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干復(fù)案例分析完后再來探討無溶劑的復(fù)合，無溶劑與干復(fù)最大的不同在二個方面，一是因為膠水的改變帶來了上膠方式的改變，二是因為膠水不含有機(jī)溶劑，因此膠液不再需要干燥烘箱加溫才能干燥。為了得到更均勻的涂布上膠效果，無溶劑復(fù)合通常采取五輥的輥涂式涂布上膠。由于涂膠方式的改變，復(fù)合時上膠量可以更低，膠水固含量可以達(dá)到100%且不含揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，因此無溶劑復(fù)合給軟包裝帶來了巨大的成本優(yōu)勢。免除溶劑干燥的過程不僅大幅節(jié)約了生產(chǎn)的能源消耗，也解決了復(fù)合末端VOCs治理問題。可以說無溶劑解決了軟包裝生產(chǎn)中的成本、效率、能源、環(huán)保等諸多問題，從多維度為塑料軟包帶來了可持續(xù)發(fā)展的解決方案，也給復(fù)合方式帶來了巨大提升與遐想空間，這使得無溶劑在近十年復(fù)合軟包裝行業(yè)內(nèi)迅速發(fā)展與普及。無溶劑復(fù)合還帶來了膠粘劑、涂膠方式、設(shè)備要求、操作技能的巨大轉(zhuǎn)變，與干復(fù)相比，各有長處與缺點，在不同領(lǐng)域都有相應(yīng)的應(yīng)用。無溶劑膠不含有機(jī)溶劑，理論上可以使用100%固含量的膠水，想要更高效且穩(wěn)定地涂布，意味著不能使用傳統(tǒng)網(wǎng)線輥進(jìn)行膠水轉(zhuǎn)移。當(dāng)前多數(shù)設(shè)備采取輥涂轉(zhuǎn)移的方式涂膠，對技術(shù)操作工藝與膠水的要求相對較高，必須控制在嚴(yán)格的工藝條件下進(jìn)行施工，以增加涂布的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性的含義有四種：一是膠本身的穩(wěn)定性；二是膠水涂布狀態(tài)的穩(wěn)定性；三是設(shè)備的穩(wěn)定可靠性；四是涂布完成后需要“粘得牢、粘得好”。 1、無溶劑采用的是五輥式涂布方法，是通過計量輥與轉(zhuǎn)移鋼輥的間隙+轉(zhuǎn)移鋼輥+轉(zhuǎn)移膠輥，將膠水轉(zhuǎn)移到復(fù)合鋼輥之上，再通過復(fù)合膠輥壓合進(jìn)行粘合的涂膠過程。涂膠方式的改變使得膠水可以更加均勻地涂到薄膜上，通常使用1~2g/㎡的上膠量也能得到很好的復(fù)合效果，與干復(fù)上膠量相比大幅地下降（40%-60%），涂膠層的減薄也降低了膠液收縮的內(nèi)聚力。2、想要在高速復(fù)合中獲得穩(wěn)定的涂布效果，除設(shè)備精度與穩(wěn)定性必須得到保障外，膠液也需要一個穩(wěn)定的工作粘度。因為涂布膠液需具備一定的粘度以保持其轉(zhuǎn)移、流平性，確保涂布的施工性能，常見膠液的工作粘度多在800-1500cps(涂4杯約為22--36S)粘度，工作溫度在35-50度范圍。這樣的工作粘度對于膠水來講顯然是偏低的，為了保持良好的工作粘度，可以采用2種辦法：降低膠水原膠的初始粘度或通過升溫來降低膠液的工作粘度。這2種途徑實現(xiàn)起來又各有利弊：①降低原膠的初始粘度：意味著需要降低原膠的分子量，膠水分子量降低則初粘力更低，膠水交聯(lián)聚合的反應(yīng)路徑也會變得更長，否則影響粘接效果。同時由于膠黏劑分子量的減小，膠液變得流動性和滲透性變好，意味著更小的膠水分子對薄膜穿透性更強(qiáng)，存在微孔的薄膜就容易被膠水滲透，產(chǎn)生滲膠現(xiàn)象（如鋁箔的背透等）。②提高膠黏劑的原膠粘度，通過升溫降低涂布的工作粘度：原膠粘度的提高意味著初粘力的提升和反應(yīng)路徑的變短，通過對提升施工的溫度來降低工作粘度，但高溫會讓膠黏劑的反應(yīng)速率迅速升高，涂布膠液的粘度也會快速上升，因此膠黏劑在混膠、膠槽、涂布之間的恒粘時間變短，可能產(chǎn)生存盤性的問題，涂布的穩(wěn)定性也會受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，因此使用提高工作溫度降粘的辦法，也是比較困難的。③沿用膠水研發(fā)的慣性思維，通過在一定程度控制原膠的分子量（初始粘度）下，延長初期的反應(yīng)速率(調(diào)整初期反應(yīng)曲線）以同時增加膠水的存盤和涂布性能。以期望解決粘度提升初粘，提升溫度降粘又加快反應(yīng)速度使得涂布性能變差；而降低原膠粘度則降低了初粘，反應(yīng)路徑又會太長。3、綜上，膠水的配方設(shè)計只能在矛盾之中尋求平衡，是否變成了以下的怪圈路徑：①保持良好的涂布性能→降低初始粘度→降低分子量及粘度→背透及反應(yīng)鏈拉長→影響膠水的復(fù)合性能；②保持良好的涂布性能→降低初始粘度→降低分子量及粘度→提升交聯(lián)反應(yīng)速率→工作存盤性下降→影響膠水的施工性能；③保持良好的涂布性能→加大原膠初始粘度→保持良好的涂布性能→提高膠液工作溫度→降低膠水粘度→膠水反應(yīng)速率加速→膠水存盤性下降→影響膠水的施工性能；④為保持膠液的施工性能及粘接性能，膠水配方總是不斷在原膠、生產(chǎn)、成品性能三者之間尋找平衡路徑。 4、無溶劑的五輥涂布的計量輥、轉(zhuǎn)移輥、上膠輥通常是可加熱的鋼輥，中間的轉(zhuǎn)移膠輥及復(fù)合壓膠是膠輥。加熱輥在設(shè)備涂布時加熱的均勻度、熱變形度、膠輥受熱變形等，都會影響涂布的正常性能。特別是涂布時計量輥與轉(zhuǎn)移輥之間的間隙，通常需要在溫度穩(wěn)定后安裝好擋膠板，再塞尺檢查確認(rèn)，防止中間因熱或壓力而變形，確保均勻穩(wěn)定地涂膠。同時需要充分考慮到鋼輥與膠液加熱而產(chǎn)生的共同影響。5、無溶劑工作膠液是通過混膠機(jī)混合出膠的，因此對A/B膠的出膠比例、混膠的均勻度必須要準(zhǔn)確，每次開機(jī)前混配比的測量、出膠、混膠狀態(tài)的檢驗確認(rèn)都非常重要，生產(chǎn)過程中對出膠壓力、溫度、涂膠設(shè)備保持巡查，確保不出現(xiàn)異常。行業(yè)因混膠出現(xiàn)問題有層出不窮的案例，大部分原因為混膠管堵塞、混膠頭局部堵塞、膠泵送膠的異常、靜態(tài)混膠管不良、膠槽二端出現(xiàn)死膠等幾個常見問題，膠缸加錯膠水（A/B膠混加）導(dǎo)致產(chǎn)品報廢的問題也是時有聽聞。發(fā)生問題主要原因無外乎管理失控、膠水的比例失衡，關(guān)鍵點在于對生產(chǎn)工藝的控制與設(shè)備性能的掌握不足產(chǎn)生的。6、無溶劑與干復(fù)最大的區(qū)別是不用干燥，因此少了烘干干燥的熱風(fēng)與加熱，也少了網(wǎng)紋輥的涂布機(jī)構(gòu)，能源節(jié)約及設(shè)備結(jié)構(gòu)得到簡化，復(fù)合機(jī)速也得到了大幅的提升，隨著機(jī)速高速的提升，對設(shè)備張力的穩(wěn)定性就提出了更高的要求，特別是由于復(fù)合的初粘力極低，對薄膜的收卷張力提出的要求，也就近乎嚴(yán)苛。同時無溶劑的高速復(fù)合只能盡量收大卷才能減少停機(jī)，以保障生產(chǎn)效率與質(zhì)量。而大膜卷帶來收卷的張力、應(yīng)力、內(nèi)聚力的變化，加上薄膜變形、位移等變化，隨著膜卷自重急劇加大，卷芯壓強(qiáng)也就急劇增加，要科學(xué)收卷并不容易，需要充分考慮以下問題。①初粘力低膜層容易產(chǎn)生錯位，因此膠黏劑的選用非常重要；②復(fù)合上膠量需要得到精準(zhǔn)控制：過大產(chǎn)生易溶墨、串卷等問題，過小易產(chǎn)生白點、剝離不夠等問題；③膠液涂布后存在一定時間段的流體狀態(tài)，如何充分利用或者避免膜間的疊差厚度，降低溶墨與氣泡問題；④復(fù)合速度快，需要更加平穩(wěn)的張力與均勻的涂布效果，對膜材的要求也就更高，厚薄平整度不良的薄膜盡量不要上機(jī)復(fù)合；⑤涂布量的降低對于環(huán)境的要求也就變得更高，盡可能提供恒溫、恒濕、防塵的生產(chǎn)環(huán)境，包括對薄膜、膠水進(jìn)行提前的恒溫準(zhǔn)備至關(guān)重要。⑥收放卷的卷徑變化性更大，對薄膜產(chǎn)生的應(yīng)力變化也就更大，如何對不同彈性模量的材料進(jìn)行科學(xué)的組合，以及壓輥對收卷產(chǎn)生的影響，是需要研究的；⑦因操作精密度更高，因此如何對無溶劑生產(chǎn)過程的規(guī)范操作，做好防錯、防呆，提前預(yù)防顯得更加重要；⑧無溶劑的熟化，特別是卷內(nèi)內(nèi)芯的熟化，對熟化的控制及薄膜的應(yīng)力變化、層間蠕變、靜電影響等需要更加關(guān)注，建議收卷使用周徑50cm壁厚10mm的無縫鋼管作為收卷管芯；⑨因膠黏劑本身產(chǎn)生的問題：膠水的滲透、對助劑的吸收與析出影響、PE阻封等，在產(chǎn)前的工藝設(shè)計就要做好規(guī)避。總之，只有對膠水、薄膜、設(shè)備、工藝的各項原理有很清晰的認(rèn)識之后，提前設(shè)定合適的工藝進(jìn)行匹配，才能得到最好的復(fù)合結(jié)果，也就是得到“粘得更牢、粘得更好”復(fù)合產(chǎn)品。
聯(lián)系人：何先生
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