無溶劑復合工藝關鍵控制點

於亞豐

無溶劑復合工藝憑借環保、節能、安全、低成本、高速等優點，目前在歐美地區軟包裝市場已得到較為普遍的推廣和應用。相比之下，國內目前僅有百余條無溶劑復合生產線在軟包裝企業安裝使用，市場應用規模遠不及干式復合工藝。無溶劑復合工藝之所以在我國軟包裝市場推廣緩慢，筆者認為其中一個重要原因就是，無溶劑復合與干式復合在工藝控制上存在很大差異，操作人員對無溶劑復合工藝缺乏實際操作經驗和系統認識。

無溶劑復合工藝控制的難點主要在于無溶劑復合設備、復合基材、膠黏劑、工藝參數之間的合理匹配。其一，張力控制難，這是因為無溶劑膠黏劑的初黏力很低，對復合基材各段張力的設定和控制要求都非常嚴格；其二，涂布量控制難，這是因為涂布量控制參數較多（6～7個），且涂膠量受部分參數的影響較大；其三，無溶劑復合需要較長的固化時間，復合結果顯現滯后；其四，生產速度較高，使得生產過程的整體控制難度較大。以上這些難點如果控制不好，就會嚴重影響軟包裝產品復合質量，從而無法滿足客戶需求。因此，筆者認為，要想攻克這些難點，操作人員需要把握好無溶劑復合過程中的幾個關鍵點。

復合基材的檢測與要求

1.表面張力

表面張力是復合基材檢測的主要性能指標，常用的薄膜材料都須經過電暈處理，以使其具有合適的表面張力。一般要求PE、BOPP薄膜的表面張力>40mN/m，VMPET薄膜的表面張力>42mN/m，PA薄膜的表面張力≥50mN/m，PET薄膜的表面張力≥45mN/m。這樣做的主要目的是為了提高膠黏劑的流平性和復合牢度。如果復合基材的表面張力低于要求值，就會影響復合膜的復合牢度，嚴重時還會導致分層現象。

2.厚度

復合基材厚度必須均勻，且厚度均勻性偏差要求控制在10%以內，產品質量符合國家或行業相關標準。

3.寬度

復合基材寬度不應超過無溶劑復合設備允許的最大幅寬，同時也不應小于無溶劑復合設備允許最大幅寬的60%；復合基材寬度應大出涂布基材寬度0～5mm；各試驗基材最小幅寬至少大出試驗用轉移膠輥寬度10mm，但最多不大出20mm。

4.外觀要求

對于印刷薄膜，要求其圖文清晰、網點規則，無劃痕、臟點、糊版、刀絲等質量缺陷；對于非印刷薄膜，要求其外觀良好，無雜質、粉塵、污染、受潮等缺陷。此外，還應要求材料供應商提供產品質量報告、出廠日期、生產日期、生產批次等信息。

膠黏劑和油墨的選擇

實際上，無溶劑復合過程中很多問題的產生往往是由膠黏劑和油墨選擇和使用不當導致的。國內外膠黏劑和油墨生產廠家有很多，企業規模不一，產品質量參差不齊，因此在膠黏劑或油墨供應商的選擇上必須保持嚴格，最好可以親自到生產廠家的工廠對其生產能力、質量監控等方面進行實地考察，選擇管理和產品成熟度較高的供應商。

另外，還要考慮膠黏劑和油墨之間的相容性問題。目前，國內無溶劑膠黏劑都屬于聚氨酯化學體系，而油墨則包括苯類、酯溶類、醇溶類、水性、聚酰胺類等多種體系。對此，筆者建議可以先確定好膠黏劑的型號，然后再選用不同體系、不同品牌的油墨來與之相匹配。

在膠黏劑應用方面要注意涂膠量的控制，涂膠量是一個相對值，即對于不同的復合基材，涂膠量通常不一樣，如普通薄膜的涂膠量一般控制在1.0～2.0g/m2，透明材料的涂膠量控制在1.0～1.4g/m2，鍍鋁膜的涂膠量控制在1.5～1.8g/m2，具體涂膠量需通過現場測試而定。如果涂膠量太大，不但會造成收卷不齊，還會導致油墨在印刷基材上發生剝離轉移；而如果涂膠量太小，不但會造成剝離強度下降，還會因膠黏劑和油墨浸潤不充分而產生氣泡。這些現象在鍍鋁膜和白色印刷薄膜的復合中表現得更為明顯。

復合設備的使用和控制

（1）確保設備電源電壓穩定，并配備穩壓裝置，保證電壓波動偏差不超過10%。

（2）確保設備氣源穩定，配備用于過濾的空氣干燥機，保證壓縮空氣清潔、干燥，且壓力不低于0.6MPa。

（3）要求水源干凈，沒有水垢，水壓不低于4kg，以免不干凈的水源損壞用于加熱的空氣壓縮機。

（4）設備的清潔保養也十分關鍵，要求操作人員每天上下班之前必須將設備的涂布單元、復合單元及各輥筒清洗干凈。

（5）混膠機是無溶劑復合設備應用的前提和保障，其清潔保養也很重要。首先，計量泵是混膠機的關鍵部件，必須定期檢查其運轉狀況是否良好，且進入計量泵的壓縮空氣要保持干燥，必要時應加裝除濕裝置。其次，防止膠泵堵塞，如果沒有對膠泵進行定期的清潔保養，就容易造成膠黏劑在膠泵內固化堵塞，再次使用混膠機時就會使膠黏劑的配比有誤，由此造成較大的耗材消耗和經濟損失。

（6）確保無溶劑復合設備整體調節良好，并進行必要的動作檢測，例如各導輥的運轉是否靈活，是否清潔且無破損，離合涂布輥、背壓輥、復合輥是否平緩及兩端是否同步。

（7）無溶劑復合的初黏力較低，因此復合基材各段張力的匹配和收卷張力的控制就顯得尤為重要。復合結構不同，復合基材的各段張力也存在差異，通常采用的張力檢測方法是，復合一段時間后停機，在收卷部分的復合基材上用刀片劃一個“十”字，如果復合基材平整，則表明張力合適；如果復合基材朝某一個方向卷曲，則表明張力過大，此時應對復合基材的張力進行適當調節。

復合車間環境

相比干式復合，無溶劑復合對環境的要求更加嚴格。國內大多數應用無溶劑復合設備的軟包裝企業，都建立了獨立的復合生產車間，這樣就從根本上保證了潔凈的生產環境。無溶劑復合對環境的要求主要包括以下兩個方面。

（1）無溶劑膠黏劑為聚氨酯類膠黏劑，其主劑為異氰酸酯類，異氰酸酯官能團是一個非?；顫姷幕鶊F，容易和空氣中的水分產生化學反應，這樣就會導致膠黏劑固化后產生氣泡，所以在復合過程中，環境濕度對復合效果有明顯影響，一般要求生產車間的環境濕度控制在75%以下。

（2）保持車間環境清潔、衛生，因為無溶劑復合速度很高，如果空氣中存在大量灰塵、雜物或蚊蟲，就會嚴重影響設備精度和復合基材的透明度。

固化室的要求

（1）固化室首先要求面積尺寸合適，配備加熱和通風設施，保溫效果好，應保持室內溫度的恒定和均勻性。

（2）固化室溫度可自動控制，溫度需要在35～50℃范圍內可調。室內溫度偏差小于2%，如果室內溫度均勻性達不到要求，在復合料卷固化過程中應進行人工翻轉。

隨著綠色環保概念的逐漸深入，無溶劑復合技術正在我國軟包裝市場掀起一股應用熱潮，越來越多的軟包裝企業已將無溶劑復合技術作為企業發展的核心競爭力，并不斷在實際操作中摸索經驗。筆者相信，在設備制造商、耗材供應商以及軟包裝企業的共同努力下，我國無溶劑復合市場的春天會很快到來。