无溶剂复合工艺关键控制点

於亚丰

无溶剂复合工艺凭借环保、节能、安全、低成本、高速等优点，目前在欧美地区软包装市场已得到较为普遍的推广和应用。相比之下，国内目前仅有百余条无溶剂复合生产线在软包装企业安装使用，市场应用规模远不及干式复合工艺。无溶剂复合工艺之所以在我国软包装市场推广缓慢，笔者认为其中一个重要原因就是，无溶剂复合与干式复合在工艺控制上存在很大差异，操作人员对无溶剂复合工艺缺乏实际操作经验和系统认识。

无溶剂复合工艺控制的难点主要在于无溶剂复合设备、复合基材、胶黏剂、工艺参数之间的合理匹配。其一，张力控制难，这是因为无溶剂胶黏剂的初黏力很低，对复合基材各段张力的设定和控制要求都非常严格；其二，涂布量控制难，这是因为涂布量控制参数较多（6～7个），且涂胶量受部分参数的影响较大；其三，无溶剂复合需要较长的固化时间，复合结果显现滞后；其四，生产速度较高，使得生产过程的整体控制难度较大。以上这些难点如果控制不好，就会严重影响软包装产品复合质量，从而无法满足客户需求。因此，笔者认为，要想攻克这些难点，操作人员需要把握好无溶剂复合过程中的几个关键点。

复合基材的检测与要求

1.表面张力

表面张力是复合基材检测的主要性能指标，常用的薄膜材料都须经过电晕处理，以使其具有合适的表面张力。一般要求PE、BOPP薄膜的表面张力>40mN/m，VMPET薄膜的表面张力>42mN/m，PA薄膜的表面张力≥50mN/m，PET薄膜的表面张力≥45mN/m。这样做的主要目的是为了提高胶黏剂的流平性和复合牢度。如果复合基材的表面张力低于要求值，就会影响复合膜的复合牢度，严重时还会导致分层现象。

2.厚度

复合基材厚度必须均匀，且厚度均匀性偏差要求控制在10%以内，产品质量符合国家或行业相关标准。

3.宽度

复合基材宽度不应超过无溶剂复合设备允许的最大幅宽，同时也不应小于无溶剂复合设备允许最大幅宽的60%；复合基材宽度应大出涂布基材宽度0～5mm；各试验基材最小幅宽至少大出试验用转移胶辊宽度10mm，但最多不大出20mm。

4.外观要求

对于印刷薄膜，要求其图文清晰、网点规则，无划痕、脏点、糊版、刀丝等质量缺陷；对于非印刷薄膜，要求其外观良好，无杂质、粉尘、污染、受潮等缺陷。此外，还应要求材料供应商提供产品质量报告、出厂日期、生产日期、生产批次等信息。

胶黏剂和油墨的选择

实际上，无溶剂复合过程中很多问题的产生往往是由胶黏剂和油墨选择和使用不当导致的。国内外胶黏剂和油墨生产厂家有很多，企业规模不一，产品质量参差不齐，因此在胶黏剂或油墨供应商的选择上必须保持严格，最好可以亲自到生产厂家的工厂对其生产能力、质量监控等方面进行实地考察，选择管理和产品成熟度较高的供应商。

另外，还要考虑胶黏剂和油墨之间的相容性问题。目前，国内无溶剂胶黏剂都属于聚氨酯化学体系，而油墨则包括苯类、酯溶类、醇溶类、水性、聚酰胺类等多种体系。对此，笔者建议可以先确定好胶黏剂的型号，然后再选用不同体系、不同品牌的油墨来与之相匹配。

在胶黏剂应用方面要注意涂胶量的控制，涂胶量是一个相对值，即对于不同的复合基材，涂胶量通常不一样，如普通薄膜的涂胶量一般控制在1.0～2.0g/m2，透明材料的涂胶量控制在1.0～1.4g/m2，镀铝膜的涂胶量控制在1.5～1.8g/m2，具体涂胶量需通过现场测试而定。如果涂胶量太大，不但会造成收卷不齐，还会导致油墨在印刷基材上发生剥离转移；而如果涂胶量太小，不但会造成剥离强度下降，还会因胶黏剂和油墨浸润不充分而产生气泡。这些现象在镀铝膜和白色印刷薄膜的复合中表现得更为明显。

复合设备的使用和控制

（1）确保设备电源电压稳定，并配备稳压装置，保证电压波动偏差不超过10%。

（2）确保设备气源稳定，配备用于过滤的空气干燥机，保证压缩空气清洁、干燥，且压力不低于0.6MPa。

（3）要求水源干净，没有水垢，水压不低于4kg，以免不干净的水源损坏用于加热的空气压缩机。

（4）设备的清洁保养也十分关键，要求操作人员每天上下班之前必须将设备的涂布单元、复合单元及各辊筒清洗干净。

（5）混胶机是无溶剂复合设备应用的前提和保障，其清洁保养也很重要。首先，计量泵是混胶机的关键部件，必须定期检查其运转状况是否良好，且进入计量泵的压缩空气要保持干燥，必要时应加装除湿装置。其次，防止胶泵堵塞，如果没有对胶泵进行定期的清洁保养，就容易造成胶黏剂在胶泵内固化堵塞，再次使用混胶机时就会使胶黏剂的配比有误，由此造成较大的耗材消耗和经济损失。

（6）确保无溶剂复合设备整体调节良好，并进行必要的动作检测，例如各导辊的运转是否灵活，是否清洁且无破损，离合涂布辊、背压辊、复合辊是否平缓及两端是否同步。

（7）无溶剂复合的初黏力较低，因此复合基材各段张力的匹配和收卷张力的控制就显得尤为重要。复合结构不同，复合基材的各段张力也存在差异，通常采用的张力检测方法是，复合一段时间后停机，在收卷部分的复合基材上用刀片划一个“十”字，如果复合基材平整，则表明张力合适；如果复合基材朝某一个方向卷曲，则表明张力过大，此时应对复合基材的张力进行适当调节。

复合车间环境

相比干式复合，无溶剂复合对环境的要求更加严格。国内大多数应用无溶剂复合设备的软包装企业，都建立了独立的复合生产车间，这样就从根本上保证了洁净的生产环境。无溶剂复合对环境的要求主要包括以下两个方面。

（1）无溶剂胶黏剂为聚氨酯类胶黏剂，其主剂为异氰酸酯类，异氰酸酯官能团是一个非常活泼的基团，容易和空气中的水分产生化学反应，这样就会导致胶黏剂固化后产生气泡，所以在复合过程中，环境湿度对复合效果有明显影响，一般要求生产车间的环境湿度控制在75%以下。

（2）保持车间环境清洁、卫生，因为无溶剂复合速度很高，如果空气中存在大量灰尘、杂物或蚊虫，就会严重影响设备精度和复合基材的透明度。

固化室的要求

（1）固化室首先要求面积尺寸合适，配备加热和通风设施，保温效果好，应保持室内温度的恒定和均匀性。

（2）固化室温度可自动控制，温度需要在35～50℃范围内可调。室内温度偏差小于2%，如果室内温度均匀性达不到要求，在复合料卷固化过程中应进行人工翻转。

随着绿色环保概念的逐渐深入，无溶剂复合技术正在我国软包装市场掀起一股应用热潮，越来越多的软包装企业已将无溶剂复合技术作为企业发展的核心竞争力，并不断在实际操作中摸索经验。笔者相信，在设备制造商、耗材供应商以及软包装企业的共同努力下，我国无溶剂复合市场的春天会很快到来。