軟包裝干式復(fù)合工藝設(shè)計(jì)概述

./干式復(fù)合工藝概述第一章、復(fù)合概論一、復(fù)合的概念1、復(fù)合的概念：就是使用特定的設(shè)備,借助各種膠粘物質(zhì),使二層或二層以上的薄膜或其它基材均勻粘合在一起的工藝方法。復(fù)合的目的：就是合理組合各種基材,綜合其優(yōu)點(diǎn),從而達(dá)到包裝的要求。單一的薄膜,具有各自的特性,但很難同時(shí)具有包裝所需的全部特性,如印刷性能、熱封性能、機(jī)械強(qiáng)度、阻氣性能、阻濕性能、阻光性能、耐高溫性能、耐低溫性能、耐介質(zhì)性能〔如酸、辣、油、鹽、酒等、透明度、柔軟度、挺度等等。二、復(fù)合的種類干式復(fù)合：就是在基材表面涂布一層溶劑型膠粘劑,經(jīng)過烘道除去溶劑而干燥,然后與另一基材通過熱輥壓合成膜的復(fù)合方式。濕式復(fù)合：就是在基材表面涂布一層水溶性膠粘劑,然后與另一基材通過熱輥壓合成膜,再經(jīng)過烘道干燥的復(fù)合方式。濕式復(fù)合一般要求其中一種基材具有較強(qiáng)的透過性能,如紙,以便水分能在復(fù)合后滲透揮發(fā)。擠出復(fù)合：就是用擠出機(jī)將聚乙烯樹脂或其它樹脂加熱熔融、經(jīng)過模唇流出形成片狀薄膜后立即與另一種或二種基材通過冷卻輥壓合成膜的復(fù)合方式。蠟式復(fù)合：就是以衛(wèi)生級(jí)微晶石蠟作膠粘劑,將石蠟在加熱槽中熔融后均勻涂布在基材上,然后與另一基材通過壓輥壓合成膜的復(fù)合方式。無溶劑復(fù)合：就是將經(jīng)加熱后粘度變小的非溶劑型膠粘劑涂布在基材上,然后與另一基材通過熱輥壓合成膜的復(fù)合方式。熱熔復(fù)合：就是將聚乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、石蠟放在一起加熱熔融后均勻涂布在基材上,然后與另一基材通過壓輥壓合成膜的復(fù)合方式。多層共擠復(fù)合：就是將多種不同性能的樹脂通過多臺(tái)擠出機(jī)共擠進(jìn)入模具復(fù)合成膜的復(fù)合方式。第二章、干式復(fù)合一、干式復(fù)合定義把液態(tài)黏合劑涂布到一層薄膜上〔第一基材,經(jīng)過烘箱使黏合劑中的溶劑蒸發(fā)后成固態(tài)"干"的狀態(tài),再與另一層薄膜〔第二基材經(jīng)熱壓貼合成復(fù)合薄膜的工藝。二、干式復(fù)合特點(diǎn)1、對(duì)基材的實(shí)用性廣。可用于各種塑料薄膜、鋁箔、鍍鋁薄膜以及紙張的復(fù)合。2、復(fù)合PE材料時(shí),無氧化臭味,熱合性更好。3、比擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度高、薄膜品整、剛性好。4、適用于多品種、少數(shù)量的產(chǎn)品復(fù)合,基材與黏合劑更換方便。5、生產(chǎn)效率高。復(fù)合最高速度可達(dá)250m/min左右,一般為130-150m/min,加工寬度為400-1400mm。6、使用聚氨酯黏合劑,其粘合強(qiáng)度達(dá),并有良好的耐熱性和耐化學(xué)藥品性,可用作耐高溫蒸煮袋等。7、復(fù)合操作簡(jiǎn)單,只要干燥溫度和張力控制適當(dāng),就可順利生產(chǎn)。三、干式復(fù)合缺點(diǎn)1、有殘留溶劑在制品中,有引起火災(zāi)和爆炸等的危險(xiǎn)。2、黏合劑與涂布性能難掌握。3、對(duì)基材的厚度均勻性及蕩邊要求高。4、黏合劑用量大,能源消耗大,其生產(chǎn)成本高。5、目前仍以溶劑型聚氨酯黏合劑為主,或多或少有一定的毒性。四、干式復(fù)合工藝流程第一基材放卷→涂布→烘干→復(fù)合→收卷→熟化第二基材放卷第三章、膠粘劑附著力基本原理分析膠粘劑〔涂料、油墨附著力的機(jī)理人們并未完全了解,但形成了一些假設(shè)理論,并用以分析附著過程和影響附著力的因素。一、附著力當(dāng)兩種物體被放在一起達(dá)到緊密的界面分子接觸,以至生成新的界面層時(shí)就生成了附著力。當(dāng)膠粘劑涂布于基材上,在干燥和固化的過程中附著力就生成了。這些力的大小取決于基材表面和膠粘劑的性質(zhì)。廣義上講附著力可分為二類：主價(jià)力和次價(jià)力?；瘜W(xué)鍵即為主價(jià)力,具有比次價(jià)力高得多的附著力。次價(jià)力基于以氫鍵為代表的弱得多的物理作用力。這些作用力在具有極性基團(tuán)<如羧基>的基材上更常見,而在非極性表面如聚乙烯上則較少。鍵的強(qiáng)度和鍵能強(qiáng)度類型能量<千卡/摩爾>實(shí)例共價(jià)鍵主價(jià)力15～170絕大多數(shù)有機(jī)物氫鍵次價(jià)力<12水色散力次價(jià)力<10絕大多數(shù)分子偶極力次價(jià)力<5極性有機(jī)物誘導(dǎo)力次價(jià)力<0.5非極性有機(jī)物二、附著力理論１、機(jī)械連接理論在亞微觀狀態(tài)下觀察,基材表面是粗糙的,充滿孔洞、凹陷。具有良好流動(dòng)性能的液態(tài)膠粘劑流入并填滿這些孔洞、凹陷,干燥固化后形成鉤錨、榫接、鉚合等機(jī)械連接力?；牡拇植诔潭雀摺⒈砻娣e大,附著力就大。只有當(dāng)膠粘劑完全滲透到粗糙表面的不規(guī)則界面處,才對(duì)附著力有利。只要涂膜稍具流動(dòng)性,就很少會(huì)產(chǎn)生不可釋放應(yīng)力。但隨著涂膜粘度、剛性的增加和對(duì)基材附著力的形成,就會(huì)產(chǎn)生大量的應(yīng)力。膠粘劑在基材的凹凸處的厚度顯然不同,這種不同導(dǎo)致物理性質(zhì)不同。不均一的涂層會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)部應(yīng)力,甚至?xí)?dǎo)致膜層的破裂。２、化學(xué)鍵理論在界面間產(chǎn)生化學(xué)鍵,互相反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)牢牢結(jié)合在基材和膠粘劑上。這類連結(jié)最強(qiáng)且耐久性最好。含反應(yīng)性基團(tuán)如羥基和羧基的膠粘劑傾向于和含有類似基團(tuán)的基材有更強(qiáng)的附著力。光譜分析法可證實(shí)這一點(diǎn)。３、靜電理論膠粘劑和基材表面都帶有殘余電子而形成帶電雙電層,這些電子的相互作用也能提高附著力。靜電力主要來源于色散力和由永久偶極子引起的相互作用力〔一個(gè)分子的正電區(qū)和另一個(gè)分子的負(fù)電區(qū)。誘導(dǎo)偶極子之間的吸引力稱為色散力或倫敦力,是范德華力〔分子間力的一種。當(dāng)膠粘劑分子與基材分子之間的間距超過０.5納米〔5埃時(shí),這些力的作用明顯降低。所以保證一定壓力用壓輥使膠粘劑與基材緊密接觸是非常重要的。4、擴(kuò)散理論當(dāng)膠粘劑與基材接觸時(shí),大分子的某些短鏈會(huì)向界面另一邊進(jìn)行不同程度的擴(kuò)散。即鏈段穿過界面后相互擴(kuò)散形成交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于長(zhǎng)鏈性質(zhì)不同及擴(kuò)散系數(shù)較低,非相似聚合物通常不相容。完整的大分子穿過界面互相擴(kuò)散是不可能的。實(shí)驗(yàn)表明,局部鏈段擴(kuò)散很容易發(fā)生,并在界面產(chǎn)生10~1000埃的擴(kuò)散界面層。三、附著力形成機(jī)理1、機(jī)理描述當(dāng)不相似的兩種材料密切接觸時(shí),在空氣中的兩個(gè)自由表面消失,形成新的界面。界面相互作用的性質(zhì)決定了涂料和底材之間成鍵的強(qiáng)度,這種相互作用的程度基本由一相被另一相的潤(rùn)濕性決定,使用液體涂料時(shí),液相的流動(dòng)性也有很大幫助,因此潤(rùn)濕可被看作涂料和底材的密切接觸。為了保持涂層與底材的附著力,除了保證初步的潤(rùn)濕外,在涂膜形成后的完全潤(rùn)濕和固化后仍保持鍵合情況不變是很重要的。成膜方式<a>、冷卻到熔融溫度〔玻璃化溫度Tg以下<b>、化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)<c>、溶劑和稀釋劑的揮發(fā)<d>、粘結(jié)料在干燥時(shí)也有交聯(lián)能力。因此涂料對(duì)底材的潤(rùn)濕是形成附著鍵的關(guān)鍵。2、界面現(xiàn)象附著力形成機(jī)理的前提是液體涂料在固體基材上產(chǎn)生有效潤(rùn)濕。涂料在液態(tài)時(shí)的表面張力以及基材和固態(tài)涂膜的表面能是影響界面連接強(qiáng)度和附著力形成的重要參數(shù)。液體的表面張力數(shù)值低于固體的表面張力〔表面自由能數(shù)值時(shí),液體才能在該固體上有效潤(rùn)濕,才可能充分鋪展。二者數(shù)值差越大,潤(rùn)濕、鋪展的程度越好。1潤(rùn)濕潤(rùn)濕過程就是相界面上一種流體被另一種流體所取代的過程。衡量潤(rùn)濕程度的參數(shù)是接觸角。2、凈吸力物體表面和內(nèi)部分子的受力狀態(tài)是不同的。如圖：A1表面分子B1B2A1A2C1C2BDD1B2CA2F液體內(nèi)部某分子在各個(gè)方向所受力是均等的。液體表面某分子所受的各個(gè)方向的吸引力,其中A1、A2的力可以互相抵消,C向力及B、D向下的合力為F,B、D水平分力也互相抵消,所以分子受到一個(gè)垂直于液體表面指向液體內(nèi)部的"合吸力",通常稱為凈吸力,由于有凈吸力的存在,致使液體表面的分子有被拉入液體內(nèi)部的傾向,所以任何液體表表都有自發(fā)縮小的傾向,這也是液體表面表現(xiàn)出表面張力的原因。固體表面分子同樣存在凈吸力,只是固體分子不能象液體分子一樣可以自由移動(dòng),不能產(chǎn)生表面收縮,但以自由能的形式存在于表面。3、表面張力以球形液滴鋪展到表面為例液滴體積V不變,表面積S小液滴體積V不變,表面積S大液滴體積V不變,表面積S小液滴體積V不變,表面積S大表面積變大、意味著液體內(nèi)部的某些分子被"拉到"表面并鋪于表面上。當(dāng)內(nèi)部分子被拉到表面時(shí),需要克服內(nèi)部分子的吸引力而消耗功。因此,表面張力可定義為增加單位面積所消耗的功。表面張力的單位是Ｎ／Ｍ。是作用在單位長(zhǎng)度上的力。分子間力可以引起凈吸力。而凈吸力引起表面張力,表面張力永遠(yuǎn)和液體表面相切,而和凈吸力相互垂直。4>、表面潤(rùn)濕把液滴放在固體表面時(shí),會(huì)出現(xiàn)二種現(xiàn)象：一種是液滴會(huì)立即鋪展開來,即固體被液體所潤(rùn)濕；另一種是液滴團(tuán)聚成球狀不鋪展,即固體不被液體所潤(rùn)濕。BBθθACAC圖Aθ＜90°圖Bθ＞90°液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度,通常用液－固二相的接觸界面AC與液體表面的切線AB之間的夾角〔稱接觸角的大小來表示。液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度接觸角潤(rùn)濕狀況備注θ＞90°固體不為液體所潤(rùn)濕θ=180°固體表面完全不潤(rùn)濕此現(xiàn)象一般不存在θ＜90°固體為液體所潤(rùn)濕θ=0°固體完全被潤(rùn)濕基材可以被表面張力、接觸角小的涂料所潤(rùn)濕、或者說二者較接近時(shí)才能潤(rùn)濕。理論上講：若某種物體表面自由能低于33dyn/cm,就幾乎無法附著目前所知的任何一種膠粘劑。溶劑的表面張力<dyn/cm>溶劑表面張力溶劑表面張力溶劑表面張力水72.7醋酸丁酯25.2石腦油22.0乙二醇48.4正丁醇24.6正辛烷21.8丙二醇36.0石油溶劑油24.0脂肪烴石腦油19.9鄰二甲苯30.0甲基異丁酮23.6正己烷18.4甲苯28.4甲醇23.6涂料中典型聚合物和助劑的表面張力<dyn/cm>聚合物表面張力聚合物表面張力三聚氰胺樹脂57.6聚甲基丙烯酸甲酯41聚乙烯醇縮丁醛53.665%豆油醇酸38苯代三聚氰胺樹脂52聚醋酸乙烯酯36.5聚乙二酸己二酰胺46.5聚甲基丙烯酸丁酯34.6Epon82846聚丙烯酸正丁酯33.7脲醛樹脂45Modaflow32聚酯三聚氰胺涂膜44.9聚四氟乙烯Mw1,08821.5聚環(huán)氧乙烷二醇,Mw600042.9聚二甲基矽氧烷Mw1,20019.8聚氯乙烯41.9聚二甲基矽氧烷Mw16215.7四、膠粘劑轉(zhuǎn)移機(jī)理對(duì)基材具有良好潤(rùn)濕性的膠粘劑,借助毛細(xì)現(xiàn)象的作用,在壓力作用下由網(wǎng)輥上的網(wǎng)眼轉(zhuǎn)移到基材上。毛細(xì)現(xiàn)象插在溶液中的毛細(xì)管中的液面高于或低于溶液液面的現(xiàn)象,稱為毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象是由液體的表面張力引起的。圖A圖B液面升高現(xiàn)象液面降低現(xiàn)象當(dāng)液體能夠充分潤(rùn)濕毛細(xì)管壁時(shí),毛細(xì)管中的液面會(huì)高于溶液的液面,如圖A所示；當(dāng)液體不能夠潤(rùn)濕毛細(xì)管壁時(shí),毛細(xì)管中的液面會(huì)低于溶液的液面,如圖B所示；在涂膠壓輥?zhàn)饔孟?薄膜與網(wǎng)輥接觸進(jìn)入壓合區(qū)時(shí),交界處形成了毛細(xì)管。當(dāng)膠粘劑能夠充分潤(rùn)濕基材時(shí),在毛細(xì)作用下,液面會(huì)自動(dòng)上升,即膠粘劑上升到基材表面。同時(shí)由于離心力的作用,膠粘劑也會(huì)加速轉(zhuǎn)移到基材上。而在膠粘劑轉(zhuǎn)移之前,毛細(xì)現(xiàn)象也有助于克服離心力的作用使膠粘劑附著在網(wǎng)眼內(nèi)。這時(shí)網(wǎng)眼事實(shí)上就是毛細(xì)管。壓輥毛細(xì)管〔網(wǎng)眼毛細(xì)管〔接觸點(diǎn)前小區(qū)域網(wǎng)輥網(wǎng)輥壓力原理復(fù)合的基礎(chǔ),是在一定壓力下膠粘劑分子與基材表面分子達(dá)到一定距離才可能產(chǎn)生分子間力。一般距離在2~4A°膠粘劑的轉(zhuǎn)移過程復(fù)合過程中膠粘劑是在強(qiáng)制受壓的情況下進(jìn)入基材與網(wǎng)輥之間的。隨后膠膜在基材與網(wǎng)輥之間因接觸和受壓及潤(rùn)濕和鋪展形成相互之間的附著力。在輥與輥的出口處〔減壓部位。先是在膠膜的內(nèi)部形成微細(xì)絲,最后膠絲破裂膠膜被分離成二部分,分別附著在基材上及網(wǎng)輥上。使膠膜分裂并轉(zhuǎn)移到相應(yīng)物面上的力是膠粘劑對(duì)基材的附著力。假使附著力很弱〔如未經(jīng)電暈處理、壓輥缺陷等,膠膜不會(huì)分裂、也就不能正常轉(zhuǎn)移到基材上。附著力在膠膜分離過程中作用時(shí)間是非常短暫的,只有萬分之幾秒,而且是周期性的沖擊力。膠膜的分裂、轉(zhuǎn)移是膠膜對(duì)附著力的一種動(dòng)態(tài)響應(yīng)。由于作用時(shí)極短、這時(shí)膠粘劑表現(xiàn)出固體的剛性特點(diǎn)即彈性,也就是拉得太長(zhǎng)〔膠絲會(huì)斷裂,斷裂后會(huì)回彈的特性。而膠粘劑能夠拉成絲、是由于膠粘劑是流體、具有粘滯性、能流動(dòng),所以可伸展得很長(zhǎng)。在膠粘劑成絲的過程中,是其粘滯性起主要作用、彈性起輔助作用,而在膠粘劑的斷裂過程中是膠粘劑的彈性起主要作用,膠粘劑的粘滯性起輔助作用。膠膜在上述過程中所表現(xiàn)來的阻止膠膜破裂的能力,叫膠粘劑的粘著性,即分子間的連結(jié)力,是其在附著力作用下的一種表現(xiàn)。如果粘著性大于附著力,則膠粘劑不會(huì)轉(zhuǎn)移到基材上。在膠膜的破裂過程中,有二個(gè)因素起主要作用：一個(gè)是膠膜內(nèi)空洞形成的機(jī)會(huì)及擴(kuò)展情況,主要與膠粘劑分裂過程中的壓力分布及膠粘劑樹脂此時(shí)的物理性能有關(guān)；另一個(gè)是膠膜形成絲狀纖維的能力,叫膠粘劑的拉絲性。膠粘劑轉(zhuǎn)移瞬間的粘彈性是決定膠粘劑分離和轉(zhuǎn)移性能好壞的重要因素。而復(fù)合過程中,速度、刮刀距離、溶劑配方、壓力分布〔壓輥的軟硬影響都會(huì)影響粘彈性,所以控制好轉(zhuǎn)移瞬間膠粘劑的粘彈性對(duì)復(fù)合效果致關(guān)重要。值得注意的是使用同一配比的同一種膠粘劑,若網(wǎng)眼的深度和大小不同,膠粘劑因其表面積與體積比不同,網(wǎng)眼內(nèi)膠粘劑的溶劑揮發(fā)隨之不同,因而表現(xiàn)出來的粘彈性也不同,所以導(dǎo)致復(fù)合效果的不同。即不同的粘彈性狀態(tài),導(dǎo)致轉(zhuǎn)移效果不同,復(fù)合效果也就不同。壓輥膠膜的破裂版輥也就是說,不同的粘彈性狀態(tài),需要不同的網(wǎng)輥〔網(wǎng)眼的形狀、大小和深度不同,即網(wǎng)輥線數(shù)不同,才能獲得良好的涂布效果。或者說,對(duì)于某一確定參數(shù)的網(wǎng)輥,需要對(duì)涂料的粘彈性狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整,使之適合于該網(wǎng)輥涂布。因此,測(cè)量并確定網(wǎng)輥適合的粘彈性范圍是非常重要的。我們調(diào)整涂料工作液的配比,就是調(diào)整其工作濃度,就是調(diào)整其粘度,事實(shí)上就是調(diào)整其粘彈性。只有這時(shí)的粘度在該網(wǎng)輥的適宜范圍內(nèi)才能獲得良好的涂布效果。有很多技術(shù)工作者調(diào)整配比只是為了達(dá)到需要的涂布量,這是不夠全面的。在設(shè)置的工作濃度下,雖然涂布量滿足了要求,但如果工作液的粘度不適合網(wǎng)輥,就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移不良問題,如復(fù)合后出現(xiàn)白點(diǎn)或在刮刀處出現(xiàn)溢膠等問題。4、涂布效果良好的標(biāo)志1、單位涂布面積上的厚度均勻性好。即各處的厚度差小。厚度差大會(huì)導(dǎo)致視覺差異：出現(xiàn)水紋、橘皮、白點(diǎn)等現(xiàn)象。2、溶劑揮發(fā)充分,殘留量最小。3、涂布量滿足功能性要求。5、判斷涂料是否適合網(wǎng)輥判斷涂料是否適合某根網(wǎng)輥的涂布是一件很有趣的事。但并不一定非要上機(jī)試驗(yàn)才能得出結(jié)果。前提：1、測(cè)定該網(wǎng)輥的適宜粘度范圍。可以做粘度臨界試驗(yàn),即調(diào)整溶劑添加量后復(fù)合,得出出現(xiàn)問題〔如白點(diǎn)、透明度低、溢膠等時(shí)粘度的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。粘度最低點(diǎn)和最高點(diǎn)之間的范圍為適宜粘度范圍。不同網(wǎng)輥的適宜粘度范圍是不同的。即使相同線數(shù)的網(wǎng)輥,因制造工藝不同適宜粘度范圍也有差異。2、測(cè)定該網(wǎng)輥的濕膠涂布量調(diào)配：1、根據(jù)網(wǎng)輥的濕膠上膠量和功能要求的干膠量,確定待測(cè)涂料的工作濃度2、添加適量溶劑,使涂料達(dá)到所確定的工作濃度3、測(cè)定該濃度下涂料的粘度判斷：1、若此時(shí)粘度在該網(wǎng)輥的適宜粘度范圍內(nèi),則可得到良好的涂布效果。數(shù)值越靠近適宜粘度范圍的中間值,涂布適性越好。2、若此時(shí)粘度在該網(wǎng)輥的適宜粘度范圍外,則不能得到良好的涂布效果。涂布適性差注意：1、可以選用不同號(hào)的粘度杯測(cè)量粘度,但要用同一種。而且都在常溫下測(cè)定。2、通過測(cè)量并建立待測(cè)涂料的粘度—濃度曲線或圖表〔可以要求供應(yīng)商提供,再結(jié)合本廠網(wǎng)輥的濕膠量和所需的干膠量,我們可以知道該涂料適合哪一根網(wǎng)輥。即：若在選定網(wǎng)輥的適宜粘度范圍內(nèi),若干膠量也能滿足要求則適合該網(wǎng)輥涂布。五、涂布液粘彈性的控制1、涂布液的粘彈性主要表現(xiàn)為涂料的粘度,由涂料本身的性質(zhì)決定?？傮w上講,網(wǎng)紋輥式涂布要求涂料的粘度較低,同時(shí)因?yàn)檫€要保證一定的涂布量,因此理想中的涂料就是高固含量、低粘度的涂料。顯而易見這樣即保證了要求的涂布量,又保證轉(zhuǎn)移均勻,同時(shí)降低能耗。2、在涂料中填加溶劑可以降低粘度。填加適量的溶劑調(diào)節(jié)涂布液的粘度以適應(yīng)網(wǎng)紋輥是保證涂布能夠順利進(jìn)行的最基本的方法。填加溶劑就是調(diào)整涂料的工作濃度,事實(shí)上就是初步確定了涂布液的粘度。3、改變刮膠距離能改變涂料工作液的粘度。在走膜方向上刮刀刮膠點(diǎn)與壓輥壓合點(diǎn)之間的直線距離稱為刮膠距離,刮膠距離大,網(wǎng)眼中的溶劑進(jìn)一步揮發(fā),膠粘劑的粘度增加較大；刮膠距離小,膠粘劑的粘度增加較小。調(diào)整刮膠距離事實(shí)上就是進(jìn)一步細(xì)調(diào)涂布液的工作濃度。4、一般情況下,溫度升高涂料的粘度會(huì)下降。如：PVDC乳液涂布,當(dāng)溫度升高至常溫時(shí),會(huì)使粘度下降到不適合涂布的程度,所以要要保持25℃的涂布溫度。又如：無溶劑膠粘劑常溫下粘度極大,當(dāng)升高溫度時(shí),粘度度迅速下降,到60℃時(shí)其粘度適合涂布,所以要保持在60℃條件下涂布。5、一般情況下,濕度升高,溶劑揮發(fā)能力下降,膠粘劑因溶劑揮發(fā)粘度升高的程度減弱。6、復(fù)合速度加快時(shí),相對(duì)溶劑揮發(fā)能力下降,粘度升高的程度也下降。一般情況下,低粘度工作液在低速復(fù)合效果不好時(shí),提高復(fù)合速度會(huì)有所改善。粘彈性相同、網(wǎng)輥也相同時(shí),因涂膠壓輥的硬度不同,轉(zhuǎn)移能力也不同。一般情況下,硬度高的壓輥適合線數(shù)高、網(wǎng)點(diǎn)小的網(wǎng)輥；硬度低的壓輥適合線數(shù)低、網(wǎng)點(diǎn)大的網(wǎng)輥。9、在生產(chǎn)過程中,涂布液的粘度會(huì)逐漸升高,尤其在環(huán)境溫度較高、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間過長(zhǎng)、或訂單量大、一次性配膠量大且敞口放置時(shí),涂布液粘度極易上升到不適合涂布的程度,這時(shí)需要適當(dāng)補(bǔ)充溶劑,調(diào)整到適宜的工作粘度。六、判斷膠液轉(zhuǎn)移的好壞程度察看從涂布輥出口到烘箱進(jìn)口之間膠的涂布狀況,可以大致分析出膠粘劑從網(wǎng)輥轉(zhuǎn)移到基材的好壞程度。粘度適宜高粘度臨界點(diǎn)粘度偏高〔尚有微弱流動(dòng)性〔網(wǎng)紋清晰〔破網(wǎng)-出現(xiàn)空點(diǎn)粘度偏低涂布量過大膠結(jié)晶〔流動(dòng)性過大〔橘皮狀<晶點(diǎn)>。。。。。第四章、復(fù)合基材一、軟包裝對(duì)基材的要求1、衛(wèi)生性能好無毒、無臭、無味2、化學(xué)穩(wěn)定性好耐酸、耐堿、耐油性好3、物理機(jī)械性能好抗張強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、阻隔性、耐熱、耐寒性好4、加工適性好印刷適性好、易成型、熱封,開口性好、抗靜電好二、軟包裝材料功能結(jié)構(gòu)1、印刷功能層2、阻隔功能層3、熱封功能層有時(shí)一種材料可以兼有二種或三種功能。三、復(fù)合基材的分類1、按加工方式分類1、流延膜特性：①、厚度均勻性好②、縱橫向性能均衡③、光學(xué)性能好,透明度優(yōu)良④、抗張強(qiáng)度低,伸長(zhǎng)率最大,內(nèi)應(yīng)力小〔熱收縮?、?、熱封性能最好⑥2、吹脹膜特性：①、厚度均勻性比流延膜差②、縱橫向性能不均衡③、光學(xué)性能好,透明度優(yōu)良,但比流延膜差④、抗張強(qiáng)度比流延膜差,伸長(zhǎng)率比流延膜小,內(nèi)應(yīng)力大〔熱收縮大⑤、熱封性能好3、定向膜①、厚度均勻性最好②、雙向定向膜縱橫向性能均衡③、光學(xué)性能好,透明度優(yōu)良④、抗張強(qiáng)度高,伸長(zhǎng)率小,內(nèi)應(yīng)力小〔熱收縮?、?、無熱封性好4、深加工膜在以上三類膜上進(jìn)行蒸鍍、涂布功能涂料、模壓鐳射效果等所得的材料。2、按軟包裝材料功能分類1、印刷層材料①、BOPP；②、PET；③、NY；④、PE；⑤、PAPER；⑥、PT；⑦、AL；⑧、matBOPP2、阻隔層材料①、AL；②、VMPET；③、NY；④、VMCPP；⑤、PET；⑥、VMBOPP；⑦、涂氧化硅〔或氧化鋁；⑧、PVDC涂層；⑨、PVA層；⑩、EVOH；3、熱封層材料①、LDPE；②、CPP；③、IPP；④、熱封BOPP；⑤、珠光BOPP；⑥、BOPP涂丙稀酸；⑦、PP合成紙；4、剛性材料①、紙；②、PP合成紙；四、常用復(fù)合基材的性能1、BOPP〔雙向拉伸聚丙烯常用作干式復(fù)合涂膠膜、擠出復(fù)合的基材1、透明質(zhì)輕,密度在塑料中最低,為0.9~0.91T/m32、機(jī)械強(qiáng)度好,抗張強(qiáng)度達(dá)到365~390kg/m23、化學(xué)穩(wěn)定性好,耐酸、堿、油4、阻氣性、阻濕性中等,隔絕異味性、防紫外線穿透性差5、表面強(qiáng)度大、彈性大,不易斷裂6、耐熱性能好,熔點(diǎn)在164~170℃,長(zhǎng)期使用溫度為-50~115℃7、無毒、無臭、無味,衛(wèi)生性能好8、靜電高matOPP<霧面>是在BOPP共擠PE或PP的共聚物時(shí)通過霧化效果制成的.珠光膜是在PP樹脂中加入珠光母料、碳酸鈣粉末、橡膠等生成的發(fā)泡BOPP,具有特殊的珠光效果,具有微弱的熱封性,熱封強(qiáng)度為0.2N/15mm,密度為0.68~0.7KOPP是在BOPP上涂布聚偏二氯乙烯,提高阻氣性。具有微弱的熱封性。YBOPP是模壓后具有彩虹效果的特殊BOPP,模壓層有微弱的熱封性。PET〔聚對(duì)苯對(duì)二甲酸乙二醇酯薄膜常用作干式復(fù)合、濕式復(fù)合的涂膠膜、擠出復(fù)合的基材1、機(jī)械強(qiáng)度大,抗張強(qiáng)度與鋁箔相當(dāng),是NY的3倍,聚乙烯的5~10倍2、挺度好、耐沖擊性能好3、耐熱性和耐寒性好,熔點(diǎn)在260℃,軟化點(diǎn)在230~240℃,可長(zhǎng)期在–70~150℃4、阻氣性、阻濕性、隔絕異味性優(yōu)良、防紫外線穿透性差5、化學(xué)穩(wěn)定性好,耐酸、油、藥品性能好,耐強(qiáng)堿性差。硝基苯、氯仿、苯甲醇可溶解6、靜電高7、透明度好8、密度在1.35~1.4之間NY〔尼龍薄膜常用作干式復(fù)合涂膠膜、擠出復(fù)合基材1、機(jī)械強(qiáng)度大,抗張強(qiáng)度高2、耐寒性、耐磨性、耐穿刺性好,可長(zhǎng)期在-70℃~200℃下使用3、耐折強(qiáng)度高4、衛(wèi)生性能好,無毒、無色、無異味5、耐油、耐有機(jī)溶劑性好6、吸潮、透濕性大7、干燥后靜電大8、密度1.13~1.14PE〔聚乙烯常用作干式復(fù)合、擠出復(fù)合的內(nèi)層膜1、透濕率低、防潮性好2、熱封性優(yōu)良,軟化點(diǎn)為80~90℃,熔點(diǎn)為110~120℃3、耐油脂性差4、耐低溫性好,常用作冷凍包裝5、化學(xué)穩(wěn)定性好CPP〔流延聚丙烯常用作干式復(fù)合的內(nèi)層膜1、熱封性好2、耐溫性好,可作耐蒸煮包裝3透明度好4、挺度好5、耐寒性差。均聚丙烯膜10℃下就有低溫脆性,不能使用在0℃以下的包裝場(chǎng)合,而共聚丙烯可用在-10℃以上的耐冷凍包裝膜上AL〔鋁箔常用作干式復(fù)合、擠出復(fù)合的中間層膜、濕式復(fù)合的涂膠膜分為硬鋁和軟鋁,硬鋁厚度為20-25um,軟鋁厚度為7-60um。密度為2.7。1、阻隔性好,阻光、阻氣、阻水性好2、機(jī)械強(qiáng)度低,耐折性差3、耐酸、耐堿、耐水性差4、可在–70℃~371℃下使用PAPER〔紙--常用作干式復(fù)合、擠出復(fù)合的中間層、濕式復(fù)合的底層基材1、無毒、易燃2、剛性好、挺度高3、易印刷、好粘結(jié)、易吸潮4、透過性大5、機(jī)械強(qiáng)度低PT〔玻璃紙玻璃紙是以天然纖維素〔紙漿為原料的纖維素酯薄膜。密度為1、有優(yōu)良的透明性、良好的光澤及美麗的外觀。耐陽光照射不泛黃,不老化。2、具有良好的印刷適性。3、抗張強(qiáng)度大,伸長(zhǎng)率小,切割性好,但脆性大,易斷裂。4、不帶或很少帶靜電,不易粘上灰塵。5、撕裂強(qiáng)度小,容易撕破。6、耐油,耐油脂性好,不易被污弄臟。7、對(duì)氣體的香味有很好的阻隔性。8、耐熱性好。易吸水。9、玻璃紙沒有一般塑料的熱可塑性,扭結(jié)后不反彈。防潮玻璃紙?jiān)诓ＡЪ埳贤坎剂讼趸w維素酯,聚氯乙烯、PVDC等的玻璃為防潮玻璃紙,它具有優(yōu)良的防潮性和優(yōu)良的熱粘合性9、鍍鋁膜在高真空狀態(tài)下將鋁的蒸氣沉淀堆積到各種基膜上的一種膜。鍍鋁層的厚度一般為40-70nm1、亮麗的裝飾性2、更好的阻隔性3、不透光性阻隔性能同鍍鋁層的厚度有關(guān)。鍍鋁層越厚,透過率越小10、PVDC涂布膜〔KOPP、KPET、KNY即在BOPP膜涂布上PVDC,使之具有更好的阻水、阻氣性能。11、EVOH〔乙烯-乙烯醇共聚物是塑料中氧氣透過率最小的材料之一。1、氧氣透過性能好,保香性好。2、吸濕性大,高濕條件下影響氧氣透過性能,不能在高濕條件下體現(xiàn)良好的阻氧性能。3、耐油性、耐藥品性好。4、透明性優(yōu)異。12、特殊CPP1、RCPP〔高溫蒸煮CPPRCPP是CPP的一種,也是通過流延成型的聚丙烯,其配方中添加了碳酸鈣,使得其有耐高溫的性能。能耐121℃。其他性能與CPP2、SCPP〔超高溫蒸煮CPPSCPP是CPP的一種,也是通過流延成型的聚丙烯,其有耐135℃高溫的性能。其他性能與CPP3、GCPP〔與PE有良好結(jié)合力的CPPGCPP是CPP的一種,其特點(diǎn)是用均聚和共聚的PP共擠和特殊的配方,與流延PE有良好的復(fù)合強(qiáng)度。五、附表表1鋁箔厚度與阻隔性的關(guān)系厚度μm水蒸氣透過率,G/m2.24h913180-1.24250-0.4630-1500表2鋁箔厚度與針空數(shù)的關(guān)系厚度,μm6.578910152023針孔數(shù),個(gè)/m2220110302010520透濕性,g/m2.day*—7以下—5以下—2．5以下00表3鍍鋁前后的透濕量對(duì)比基材厚度μm鍍鋁前透過率鍍鋁后透過率PET1240-450.3-0.6CPP2515-201.0-1.5OPP205-70.8-1.2表4K涂層對(duì)透過率的影響材料膜厚μm透氧量,ml/m2.24h透濕量,g/m2.24h<65%R.H>BOPP1823007K-OPP〔涂2μ202255K-OPP<二面涂4μ22254OPA1540240K－OPA〔涂2μ171612PETP127720K－PETP〔涂2μ141712表5材料的透過率WVTR<g/m2/day>OTR〔CC/m2/day/760mmHgPE3014.957694PE409.8747846PE507.1535213PE607.1824921PE805.0172532PE1003.6512930PE1202.5651299.77BOPP206.4292414.84BOPP383.381051.73RFBOPP255.181781.8PEAL406.1362058.23MB400<17>9.1811956.43MB6668.8281278.98CPP2011.44638.23CPP408.212034RCP606.1092165.05KOPP223.6216.5485KPT2017.171.379MOPP200.792267.459MCPP253.06273.78MPET120.9533.662PET1235.89115.49第五章、干式復(fù)合用膠粘劑一、膠粘劑凡是能將二種以上不同〔或相同物質(zhì)或材料粘接起來,使它們成為一個(gè)整體而達(dá)到某種使用目的的材料就是膠粘劑。二、軟包裝用膠粘劑必須具備的基本性能1、柔軟性膠質(zhì)要象薄膜一樣,要求柔軟、可折疊.<有較低的玻璃化溫度>2、耐熱要能承受制袋或煮沸、蒸煮時(shí)的溫度要求3、耐寒性要能承受低溫冷藏或冷凍保存的溫度要求〔有較低的脆化溫度4、抗介質(zhì)性要能承受內(nèi)容物及環(huán)境中各種介質(zhì)的侵蝕5、良好的粘接性能應(yīng)對(duì)所使用的復(fù)合材料有良好的粘接力6、良好的衛(wèi)生性能應(yīng)無毒、無異味、無臭氣良好的涂布性能流動(dòng)性、流平性好三、常用干式復(fù)合膠粘劑單組分壓敏膠：有用天然橡膠制成的,也有用合成橡膠制成的,還有用丙烯酸酯類制成的。單組膠的特點(diǎn)：對(duì)被粘結(jié)物表面要求不高,許多非極性材料,表面張力小也能粘牢,對(duì)聚烯烴不用表面處理也能復(fù)合,配膠簡(jiǎn)單,殘留液在較長(zhǎng)時(shí)間后仍可使用。粘結(jié)力不高,耐熱性不好。單組分聚氨酯膠粘劑固含量100%,常溫下粘度較高,隨溫度上升粘度急劇下降,因而具有良好的涂布性能。以空氣中的水分作固化劑,得到良好的粘結(jié)強(qiáng)度,用于無溶劑復(fù)合。雙組分聚氨酯膠粘劑由主劑和固化劑二種組分組成,主劑和固化劑分別貯存,使用時(shí)按一定比例混合,用溶劑稀釋后涂布。水性膠丙烯酸或聚氨酯類樹脂,以水作溶劑。也分為單組膠和雙組膠干復(fù)用溶劑型聚氨酯雙組膠的種類和特點(diǎn)按功能分類：1、普通膠：用于包裝普通產(chǎn)品的復(fù)合。如餅干、涼果、瓜子、膨化食品的包裝2、耐介質(zhì)膠：用于含刺激性物質(zhì)產(chǎn)品的復(fù)合。如酸、辣、咸、酒、溶劑等物質(zhì)的包裝。3、耐水煮膠：用于100℃水煮產(chǎn)品的復(fù)合。4、耐蒸煮膠：用于121℃以上溫度蒸煮產(chǎn)品的復(fù)合。如扒雞、馬肉、板栗、素食產(chǎn)品的包裝按主劑中固含量分類：主要有50%固含膠和75%固含膠。另有30%、66%、80%固含量等。固化劑含量一般為75%。固含量指膠粘劑中固形物的含量,即起粘結(jié)作用的物質(zhì)的含量。例如：1kg50%固含膠主劑中有效成分的含量為：1kg×50%=500g1kg75%固含膠主劑中有效成分的含量為：1kg×75%=750g50%固含膠和75%固含膠性能比較1、通常情況下,75%固含膠粘度比50%固含膠要低,因而具有更好的涂布性能和轉(zhuǎn)移性能〔流動(dòng)性更好,可在較高的濃度下工作,一般在20%~40%。2、通常情況下,50%固含膠初粘力比75%固含膠要高,因而產(chǎn)生隧道的機(jī)會(huì)比較小,更適合復(fù)合AL及剛性強(qiáng)的材料。50%固含膠工作濃度一般在20%~30%。3、通常情況下,50%固含膠復(fù)合后材料卷曲程度更小。雙組分聚氨酯膠粘劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理1、化學(xué)結(jié)構(gòu)：HO聚氨酯是指分子結(jié)構(gòu)中含有—N—C—O—基團(tuán)的聚合物,統(tǒng)稱為聚氨酯甲酸酯〔Polyurethane。預(yù)聚體由主劑和固化劑二個(gè)組分構(gòu)成,分別包裝保存。使用時(shí)按一定比例混合,用溶劑稀釋到一定濃度〔20%~45%后涂布。主劑由含許多活潑氫,如羥基、氨基等的物質(zhì)組成,一般為多元羥基化合物；固化劑由多異氰酸酯化合物組成。2、作用機(jī)理當(dāng)固化劑中的異氰酸酯與主劑中的活潑氫接觸時(shí),發(fā)生加成反應(yīng),生成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu),主劑與固化劑分子相互結(jié)合,分子量成倍增加,并生成帶支鏈的立體交聯(lián)結(jié)構(gòu),因而具有耐高低溫、抗介質(zhì)侵蝕、粘結(jié)力高等特點(diǎn)。由于聚氨酯膠分子中含有大量的極性基團(tuán),偶極距大,對(duì)被粘材料有很大的親和力,所以能同多種材料起到粘接作用。固化劑中的異氰酸酯基〔-NCO即-N=C=O或其它活潑的反應(yīng)性基團(tuán),除了能與主劑中的活潑氫反應(yīng)外,也可以與被粘結(jié)材料的表面物質(zhì)中的活潑氫反應(yīng),生成化學(xué)鍵,使膠粘劑分子同時(shí)與被粘的二種材料起架橋作用,產(chǎn)生更強(qiáng)的粘結(jié)力。聚氨酯膠粘劑經(jīng)充分交聯(lián)固化后,具有很高的內(nèi)聚力,膠膜強(qiáng)韌柔軟,又具有很好的耐熱性和抗介質(zhì)侵蝕的性能〔可用于含酸、辣、咸、甜、油、酒包裝用途。H反應(yīng)式〔1：n〔R1—OH+n〔R2—N=C=O〔R2—N—C=OnO—R1HO＝〔R2—N—C—O—R1n反應(yīng)式〔2：二元醇與二異氰酸酯HHmHO—R1—OH+nO=C=N—R2—N=C=OO=C—N—R2—N—C=OxHO—R1—OO—R1—OHOHHO=HO—R1—O—C—N—R2—N—C—OxR1—OH3、芳香族聚氨酯膠粘劑和脂肪族聚氨酯膠粘劑1、芳香族聚氨酯膠粘劑聚氨酯膠粘劑預(yù)聚體中,—NCO基團(tuán)直接與芳香環(huán)相連的原料,稱為芳香族異氰酸酯,用它們制成的膠粘劑,稱為芳香族聚氨酯膠粘劑。芳香族常用原料為甲苯二異氰酸酯〔TDI和4,4—二異氰酸酯二苯基甲烷〔MDI。甲苯二異氰酸酯〔TDI有二種同分異構(gòu)體：CH3CH3NCOOCNNCONCO2,4-甲苯二異氰酸酯2,6-甲苯二異氰酸酯4,4—二異氰酸酯二苯基甲烷〔MDI：OCNCH2NCO芳香族異氰酸酯在高溫下水解會(huì)生成芳香胺,而芳香胺是致癌物質(zhì),因而芳香族膠粘劑的發(fā)展應(yīng)用受到一定程度的限制。高溫蒸煮用聚氨酯膠粘劑不允許采用芳香族異氰酸酯原料。CH3CH3NCO+2H2ONH2+2CO2NCONH2〔TDI〔TDA2、脂肪族聚氨酯膠粘劑聚氨酯膠粘劑預(yù)聚體中,—NCO基團(tuán)不直接與芳香環(huán)相連的原料,稱為脂肪族異氰酸酯,用它們制成的膠粘劑,稱為脂肪族聚氨酯膠粘劑。脂肪族異氰酸酯在高溫下水解生成脂肪胺,脂肪胺不具致癌作用例如：OCN—CH2CH2CH2CH2CH2CH2—NCOH2N—CH2CH2CH2CH2CH2CH2或NH2OCN—CH2——CH2—NCOH2N—CH2——CH2NH24、聚酯型、聚醚型和己內(nèi)酯型聚氨酯膠粘劑根據(jù)預(yù)聚體化學(xué)結(jié)構(gòu)上的不同,聚氨酯膠粘劑分為聚酯型、聚醚型和己內(nèi)酯型。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的預(yù)聚體,使聚氨酯膠粘劑的性能也不同。1、聚酯型膠粘劑聚酯型膠粘劑是指預(yù)聚體中采用聚酯多元醇。聚酯多元醇端基含有羥基〔-OH,是與異氰酸O基起膠粘作用的主要基團(tuán)。主鏈含有酯基〔-C-O-,主鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了膠粘劑的物性。因?yàn)轷セ臉O性大,內(nèi)聚能〔12.2Kj/mol比醚基〔-CH2-O-CH2-的內(nèi)聚能〔4.2Kj/mol高,分子間作用力大,內(nèi)聚強(qiáng)度比較大,機(jī)械強(qiáng)度就高,所以具有較高的強(qiáng)度和硬度,但在高溫下易被降解。同時(shí)由于酯基的極性作用,使其與極性基材的粘附力、抗熱氧化性比聚醚型好。2、聚醚型膠粘劑聚醚型膠粘劑是指預(yù)聚體中采用聚醚多元醇。聚醚多元醇是端羥基的齊聚物,主鏈上的烴基由醚鍵聯(lián)結(jié)。由于醚基較易旋轉(zhuǎn),具有較好的柔順性,因而膠質(zhì)較軟、有優(yōu)越的抗低溫性能?？顾庑阅芤脖容^好,但通常粘合強(qiáng)度不如聚酯型。3、己內(nèi)酯型以ε-己內(nèi)酯和ε-己內(nèi)酯與甲基己內(nèi)酯的混合物與乙二醇制成的聚合型。兼有聚酯型和聚醚型的優(yōu)點(diǎn),但成本很高。目前市售膠粘劑大多采用聚酯型或聚醚型與異氰酸酯加成聚合成預(yù)聚體為膠粘劑的主體部分。這類膠粘劑只有進(jìn)行改性才能提高其耐熱、耐水解、耐濕熱等性能。物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)有關(guān),因此原材料不同,膠粘劑剝離強(qiáng)度也不同。對(duì)同一材料來講,交聯(lián)度大,耐熱性高。即耐熱性取決于高聚物的立體性,而剝離強(qiáng)度同分子量、分子量分布及有效基團(tuán)的多少有關(guān)。線型高聚物內(nèi)聚力較高,但同材料的親和力較低。多元醇與帶有3個(gè)或3個(gè)以上-NCO基團(tuán)的異氰酸酯反應(yīng)生成的是網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu),其內(nèi)聚力〔強(qiáng)度顯著提高。5、膠粘劑的不利反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物之間是按一定當(dāng)量對(duì)應(yīng)進(jìn)行的,這樣才可以獲得適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)結(jié)果。因此膠粘劑的主劑和固化劑需要按一定的配比混合。如果某一個(gè)組分過量或少量,就會(huì)影響粘結(jié)效果。主反應(yīng)：異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)：R1—NCO+R2—OHR1NHCOOR2〔1副反應(yīng)：由于異氰酸根是雜原子形成的累積雙鍵,非?；顫?容易和—OH、—COOH、—NH2等含活潑氫原子的基團(tuán)起反應(yīng),其間生成的中間產(chǎn)物還會(huì)進(jìn)一步與異氰酸酯反應(yīng)。這些反應(yīng)消耗了固化劑的量,使主劑與固化劑的量失衡,導(dǎo)致反應(yīng)不完全,影響粘合效果。如果膠粘劑及溶劑中水分、游離酸、游離醛含量超標(biāo),常會(huì)產(chǎn)生剝離強(qiáng)度降低、粘合劑長(zhǎng)期處于不干狀態(tài)、外觀氣泡、異味等現(xiàn)象。1、異氰酸酯與水的反應(yīng)：首先生成不穩(wěn)定的氨基甲酸,氨基甲酸再分解成二氧化碳及胺。在過量的異氰酸酯存在下,所生成的胺會(huì)與異氰酸酯繼續(xù)反應(yīng)生成脲。R—NCO+H2O慢R—NHCOOH快R—NH2+CO2R—NH2+R—NCO快R—NHCONH—R〔取代脲〔22、異氰酸酯與脲的反應(yīng)：R—NCO+R1—NH—C—NH—R2R—NH—C—N—C—R2〔縮二脲〔3OOR1O3、異氰酸酯與羧酸的反應(yīng)：R1—NCO+R2—COOHR1—NH—C—R2+CO2〔4O上述反應(yīng)速度的大小順序?yàn)椋骸?~〔2＞〔4＞〔3六、固化及熟化1、固化的概念就是指液態(tài)膠粘劑變成固態(tài)的過程,即膠粘劑的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到完全的程度。2、熟化的概念熟化,是把復(fù)合后的制品在40~60℃的恒溫室中放置6~72小時(shí)的過程,即通過提高溫度加快化學(xué)反應(yīng)速度,使復(fù)合制品能夠迅速進(jìn)行正常的后續(xù)加工,是為了縮短生產(chǎn)周期。事實(shí)上即使不進(jìn)行人工熟化,自然狀態(tài)下復(fù)合制品膠粘劑的化學(xué)反應(yīng)在7~10天也會(huì)達(dá)到基本完全的程度。同時(shí)即使經(jīng)過熟化,復(fù)合制品也要在7天左右才能達(dá)到反應(yīng)完全的程度。而反應(yīng)完全時(shí)復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度不一定是最高的。在反應(yīng)完全以前,剝離強(qiáng)度一直是在變化的,不同的膠粘劑變化程度不一樣,一般都有一個(gè)遞增~衰減~穩(wěn)定的過程。對(duì)于聚氨酯膠粘劑而言,固化過程是使膠中-NCO基團(tuán)反應(yīng)完全,或使溶劑揮發(fā)完全、聚氨酯分子鏈結(jié)晶,使膠粘劑與基材產(chǎn)生足夠的粘接力的過程。熟化不僅有利于膠粘劑本身的固化,還有利于加速膠中的-NCO基團(tuán)與基材表面的活性氫基團(tuán)相反應(yīng)。加熱還可使膠層軟化,以增加對(duì)基材表面的潤(rùn)濕,并有利于分子運(yùn)動(dòng),在粘接界面上找到產(chǎn)生分子作用力的"搭檔,對(duì)提高粘接力有利。3、熟化溫度對(duì)復(fù)合制品的影響1、熟化溫度對(duì)復(fù)合膜外觀的影響熟化溫度的控制非常重要。溫度高可以快速固化,但導(dǎo)致-NCO基團(tuán)與膠中或基材表面、空氣中的水分加速反應(yīng),產(chǎn)生的CO2氣體來不及擴(kuò)散,而膠層的粘度增加很快,氣泡就留在膠層中,有時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響外觀。2、熟化溫度對(duì)熱封層摩擦系數(shù)的影響熟化溫度過高會(huì)引起復(fù)合膜熱封層中的滑爽劑向薄膜內(nèi)層遷移,導(dǎo)致摩擦系數(shù)迅速提高,嚴(yán)重影響后工序制袋或自動(dòng)包裝,如袋子開口性不良、在制袋機(jī)或包裝機(jī)上拉不動(dòng)膜料等等。應(yīng)盡可能采用低溫熟化,甚至在必要時(shí)進(jìn)行常溫熟化。4、熟化室對(duì)復(fù)合制品的影響熟化室的設(shè)計(jì)非常重要。大多數(shù)廠家的熟化室設(shè)計(jì)是非常不合理的。設(shè)計(jì)的原則有二條：一是室內(nèi)各點(diǎn)之間的溫差盡可能小,以±2℃之內(nèi)為佳；二是一定要有有效的排風(fēng)裝置,新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量在15%到20%之間為宜。熟化室的排風(fēng)是降低溶劑殘留的重要手段,即使有明顯的氣味,在排風(fēng)良好的熟化室中放置7天左右,也可基本排除異味。室內(nèi)溫差過大可能導(dǎo)致這樣的情況：一卷復(fù)合膜左右兩端受溫明顯不一樣,兩端的摩擦系數(shù)也不一樣,很可能導(dǎo)致一邊可以順利制袋或順利上機(jī)包裝,而另一邊制袋后開口不良或上機(jī)包裝拉不動(dòng)料。第六章、復(fù)合涂布輥一、涂布方式涂布是指將涂布輥浸在涂布液中旋轉(zhuǎn),使涂布液不斷轉(zhuǎn)移到輥上,然后再在一定壓力下轉(zhuǎn)移到被涂布的基材上。涂布的要求是使涂布物質(zhì)能夠均勻分布在基材上。根據(jù)涂布輥的形態(tài),涂布方式分為光輥涂布和網(wǎng)輥涂布。一般根據(jù)所需要的涂布量和涂布物質(zhì)的工作粘度選擇涂布方式。光輥涂布光輥涂布是指涂布輥是一光滑圓輥。適合于涂布液粘度較低、涂布量不大的情況。涂布量不易得到嚴(yán)格控制,一般情況下,光輥涂布不需要刮刀,涂布量取決于涂布液的粘度及涂布輥與壓輥之間的間隙,視涂布物不同,涂布液的溫度可能較大程度影響粘度,所以涂布溫度對(duì)涂布的影響也可能很大,如蠟、熱熔膠、PVDC等。涂布?jí)毫υ龃笠话闶雇坎剂肯陆怠＞W(wǎng)輥涂布1、網(wǎng)輥涂布是指涂布輥上雕有各種形狀的網(wǎng)穴,網(wǎng)輥浸入涂布液后,再經(jīng)過刮刀刮膠,使網(wǎng)穴中的涂布液均勻地轉(zhuǎn)移到基材上。2、網(wǎng)輥的線數(shù)和目數(shù)網(wǎng)輥線數(shù)是指每厘米長(zhǎng)度上網(wǎng)穴的數(shù)量。單位是線/厘米〔lpc/m。網(wǎng)輥目數(shù)是指每英寸長(zhǎng)度上網(wǎng)穴的數(shù)量。單位是目/英寸〔lpi/inch。1英寸=2.54厘米〔1lpi=2.54lpc。實(shí)際操作過程中的換算一般取近似值：1英寸=2.5厘米。高線數(shù)網(wǎng)輥涂布量較小,但涂層均勻,透明度較好；低線數(shù)網(wǎng)輥涂布量較大,涂層均勻程度稍差,因而透明度也稍差。軟包裝中常見的網(wǎng)紋輥線數(shù)為60lpi~250lpi〔24lpc~100lpc,其中又以100~150為最常用。3、網(wǎng)穴形狀常用的網(wǎng)穴形狀有如下幾種：A、棱柱形即腐蝕輥,網(wǎng)穴的四個(gè)角為圓弧狀VR=b2d-{0.86R3〔b+d-0.67R3}VR：網(wǎng)穴的四個(gè)角為圓弧形狀時(shí)的網(wǎng)穴容積b：圓弧的邊長(zhǎng)d：網(wǎng)穴的深度R：網(wǎng)穴圓弧的半徑B、四棱椎形〔PYRAMIDCONFIGURATIONV=網(wǎng)點(diǎn)面積S×網(wǎng)點(diǎn)深度h/3=a2h/3=a3×tg〔90-θ/2/12=2h3×tg2〔θ/2/3a：網(wǎng)穴軸向?qū)挾?又稱網(wǎng)點(diǎn)值b：網(wǎng)穴縱向長(zhǎng)度h：網(wǎng)穴深度θ：網(wǎng)穴軸向角度V：網(wǎng)穴容積bahθ軸向aC、四棱臺(tái)形〔QUADCONFIGURATION這是工業(yè)生產(chǎn)中普遍接受的常規(guī)網(wǎng)穴形狀。用于柔性版印刷、復(fù)合、凹版涂布等過程中向薄膜、鋁箔及其它基材上轉(zhuǎn)移被涂介質(zhì)。a∮hbbaV=〔S1+S2+S1S2h/3S1：網(wǎng)穴上底的面積=〔a2+b2+abh/6S2：網(wǎng)穴下底的面積=〔3a2-4h2/tg2∮-4ah/tg∮h/6a：網(wǎng)穴的軸向長(zhǎng)度或?qū)蔷€長(zhǎng)度b：網(wǎng)穴底面的軸向長(zhǎng)度或?qū)蔷€長(zhǎng)度h：網(wǎng)穴的深度V：網(wǎng)穴的容積D、三螺線形〔TRI-HELICALCONFIGURATION適用于涂布量較大、涂布液粘度較高液體的涂布,如膠粘劑、蠟及其它表面涂布材料,尤其適用于粗糙表面的涂布。此外,還有六棱臺(tái)形、連體四棱錐形、織物形等。為了加強(qiáng)涂布的均勻性,網(wǎng)穴之間還可以以通溝連接〔印刷凹版的專色版往往加上通溝,以防墨色發(fā)花,即水紋現(xiàn)象。3、網(wǎng)輥涂布的涂布量網(wǎng)輥涂布方式的涂布量范圍較寬,即可以進(jìn)行大涂布量,也可以進(jìn)行小涂布量。網(wǎng)輥涂布的涂布量可以得到比較精確的控制,一般取決于網(wǎng)穴的形態(tài)〔形狀、大小、深度、線數(shù)〔每英寸或厘米長(zhǎng)度上網(wǎng)穴的數(shù)量、涂布液的密度、工作粘度、刮刀的角度、刮刀與涂布線的距離、壓輥的壓力、硬度等因素。表1正四棱臺(tái)形網(wǎng)輥的參數(shù)與涂布量〔干固量線數(shù)line/inch網(wǎng)深micro25%工作濃度30%工作濃度35%工作濃度40%工作濃度45%工作濃度50%工作濃度200240.780.971.161.441.712.14190300.981.221.451.802.142.66180361.171.461.742.162.582.75165441.301.712.122.643.153.90150501.632.022.412.993.574.43140561.832.262.713.353.994.97130601.962.432.903.604.295.31120642.092.593.083.824.565.67110782.543.163.774.675.576.9196882.903.584.255.276.287.8185983.193.964.735.866.998.69751083.524.375.226.477.719.58651203.914.855.797.188.6710.64551304.245.266.287.769.2711.52451364.435.506.578.149.7112.06351404.565.666.758.379.9912.42301805.877.288.6910.7712.8415.96252407.829.7011.5714.3517.1321.291634011.0813.7416.4020.3424.2726.90表2三種網(wǎng)穴網(wǎng)輥的參數(shù)與涂布量〔干固量的比較常用于紙張、紙板、塑料基材的印刷以及熱熔膠、膠粘劑、蠟或其它材料的涂布。四棱臺(tái)形網(wǎng)穴四棱錐形網(wǎng)穴三螺線形網(wǎng)穴網(wǎng)穴數(shù)網(wǎng)深μ固含量g/m2網(wǎng)穴數(shù)網(wǎng)深μ固含量g/m2線數(shù)網(wǎng)深μ固含量g/m2cminch25%50%cminch25%50%cminch25%50%30751353.57.0120300360.81.8143527512.527.040100982.756.0140350300.651.423551506.212.850125802.204.8160400280.551.224601155.21.0860150681.804.1180450260.51.13590954.08.265165661.754.070175521.453.380200481.202.8100250400.902.1以上數(shù)據(jù)用作各種形式涂布干固量的參考,是基于被溶解材料的密度為0.96g/l得出的數(shù)據(jù)。4、網(wǎng)穴形態(tài)與涂布粘度和涂布量的關(guān)系網(wǎng)穴的形態(tài)與涂布粘度關(guān)系很大,網(wǎng)穴較深、較大,就適合較高的工作粘度,這時(shí)若粘度較低,就容易出現(xiàn)溢膠的情況,即"網(wǎng)穴盛不住涂布液",不能積聚在網(wǎng)穴中而流出來。這事實(shí)上是由于"毛細(xì)現(xiàn)象"的影響,毛細(xì)現(xiàn)象是與毛細(xì)孔中的液體粘度相關(guān)的；網(wǎng)穴較淺、較小,就適合較低的工作粘度,這時(shí)若粘度較高,就容易使涂布液干涸在網(wǎng)穴中,雖然涂布液可以轉(zhuǎn)移到網(wǎng)穴中,但不能連續(xù)均勻地轉(zhuǎn)移到基材上。網(wǎng)輥的線數(shù)與涂布量的關(guān)系：線數(shù)越高,涂布量越低；線數(shù)越低,涂布量越高。用同一濃度的膠粘劑和不同網(wǎng)線數(shù)的網(wǎng)輥可以得到不同的涂膠干量；用不同濃度的膠粘劑和不同線數(shù)的網(wǎng)輥也可得到相同的涂膠干量。〔在一定范圍內(nèi)涂膠量與單位面積上相同形狀網(wǎng)穴的數(shù)量有關(guān),與單位網(wǎng)穴的容積有關(guān)。涂布量≈網(wǎng)穴表面積×網(wǎng)穴深度×涂布液密度不論是何種網(wǎng)穴形狀,網(wǎng)穴都是致密排列的,若忽略網(wǎng)墻〔網(wǎng)穴與網(wǎng)穴之間相連的部分的存在,則：網(wǎng)穴表面積≈涂布寬度×涂布長(zhǎng)度那么不論何種網(wǎng)輥,網(wǎng)穴的表面積基本是相同的,這樣涂布量就主要取決于網(wǎng)穴深度。網(wǎng)輥線數(shù)高意味著單位網(wǎng)穴的寬度〔即"網(wǎng)值"小,所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)穴深度也較小〔即使能夠制作得很深,也不能涂布到基材上,顯然沒有意義,因此高網(wǎng)線輥由于深度較小而導(dǎo)致涂布量較小。如圖所示：低網(wǎng)線輥涂布寬度a高網(wǎng)線輥涂布寬度ah2h1h1＞h2,顯然低網(wǎng)線輥的涂布量大于高網(wǎng)線輥的涂布量。第七章、上膠量的計(jì)算與測(cè)定一、計(jì)算已配制好的膠粘劑的工作濃度工作濃度=[固形物〔干膠的重量/配制好的膠粘劑的重量]*100%=[〔主劑重量*主劑固含量+固化劑重量*固化劑固含量/〔主劑重量+固化劑重量+溶劑重量]*100%例：使用某種膠,主劑、固化劑固含量均為75%,其配比為：主劑：固化劑：溶劑=5：1：9,其工作濃度為多少？答：工作濃度=[〔5*75%+1*75%/〔5+1+9]=30%注：主劑、固化劑固含量均為75%,可從廠家技術(shù)資料或膠桶上的標(biāo)簽查知。例：若使用主劑、固化劑固含量均為75%的膠粘劑,主劑與固化劑的配比為5：1,要得到25%的工作濃度,溶劑配比應(yīng)該怎樣確定？溶劑添加量=〔主劑重量*主劑固含量+固化劑重量*固化劑固含量/要求工作濃度–主劑重量–固化劑重量=〔5*75%+1*75%/25%-5–1=4.5/25%-5–1=18–5–1=12溶劑配比應(yīng)為主劑:固化劑:溶劑=5:1:12二、測(cè)定網(wǎng)輥的干膠上膠量干膠上較量=耗用膠粘劑中干膠的重量/復(fù)合面積=[〔配膠重量-剩膠重量*工作濃度]/〔復(fù)合膜長(zhǎng)度*上膠輥寬度例：某班組使用某根網(wǎng)輥復(fù)合,配制了255kg膠粘劑,其工作濃度為30%,共復(fù)合了50000m產(chǎn)品,若上膠壓輥的寬度為50cm,那么該網(wǎng)輥的干膠上膠量是多少？干膠上較量=[〔255–5*1000*30%]/〔50000*0.5=3〔g/m2三、計(jì)算網(wǎng)輥的濕膠上膠量網(wǎng)輥的濕膠上膠量=干膠上膠量/工作濃度例：使用某網(wǎng)輥復(fù)合,工作濃度為30%,測(cè)得實(shí)際上膠量為3g/m2,該網(wǎng)輥的濕膠上量是多少？網(wǎng)輥的濕膠上膠量=3/30%=10〔g/m2四、預(yù)算某網(wǎng)輥的干膠上膠量干膠上膠量=濕膠上膠量*工作濃度例：某網(wǎng)輥的濕膠上膠量為10g/m2,若使用30%的工作濃度,獲得的干膠上膠量是多少？干膠上膠量=10*30%=3〔g/m2例：若使用某根濕膠量為12g/m2的望輥,膠粘劑為75%固含量,要得到3.6g/m2的上膠結(jié)果,膠粘劑應(yīng)當(dāng)怎樣配比？溶劑添加量=〔主劑重量*主劑固含量+固化劑重量*固化劑固含量/要求工作濃度–主劑重量–固化劑重量=〔主劑重量*主劑固含量+固化劑重量*固化劑固含量/[<要求干膠量/濕膠量>*100%]–主劑重量–固化劑重量=<5*75%+1*75%>/[<3.6/12>*100%]–5-1=9則主劑:固化劑:溶劑=5:1:9第八章、上膠量的設(shè)定1、設(shè)定原則上膠量應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、包裝后加工條件、內(nèi)容物防護(hù)要求、上墨面積等條件合理設(shè)定。2、上膠量要求通常情況下,我們把產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為普通包裝、耐水煮包裝、耐介質(zhì)包裝、耐蒸煮包裝等四類。通常情況下,以上四類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的上膠量按以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定：類別上膠干量g/m2結(jié)構(gòu)特征備注普通包裝2~3含BOPP、CPP常用120l、150L、160L網(wǎng)輥耐水煮包裝3~4含NY、PET、PE常用120L網(wǎng)輥耐介質(zhì)包裝3~5含NY、PE、PET常用120L網(wǎng)輥耐蒸煮包裝4~6含RCPP、NY、PET常用80L~100L網(wǎng)輥3、一般規(guī)律1、透明結(jié)構(gòu)上膠量較低2、上墨量小的結(jié)構(gòu)上膠量較低；油墨細(xì)度高的上膠量較高3、含鋁箔的結(jié)構(gòu)上膠量較高4、多層結(jié)構(gòu)中外層上膠量較低、內(nèi)層上膠量較高5、內(nèi)容物較重的上膠量較高；較輕的上膠量較低6、油墨附著強(qiáng)度小的上膠量較低4、衡量上膠量是否合理上膠量應(yīng)包含二個(gè)方面的要求：1、單位面積上膠量的大小2、上膠量是否均勻〔該項(xiàng)要求易被忽略,要同時(shí)考慮由于塞網(wǎng)、磨損造成的縱橫二向的均勻程度下降如果上膠均勻程度高,總上膠量可以適當(dāng)下降。衡量上膠量是否合理主要考慮以下二個(gè)方面：1、是否滿足內(nèi)容物的加工要求、運(yùn)輸、防護(hù)要求2、復(fù)合剝離強(qiáng)度是否下降5、上膠量與復(fù)合剝離強(qiáng)度的關(guān)系1、在一定范圍內(nèi),復(fù)合剝離強(qiáng)度隨上膠量的增加而增加；2、而后隨上膠量的增加,復(fù)合剝離強(qiáng)度基本不變；3、之后隨上膠量的增加,復(fù)合剝離強(qiáng)度反而下降。所以,一味增加上膠量是不適當(dāng)?shù)摹５诰耪?、?fù)合工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合制品的影響一、干燥溫度對(duì)復(fù)合制品的影響1、干燥溫度對(duì)溶劑揮發(fā)的影響溶劑的揮發(fā)事實(shí)上就是物質(zhì)由高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴(kuò)散的過程。加大不同區(qū)域的濃度差會(huì)加速揮發(fā)過程,同時(shí)提高溫度也會(huì)加速揮發(fā)過程。通常情況下,干式復(fù)合機(jī)的烘箱有三段溫區(qū),這樣事實(shí)上就有了五段揮發(fā)段：1、第一段為從上膠壓輥壓合線到保護(hù)罩之間的區(qū)域自然揮發(fā)段這一段的特點(diǎn)為常溫常壓,溶劑自然揮發(fā)。此段區(qū)域內(nèi),被涂布的膠粘劑溶劑含量最大,溶劑自然地從涂布表面揮發(fā),但揮發(fā)量較小。如果該段距離設(shè)計(jì)的較長(zhǎng),則有助于提高揮發(fā)能力。該段長(zhǎng)度上,膠粘劑尚處于濕潤(rùn)狀態(tài),因此具有流動(dòng)能力,可使涂布更均勻。2、第二段為從保護(hù)罩到第一溫區(qū)之間的區(qū)域自蒸發(fā)段這一段的特點(diǎn)是常溫負(fù)壓,溶劑自蒸發(fā)。由于保護(hù)罩上方有強(qiáng)制排氣裝置,又是個(gè)半封閉區(qū)域,所以該區(qū)域內(nèi)是負(fù)壓狀態(tài),常溫負(fù)壓使溶劑沸點(diǎn)降低,產(chǎn)生自蒸發(fā)現(xiàn)象,因而溶劑揮發(fā)能力大于第一段,但溶劑仍處于半濕潤(rùn)狀態(tài),是涂布面表層溶劑蒸發(fā)。3、第三段為烘箱內(nèi)第一段溫區(qū)次強(qiáng)蒸發(fā)段這一段的特點(diǎn)是高溫負(fù)壓,溶劑強(qiáng)制蒸發(fā)。一般該段溫區(qū)的溫度設(shè)定在60~65℃,該溫度低于低壓下溶劑的蒸發(fā)點(diǎn)。由于烘箱內(nèi)是采用強(qiáng)制排風(fēng)的,而且排風(fēng)量比進(jìn)風(fēng)量大15%~20%,所以仍處于負(fù)壓狀態(tài),再加上溫度遠(yuǎn)高于常溫,因而屬于高溫低壓、溶劑強(qiáng)制蒸發(fā)狀態(tài)。由于溫度比蒸發(fā)點(diǎn)低10~15℃,涂布面表層仍未干燥結(jié)膜,是表層偏深的溶劑揮發(fā)。揮發(fā)能力遠(yuǎn)大于第一段和第二段。4、第四段為烘箱內(nèi)第二段溫區(qū)強(qiáng)制蒸發(fā)段這一段的特點(diǎn)仍是高溫負(fù)壓,溶劑強(qiáng)制蒸發(fā)。該段的溫度一般設(shè)定為70~75℃,已接近負(fù)壓下溶劑的自蒸發(fā)點(diǎn),因而蒸發(fā)量大于第一段溫區(qū)。這時(shí)是涂布面中層溶劑蒸發(fā),但涂布面淺表層處于接近結(jié)膜狀態(tài)。5、第五段為烘箱內(nèi)第三段溫區(qū)超強(qiáng)蒸發(fā)段這一段的特點(diǎn)仍是高溫負(fù)壓,溶劑強(qiáng)制蒸發(fā)。該段的溫度一般設(shè)定為80~90℃,已超過低壓下溶劑的自蒸發(fā)點(diǎn)5~15℃,因而蒸發(fā)能力大于第二溫區(qū)。這時(shí)是涂布面深層溶劑蒸發(fā),溶劑沖破淺表層接近干燥的膜層后揮發(fā)。至此溶劑得到充分揮發(fā)。6、干燥過程中,薄膜的溫度變化在烘箱內(nèi)的干燥過程中,薄膜因吸熱使其溫度升高；同時(shí)溶劑揮發(fā)需要吸熱〔同時(shí)吸取熱氣和薄膜的熱量又使薄膜溫度降低。二者同時(shí)作用的結(jié)果決定薄膜在某一時(shí)刻的溫度。薄膜的吸熱能力用比熱衡量,與其種類有關(guān)。單位重量的某種物質(zhì)溫度升高或降低1℃所吸收的熱量,稱為比熱。不同材料比熱不同。相同重量的同種材料,體積越大、表面積越大吸熱速度越快,但吸熱量是一樣的〔指達(dá)到相同溫度。相同面積的同種材料,厚度越大,吸熱量越大。溶劑的吸熱能力用蒸發(fā)熱來衡量,與其種類有關(guān)。單位重量的某種物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所吸收的熱量,稱為蒸發(fā)熱。在蒸發(fā)過程中,材料的溫度是不變的。不同材料的蒸發(fā)熱不同。對(duì)干燥過程而言,膠粘劑中溶劑的含量越大,對(duì)熱量的需要就越大。在溶劑持續(xù)揮發(fā)過程中,溶劑從熱氣及薄膜中吸熱對(duì)薄膜溫度的影響大于薄膜從熱氣中吸熱對(duì)薄膜溫度的影響。所以薄膜溫度基本保持在其沸點(diǎn)以下。自然揮發(fā)段中,因溶劑揮發(fā)吸熱且無補(bǔ)熱而使薄膜溫度低于常溫；自蒸發(fā)段中,因溶劑揮發(fā)吸熱且無補(bǔ)熱而使薄膜溫度低于自然揮發(fā)段中薄膜的溫度；次強(qiáng)蒸發(fā)段中,因溶劑大量揮發(fā)大量吸熱而使薄膜溫度進(jìn)一步降低,但同時(shí)因強(qiáng)制補(bǔ)熱又使薄膜溫度升高。雖然補(bǔ)熱是遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量的,但由于溶劑揮發(fā)并未完成,所以該段薄膜溫度遞增至接近該段烘箱熱氣溫度〔沸點(diǎn)以下；強(qiáng)制蒸發(fā)段中,因同樣的原因,該段薄膜溫度遞增接近至該段烘箱熱氣溫度〔接近沸點(diǎn)；超強(qiáng)蒸發(fā)段中,前段因膠粘劑基本干燥,吸熱和供熱基本平衡,薄膜溫度保持在沸點(diǎn),后段屬于固化段,薄膜溫度則急劇升高,迅速向烘箱溫度靠攏?？傮w上薄膜溫度是這樣變化的：常溫涂布降溫降溫升溫遞增至第一段烘箱溫度升溫至第二段烘箱溫度沸點(diǎn)升溫至第三段烘箱溫度薄膜在烘箱中溫度最高點(diǎn)在第三段烘箱中的后半部,烘箱張力在此才造成對(duì)薄膜的過度拉伸,之前對(duì)拉伸的影響很小。所以要確保產(chǎn)生固化段,但越短越好。溶劑揮發(fā)示意圖：自然揮發(fā)段自蒸發(fā)段表層中層深層次強(qiáng)揮發(fā)段強(qiáng)制揮發(fā)段超強(qiáng)揮發(fā)段顯然,烘箱中第一段的作用主要是使膠粘劑表層溶劑柔性揮發(fā)：既要揮發(fā)又要表面不結(jié)膜；第二段的作用主要是使膠粘劑中層溶劑揮發(fā),同時(shí)不使表面結(jié)膜；第三段區(qū)域主要是使膠粘劑深層溶劑揮發(fā),同時(shí)使表面迅速結(jié)膜。實(shí)踐證明三段式烘箱的設(shè)計(jì)使溶劑揮發(fā)充分而且均衡,是比較合理的。干燥溫度的設(shè)定,應(yīng)當(dāng)使各段區(qū)域發(fā)揮應(yīng)有的作用。2、干燥溫度的設(shè)定原則干燥溫度的設(shè)定,關(guān)鍵在使于第二段接近蒸發(fā)點(diǎn),及三段烘箱溫度保證合理的梯度。烘箱溫度的設(shè)定,與溶劑種類、膠粘劑種類、膠層厚度、機(jī)器速度直接相關(guān)。不同的溶劑,其蒸發(fā)點(diǎn)〔沸點(diǎn)差異很大,不同的膠粘劑,其溶劑釋放性也是不同的；不同的膠層厚度對(duì)溫度及烘箱長(zhǎng)度的要求也不一樣。設(shè)定烘箱溫度主要要了解溶劑的沸點(diǎn)。1、烘箱中第二段的溫度應(yīng)略小于溶劑的沸點(diǎn),保證溶劑易于揮發(fā)且不易結(jié)膜。假設(shè)常溫下,某液體的沸點(diǎn)為77℃,在負(fù)壓狀態(tài)下,該液體的沸點(diǎn)會(huì)低于77℃,這時(shí)液體就會(huì)揮發(fā),這種物理現(xiàn)象叫自蒸發(fā)現(xiàn)象。正如水的沸點(diǎn)為100℃,但在高原空氣稀薄地區(qū)90多度水就沸騰了。沸點(diǎn)降低的程度與負(fù)壓的程度有關(guān)。正常情況下,烘箱中排風(fēng)大于進(jìn)風(fēng),事實(shí)上就形成了一定的負(fù)壓。所以烘箱的溫度一般設(shè)定在比溶劑的沸點(diǎn)低3~5℃。醋酸乙酯的沸點(diǎn)為77℃,所以一般復(fù)合時(shí)第二段的溫度以設(shè)定在72~74℃為宜。2、第一段的溫度以比第二段的溫度低10~12℃一般復(fù)合時(shí)第一段的溫度設(shè)定在60~65℃3、第三段的溫度以比第二段的溫度高10~15℃一般復(fù)合時(shí)第三段的溫度設(shè)定在82~90℃之間。以薄膜出烘箱時(shí)溫度不過熱為宜。如果第一段、第二段溫度過高,尤其是第一段溫度過高時(shí),極易導(dǎo)致膠粘劑過早結(jié)膜,在后段更高溫度的作用下,深層的溶劑強(qiáng)烈揮發(fā)沖破表層的膜皮,造成火山環(huán)現(xiàn)象,即造成大量的復(fù)合氣泡,影響制品的外觀質(zhì)量。如果三段溫區(qū)溫差過大,一樣易出現(xiàn)火山環(huán)現(xiàn)象；如果三段溫區(qū)溫差過小,易出現(xiàn)溶劑殘留偏高現(xiàn)象；如果整體溫度偏低,易出現(xiàn)溶劑殘留偏高現(xiàn)象?；鹕江h(huán)現(xiàn)象：二、風(fēng)量的影響1、風(fēng)量的作用溶劑的揮發(fā)事實(shí)上就是物質(zhì)由高濃度向低濃度擴(kuò)散的過程。濃度差越大,擴(kuò)散作用越強(qiáng)。因此干燥熱風(fēng)要以足夠的風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)壓〔風(fēng)機(jī)風(fēng)量、噴氣狹縫、氣隙都影響風(fēng)壓流經(jīng)基材,才能始終維持適宜的濃度差,從而獲得良好的干燥效果。2、進(jìn)風(fēng)的風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓主要與溶劑種類、含量有關(guān)。3、排風(fēng)量一定要大于進(jìn)風(fēng)量,一般大10%左右,即保持負(fù)壓有利于溶劑揮發(fā),又避免烘箱內(nèi)溶劑濃度偏高,達(dá)到爆炸極限,引起惡性爆炸事故。4、在正常的干燥溫度范圍內(nèi),風(fēng)量的變化對(duì)干燥效果的影響非常大。風(fēng)量大干燥效果就好。5、進(jìn)出風(fēng)量要匹配。既要保證排風(fēng)大于進(jìn)風(fēng),又要確保薄膜不產(chǎn)生抖動(dòng)。將一塊薄膜放于風(fēng)口處,薄膜適度被吸入烘箱,同時(shí)基材不發(fā)生抖動(dòng),此時(shí)的進(jìn)出風(fēng)量為匹配合適。6、回風(fēng)要適度回風(fēng)的目的是為了節(jié)能。但回風(fēng)中的溶劑濃度較高,不利于溶劑揮發(fā),因此必須適度。第一、第二段烘箱中的溶劑濃度較高,回風(fēng)盡量小,以不超過30%為宜；第三段烘箱中的溶劑濃度較低,可達(dá)至50%。三、張力的影響1、張力的概念基材張力是基材對(duì)其橫截面上單位面積所受拉力的抗力,單位為kg/m2或N/m2。設(shè)備上所顯示的張力是對(duì)基材的拉力,單位為kg?；膹埩εc設(shè)備顯示張力二者的含義是不同的,因此對(duì)不同種類、不同厚度的基材,應(yīng)設(shè)定不同的設(shè)備顯示張力。2、張力設(shè)定的原則手感可以明顯感覺到張力的不同。在基材運(yùn)行平穩(wěn)的前提下,張力越小越好,以微感松弛、同時(shí)復(fù)合制品不產(chǎn)生卷曲為佳。張力對(duì)復(fù)合制品的影響非常大,尤其是烘箱張力是非常敏感的。烘箱張力過大,極易導(dǎo)致隧道、鍍鋁層轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象。面膜和底膜的張力要匹配,復(fù)合后材料的線膨脹系數(shù)〔收縮率或拉伸率越接近越好,否則極易使復(fù)合制品產(chǎn)生卷曲。在復(fù)合制品上用刀片劃一十字,被分割的四片膜角以平整或微曲為好。復(fù)合制品會(huì)卷向張力過大那層薄膜一側(cè)卷曲,可據(jù)此調(diào)整相應(yīng)基材的張力。3、張力與基材線膨脹系數(shù)單位長(zhǎng)度的基材在外力作用下的尺寸變化率稱為線膨脹系數(shù),即收縮率。對(duì)于彈性材料,如塑料薄膜,受到外力拉伸時(shí),尺寸會(huì)加大,當(dāng)外力解除時(shí),尺寸會(huì)回縮。若同時(shí)有溫度作用時(shí),回縮程度會(huì)加大。在彈性范圍內(nèi),拉伸或回縮程度與拉伸力〔張力呈正比關(guān)系。當(dāng)超出屈服強(qiáng)度范圍時(shí),基材尺寸不再回彈,這時(shí)是真正被拉伸了。不同材料線膨脹系數(shù)不同。控制基材的拉伸量最小,并使面膜和底膜回縮后尺寸一致是匹配張力的原則。單層膜的拉伸與收縮：薄膜在自然狀態(tài)下的尺寸薄膜在張力狀態(tài)下的尺寸薄膜在張力解除狀態(tài)下的尺寸薄膜在張力及高溫狀態(tài)下的尺寸薄膜在張力及高溫解除狀態(tài)下的尺寸薄膜在彈性狀態(tài)外的尺寸解除導(dǎo)致超出彈性狀態(tài)外在條件后的尺寸雙層膜的拉伸與收縮：二層基材是各自在受到張力和溫度條件下被拉伸至一定程度后復(fù)合在一起的,復(fù)合后都傾向于回復(fù)原來的尺寸狀態(tài)。單位長(zhǎng)度復(fù)合制品,其二層組成材料的原始尺寸不一定相同,因而其復(fù)合后回縮量也不一定相同,而且膠粘劑的初粘強(qiáng)度也影響了各自的回縮能力,這樣就產(chǎn)生了不同的外觀狀態(tài)。復(fù)合時(shí)的單位長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的原始尺寸A回縮量〔1、若膠粘劑初粘強(qiáng)度高復(fù)合制品向回縮量大的基材一側(cè)卷曲〔2、若膠粘劑初粘強(qiáng)度低則回縮量小的基材在粘結(jié)最薄弱處拱起即引起"隧道"現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的原始尺寸B則復(fù)合后制品平整性良好。因此,張力匹配的關(guān)鍵在于使二層基材拉伸前的原始尺寸一致且拉伸量最小。4、張力控制原理1、張力控制原理張力是對(duì)基材段落而言的,只有基材在其段落二端受到相反方向的力,才可能產(chǎn)生張力。牽引輥與制動(dòng)輥對(duì)基材的張緊程度,決定了張力的大小。牽引輥與制動(dòng)輥的速差變化決定了張力的變化。張力控制的原理,就是控制牽引輥與制動(dòng)輥的速差變化及調(diào)整二輥間浮輥的位移,從而控制張緊程度以維持恒定的張力。圖A：ABF1牽引輥制動(dòng)輥F2F1與F2方向相反,且A、B間基材被拉成直線——產(chǎn)生張力；圖B：ABF1F2牽引輥制動(dòng)輥F1與F2方向相反,但A、B間基材未被拉成直線——不產(chǎn)生張力；若A、B間已產(chǎn)生一定張力,當(dāng)牽引輥與制動(dòng)輥線速度一致時(shí),張力保持不變；當(dāng)牽引輥線速度大于制動(dòng)輥時(shí),張力加大；當(dāng)牽引輥線速度小于制動(dòng)輥時(shí),張力減小。理想狀態(tài)下,只要牽引輥與制動(dòng)輥時(shí)刻保持相同的線速度,就能時(shí)刻保持恒定的張力。實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于基材厚度偏差、基材所經(jīng)過的導(dǎo)輥與基材的摩擦力不一致〔滾動(dòng)和滑動(dòng)并存、基材因干燥和冷卻導(dǎo)致拉伸或收縮而使各處尺寸變化幅度不一致、卷料偏心局部變形、機(jī)速變化、設(shè)備精度等不良因素的影響,張力是時(shí)刻變化的,而且變化幅度可能很大,因此必須對(duì)張力進(jìn)行良好的控制。圖示：張力控制原理張力檢測(cè)輥基材剎車器牽引輥張力感受器張力控制器處理機(jī)構(gòu)與設(shè)定值比較2、張力檢測(cè)方式〔1、傳感器檢測(cè)方式。將傳感器裝在檢測(cè)輥二端,檢測(cè)輥受壓時(shí)將負(fù)載傳給傳感器,傳感器將所獲得的張力信號(hào)傳送到張力控制部件進(jìn)行調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)張力閉環(huán)控制。這種方式的缺點(diǎn)是在張力調(diào)節(jié)過程中易產(chǎn)生張力震蕩,造成張力的局部波動(dòng)?！?、浮輥電位器檢測(cè)方式。根據(jù)基材所需的張力范圍及控制汽缸缸徑設(shè)定合適的汽缸壓力,并使之與基材的拉力平衡,從而穩(wěn)定張力。出現(xiàn)張力波動(dòng)時(shí),與浮輥擺臂轉(zhuǎn)軸端同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪帶動(dòng)電位器齒輪旋轉(zhuǎn)一定角度,電位器將所獲得的電信號(hào)再傳遞給張力控制執(zhí)行部分對(duì)張力進(jìn)行反向調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)張力控制。這種方式的缺點(diǎn)是占用空間較大,但他克服了傳感器傳感器檢測(cè)方式的缺點(diǎn),能夠有效吸收張力的震蕩波動(dòng)。3、張力控制方法收放卷的張力控制方法有三種：磁粉制動(dòng)離合器方式、氣動(dòng)制動(dòng)離合器方式和電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。磁粉制動(dòng)離合器方式和氣動(dòng)制動(dòng)離合器方式都是通過直接控制轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,間接控制張力,而力矩的控制又是通過設(shè)定張力控制器電流來實(shí)現(xiàn)的。電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式一般通過控制異步電機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,即所謂的矢量變頻控制。也有采用直流電機(jī)控制方式或飼服電機(jī)控制方式的。其原理是把其中某一電機(jī)作為系統(tǒng)中的主電機(jī),通過設(shè)定主電機(jī)轉(zhuǎn)速,使其它電機(jī)對(duì)主電機(jī)進(jìn)行跟隨。跟隨過程中如果張力發(fā)生變化,則電位器或傳感器的反饋信號(hào)就會(huì)傳至張力控制中心,控制中心再發(fā)出指令對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速作出適當(dāng)調(diào)整,從而達(dá)到張力調(diào)整的目的。采用電機(jī)控制方式的優(yōu)點(diǎn)是各驅(qū)動(dòng)輥直徑不必成比例關(guān)系,控制精度高,代表了張力控制的方向。四、壓力的影響在膠粘劑的轉(zhuǎn)移過程中,基材在橡膠壓輥軸向方向上單位長(zhǎng)度所受到的壓力,稱為復(fù)合壓力。單位為kgf/mm。復(fù)合壓力與壓輥的長(zhǎng)度有關(guān),與網(wǎng)輥的寬度無關(guān),與基材的寬度無關(guān)。壓輥施壓的作用,在于使涂層與基材保持均勻、充分的接觸。是由壓力大小、橡膠的抗壓強(qiáng)度、變形量和形變的均勻程度決定的。涂布膠壓力與膠粘劑轉(zhuǎn)移的關(guān)系由于橡膠輥會(huì)發(fā)生柔性形變,所以壓合接觸區(qū)是面積接觸。在壓輥的一個(gè)滾壓周期中〔壓輥上的某點(diǎn)從進(jìn)入壓合區(qū)到離開壓合區(qū)的過程,膠粘劑的轉(zhuǎn)移量遵循以下規(guī)律：涂膠量DEFCBAP0P1P2P3P4涂布?jí)毫B段：壓力不足段--壓力由P0增至P1,不足以完成充分接觸,轉(zhuǎn)移量沒有規(guī)律。BC段：比例轉(zhuǎn)移段–-轉(zhuǎn)移量隨壓力增加而等比例增加,轉(zhuǎn)移不充分。CD段：轉(zhuǎn)移飽和段–轉(zhuǎn)移量充分、均勻,獲得最佳轉(zhuǎn)移量。DE段：壓力過大段–隨壓力增加,涂布量反而下降,涂布均勻程度下降。EF段：超壓段--隨壓力增加,涂布量上升,涂布均勻程度上升。五、錐度的設(shè)定錐度是指收卷張力均勻變化的變化率。即收卷的初始張力與均勻遞減達(dá)到一定直徑時(shí)終了張力的差值占初始張力的百分率。理想的收卷狀態(tài),是卷料中每一層材料與前一層材料之間以適度的張力纏繞,使層與層之間保持均衡的壓力,從而保持適當(dāng)?shù)妮S向摩擦力。而摩擦力的大小,恰使其克服基材的重量,不致使其發(fā)生軸向滑動(dòng)。收卷時(shí)刻的張力最終表現(xiàn)為基材的層間壓力。收卷張力錐度錐度不合適,會(huì)出現(xiàn)卷料端面不齊的現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：若卷料外層張力小過內(nèi)層張力,易出現(xiàn)松脫、滑出現(xiàn)象,即"望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)象"。"望遠(yuǎn)鏡"現(xiàn)象或"炮筒"現(xiàn)象若外層張力大過內(nèi)層張力,易出現(xiàn)卷底皺,即"菊花"現(xiàn)象。"菊花"現(xiàn)象或"卷底皺"現(xiàn)象實(shí)際生產(chǎn)過程中,復(fù)合制品收卷后在熟化過程中受溫度影響較大,體積會(huì)發(fā)生膨脹,累積膨脹量會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的層間壓力,同時(shí)產(chǎn)生的氣體也會(huì)對(duì)基材產(chǎn)生擠壓作用,迫使基材變形。在一定的溫度和時(shí)間作用下,會(huì)成為永久變形,影響