè)試、熱收縮性能測(cè)試等物理性能的檢測(cè)等。
二、膠粘劑的應(yīng)用
1、膠粘劑的選擇
無(wú)溶劑膠粘劑主要有單組分膠粘劑和雙組分膠粘劑。選擇膠粘劑時(shí)需要考慮的因素也很多。首先是包裝內(nèi)容物的種類及所用薄膜材料的種類；其次，還要考慮印刷油墨與膠粘劑兩者之間的相容性；再次，剝離強(qiáng)度要求以及熱封條件等對(duì)膠粘劑的效果也有很大影響。
單組分的膠粘劑可直接使用。雙組分膠粘劑，需要將主劑和固化劑按一定比例混合后再投入使用，一般情況下，采用自動(dòng)混膠機(jī)混合。
雙組份膠粘劑的混合應(yīng)嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家規(guī)定的主劑和固化劑的配比比例進(jìn)行。雙組份膠粘劑的粘合力隨儲(chǔ)存時(shí)問的增加會(huì)因表面老化而下降，所以，配制好的膠粘劑不宜長(zhǎng)時(shí)間貯存，應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)用完。
合適的膠粘劑應(yīng)符合以下要求：色澤淺、透明度高；無(wú)沉淀雜質(zhì)；使用時(shí)分散性能好，易流動(dòng)，粘附性能持久良好；對(duì)油墨、紙張、塑料薄膜有良好的親附性；復(fù)合產(chǎn)品長(zhǎng)期放置不泛黃、不起皺、不起泡和不脫層；功能性膠粘劑還應(yīng)具有耐高溫，抗低溫、耐酸堿度等性能。
2. 上膠量的控制
上膠量是影響復(fù)合產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。要考慮復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)、不同種類油墨的上墨量、涂布基材表面狀況、薄膜的厚度及爽滑劑的含量、最終產(chǎn)品的用途等。根據(jù)我們的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，不同的基材復(fù)合上膠量并不一致，基本上控制在1-3g/㎡的范圍內(nèi)。塑/塑復(fù)合通常在0.8-1.5g/㎡；塑/鍍鋁膜復(fù)合通常在1.2-2.0g/㎡；紙/塑復(fù)合通常在1.0-3.0 g/㎡。如上膠量太大，膠粘劑固化不完全，會(huì)影響粘接強(qiáng)度不但造成收卷不齊，還會(huì)造成油墨從印刷基材剝離轉(zhuǎn)移；如果上膠量太小，不僅剝離強(qiáng)度下降，還會(huì)由于上膠量和油墨浸潤(rùn)不充分留有氣泡，出現(xiàn)白點(diǎn)。此種現(xiàn)象在鍍鋁和白色印刷膜復(fù)合上顯得更為突出。
三．設(shè)備使用與維護(hù)
1、復(fù)合設(shè)備使用前必須保證機(jī)器電源電壓穩(wěn)定，有穩(wěn)壓裝置，電壓波動(dòng)偏差不超過10%；空氣干燥機(jī)壓縮空氣要清潔干燥，壓力不低于0.6MPA；水源壓力不低于4KG，潔凈，不能有雜質(zhì)。
2、無(wú)溶劑復(fù)合機(jī)要注意保持良好的使用狀態(tài)，使用前要進(jìn)行必要的開機(jī)檢測(cè)。重點(diǎn)是檢查各導(dǎo)輥是否清潔無(wú)破損，滾動(dòng)是否靈活，涂布輥，背壓輥，復(fù)合輥是否平緩及兩端同步。每天在上、下班前必須將上膠涂布，復(fù)合部分及各滾軸清洗干凈。
3、混膠機(jī)是無(wú)溶劑復(fù)合機(jī)使用的前提和保證。使用雙組分膠粘劑時(shí)，計(jì)量泵是非常關(guān)鍵的部件。必須保證計(jì)量泵工作狀態(tài)良好，進(jìn)入計(jì)量泵的壓縮空氣要保持干燥，必要時(shí)還應(yīng)加裝除濕裝置。如果壓縮空氣中含有水分會(huì)產(chǎn)生很大影響，一方面可能造成張力的變化；另一方面會(huì)使膠泵堵塞，造成膠粘劑配比錯(cuò)誤，同時(shí)膠粘劑也會(huì)在膠泵內(nèi)固化，不易清理。
4、無(wú)溶劑復(fù)合的初粘力較低，張力控制必須非常精確。張力控制包括主放卷張力、涂膠后薄膜張力、副放卷張力、收卷張力、收卷錐度幾個(gè)方面。一般來(lái)說，薄膜涂膠后的張力要略大于主放卷張力，收卷張力略大于放卷張力，收卷錐度控制在15%-35%以內(nèi)為好。針對(duì)不同材質(zhì)的薄膜，復(fù)合過程中各部分張力大小也應(yīng)有所不同，甚至不同廠家生產(chǎn)的同一材質(zhì)的薄膜，其張力也要略作調(diào)整。特別是要注意兩層復(fù)合基材之間張力的匹配。
四．工作環(huán)境及固化要求
無(wú)溶劑復(fù)合對(duì)工作環(huán)境的要求相對(duì)嚴(yán)格，要求單獨(dú)為無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備設(shè)置封閉無(wú)塵車間。車間濕度一般控在70%左右的范圍內(nèi)，車間溫度一般在30℃-40℃范圍內(nèi)。如車間溫度過高，無(wú)溶劑膠粘劑粘度小，上膠量低，但穩(wěn)定性差；溫度過低，膠粘劑浸潤(rùn)性差，上膠量高，但涂布均勻性差。
無(wú)溶劑膠粘劑的固化與基材中的含水量及環(huán)境溫度密切相關(guān)，必須保證足夠的水分存在。室溫條件下固化4-8小時(shí)即可進(jìn)行后道工藝加工。雙組份膠粘劑的固化分二步，第一步是其本身含有的-NCO與-OH基團(tuán)反應(yīng)交聯(lián)固化，第二步是過量的-NCO基團(tuán)與環(huán)境或基材中的水分反應(yīng)，其固化在40℃條件下8-12個(gè)小時(shí)后即可進(jìn)行后道工藝加工。
無(wú)溶劑復(fù)合還要建立規(guī)模合適的固化室，配備加熱和通風(fēng)設(shè)施，保持室內(nèi)溫度的恒定和均勻性。固化室的溫度要在35—50℃范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，濕度一般控制在60%-90%的范圍內(nèi)。
