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軟包裝無溶劑膠粘劑復合工藝控制
無溶劑復合，是采用100%固含量的無溶劑型膠粘劑并利用其固化反應，在無溶劑復合機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。由于其工藝的經(jīng)濟性、安全性以及在環(huán)境保護方面的優(yōu)勢，逐漸成為軟包裝的一種重要的復合工藝，是國際軟包裝最重要的三大環(huán)保技術之一。
無溶劑復合工藝顯著的優(yōu)勢在于降低成本、高效節(jié)能、生產(chǎn)安全穩(wěn)定、提升產(chǎn)品質量等方面。是一種值得大力倡導、極具實用價值的生產(chǎn)方式，是未來軟包裝復合工藝的的主要發(fā)展方向。
無溶劑復合技術始于20世紀70年代，至今已成為制造復合膜包裝材料成熟的應用技術。進入21世紀以來，無溶劑復合技術在歐美市場已占據(jù)相當重要的地位，新增的無溶劑復合設備數(shù)量占新增復合設備的80%～90%以上。國內(nèi)無溶劑設備在無溶劑設備生產(chǎn)廠家與膠粘劑生產(chǎn)廠家的大力推動與協(xié)同下，目前總量已經(jīng)達到200臺左右。特別是國產(chǎn)設備的數(shù)量近3年來有了較大程度的增長，呈跨越式的上升態(tài)勢。
我公司生產(chǎn)的無溶劑膠粘劑經(jīng)過近六年時間的投入使用，現(xiàn)將涉及到的軟包裝無溶劑膠粘劑復合工藝控制要點總結如下，望與有關同仁共同探討。 不當之處，敬請批評指正。
一、復合薄膜的檢測
無溶劑復合可適用于所有的塑料薄膜、鋁箔及紙張復合。軟包裝領域，無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，無溶劑復合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMPET 、VMCPP、CPP、PE、VMPE、鋁箔等。復合時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合時，為了保證復合質量和生產(chǎn)效率，也可以把鍍鋁材料放到主放卷工位。
1、復合用的薄膜厚度以（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，不但會影響到薄膜各處的拉伸強度、阻隔性等，更會影響到薄膜的后續(xù)加工。
2、薄膜的寬度應在復合設備設定的參數(shù)范圍內(nèi)，副放卷薄膜寬度應比主放卷薄膜略寬0-5mm 。
3、對于復合薄膜的檢測，主要性能指標就是表面張力。通常對于使用的復合薄膜都必須經(jīng)過電暈處理（PE、BOPP、OPP膜的表面張力必須大于38達因；VMPET薄膜大于42達因；PET薄膜大于45達因；PA薄膜大于50達因、VMCPP薄膜大于36達因）。其主要目的是利于膠粘劑在薄膜表面潤濕，提高膠粘劑的流平、涂布及復合牢度。復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，會影響其復合牢度，嚴重的情況會發(fā)生分層現(xiàn)象。
復合薄膜的檢測還應注意拉伸強度在縱橫兩個方向應大于103Mpa/cm2,熱收縮率應小于4%。除此之外，復合薄膜根據(jù)需要還要進行阻隔性測試、溶劑殘留檢測，耐蒸煮性能檢測、強度測試、熱收縮性能測試等物理性能的檢測等。
二、膠粘劑的應用
1、膠粘劑的選擇
無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，剝離強度要求以及熱封條件等對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，采用自動混膠機混合。
雙組份膠粘劑的混合應嚴格按照生產(chǎn)廠家規(guī)定的主劑和固化劑的配比比例進行。雙組份膠粘劑的粘合力隨儲存時問的增加會因表面老化而下降，所以，配制好的膠粘劑不宜長時間貯存，應在規(guī)定的時間內(nèi)用完。
合適的膠粘劑應符合以下要求：色澤淺、透明度高；無沉淀雜質；使用時分散性能好，易流動，粘附性能持久良好；對油墨、紙張、塑料薄膜有良好的親附性；復合產(chǎn)品長期放置不泛黃、不起皺、不起泡和不脫層；功能性膠粘劑還應具有耐高溫，抗低溫、耐酸堿度等性能。
2. 上膠量的控制
上膠量是影響復合產(chǎn)品質量的關鍵因素。要考慮復合膜的結構、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)我們的實際操作經(jīng)驗，不同的基材復合上膠量并不一致，基本上控制在1-3g/㎡的范圍內(nèi)。塑/塑復合通常在0.8-1.5g/㎡；塑/鍍鋁膜復合通常在1.2-2.0g/㎡；紙/塑復合通常在1.0-3.0 g/㎡。如上膠量太大，膠粘劑固化不完全，會影響粘接強度不但造成收卷不齊，還會造成油墨從印刷基材剝離轉移；如果上膠量太小，不僅剝離強度下降，還會由于上膠量和油墨浸潤不充分留有氣泡，出現(xiàn)白點。此種現(xiàn)象在鍍鋁和白色印刷膜復合上顯得更為突出。
三．設備使用與維護
1、復合設備使用前必須保證機器電源電壓穩(wěn)定，有穩(wěn)壓裝置，電壓波動偏差不超過10%；空氣干燥機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。
2、無溶劑復合機要注意保持良好的使用狀態(tài)，使用前要進行必要的開機檢測。重點是檢查各導輥是否清潔無破損，滾動是否靈活，涂布輥，背壓輥，復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，復合部分及各滾軸清洗干凈。
3、混膠機是無溶劑復合機使用的前提和保證。使用雙組分膠粘劑時，計量泵是非常關鍵的部件。必須保證計量泵工作狀態(tài)良好，進入計量泵的壓縮空氣要保持干燥，必要時還應加裝除濕裝置。如果壓縮空氣中含有水分會產(chǎn)生很大影響，一方面可能造成張力的變化；另一方面會使膠泵堵塞，造成膠粘劑配比錯誤，同時膠粘劑也會在膠泵內(nèi)固化，不易清理。
4、無溶劑復合的初粘力較低，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、收卷錐度幾個方面。一般來說，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。針對不同材質的薄膜，復合過程中各部分張力大小也應有所不同，甚至不同廠家生產(chǎn)的同一材質的薄膜，其張力也要略作調(diào)整。特別是要注意兩層復合基材之間張力的匹配。
四．工作環(huán)境及固化要求
無溶劑復合對工作環(huán)境的要求相對嚴格，要求單獨為無溶劑復合設備設置封閉無塵車間。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，膠粘劑浸潤性差，上膠量高，但涂布均勻性差。
無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，必須保證足夠的水分存在。室溫條件下固化4-8小時即可進行后道工藝加工。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基團反應交聯(lián)固化，第二步是過量的-NCO基團與環(huán)境或基材中的水分反應，其固化在40℃條件下8-12個小時后即可進行后道工藝加工。
無溶劑復合還要建立規(guī)模合適的固化室，配備加熱和通風設施，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)自動調(diào)節(jié)控制，濕度一般控制在60%-90%的范圍內(nèi)。
