干式复合工艺概述

干式复合工艺复合概论一、复合的概念复合的概念:就是使用特定的设备,借助各种胶粘物质,使二层或二层以上的薄膜或其它基材均匀粘合在一起的工艺方法。复合的目的:就是合理组合各种基材,综合其优点,从而达到包装的要求。单一的薄膜，具有各自的特性，但很难同时具有包装所需的全部特性,如印刷性能、热封性能、机械强度、阻气性能、阻湿性能、阻光性能、耐高温性能、耐低温性能、耐介质性能(如酸、辣、油、盐、酒等)、透亮度、松软度、挺度等等。二、复合的种类干式复合：就是在基材表面涂布一层溶剂型胶粘剂，经过烘道除去溶剂而干燥,然后与另一基材通过热辊压合成膜的复合方式。湿式复合:就是在基材表面涂布一层水溶性胶粘剂,然后与另一基材通过热辊压合成膜，再经过烘道干燥的复合方式。湿式复合一般要求其中一种基材具有较强的透过性能,以便水分能在复合后渗透挥发。挤出复合:就是用挤出机将聚乙烯树脂或其它树脂加热熔融、经过模唇流出形成片状薄膜后马上与另一种或二种基材通过冷却辊压合成膜的复合方式。蜡式复合:就是以卫生级微晶石蜡作胶粘剂，将石蜡在加热槽中熔融后均匀涂布在基材上,然后与另一基材通过压辊压合成膜的复合方式。无溶剂复合：就是将经加热后粘度变小的非溶剂型胶粘剂涂布在基材上,然后与另一基材通过热辊压合成膜的复合方式。热熔复合:就是将聚乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯－醋酸乙烯共聚物、石蜡放在一起加热熔融后均匀涂布在基材上,然后与另一基材通过压辊压合成膜的复合方式。多层共挤复合:就是将多种不同性能的树脂通过多台挤出机共挤进入模具复合成膜的复合方式。第三章胶粘剂附着力基本原理分析胶粘剂（涂料、油墨）附着力的机理人们并未完全了解,但形成了一些假设理论，并用以分析附着过程和影响附着力的因素。一、附着力当两种物体被放在一起达到紧密的界面分子接触,以至生成新的界面层时就生成了附着力。当胶粘剂涂布于基材上，在干燥和固化的过程中附着力就生成了。这些力的大小取决于基材表面和胶粘剂的性质。广义上讲附着力可分为二类：主价力和次价力。化学键即为主价力,具有比次价力高得多的附着力。次价力基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。这些作用力在具有极性基团（如羧基)的基材上更常见,而在非极性表面如聚乙烯上则较少。键的强度和键能强度类型能量（千卡/摩尔）实例共价键主价力15~170绝大多数有机物氢键次价力<12水色散力次价力<１０绝大多数分子偶极力次价力＜5极性有机物诱导力次价力<0.5非极性有机物二、附着力理论1、机械连接理论在亚微观状态下观看,基材表面是粗糙的,布满孔洞、凹陷。具有良好流淌性能的液态胶粘剂流入并填满这些孔洞、凹陷，干燥固化后形成钩锚、榫接、铆合等机械连接力。基材的粗糙程度高、表面积大,附着力就大。只有当胶粘剂完全渗透到粗糙表面的不规章界面处,才对附着力有利。只要涂膜稍具流淌性,就很少会产生不行释放应力。但随着涂膜粘度、刚性的增加和对基材附着力的形成,就会产生大量的应力。胶粘剂在基材的凹凸处的厚度明显不同,这种不同导致物理性质不同。不均一的涂层会产生很大的内部应力,甚至会导致膜层的裂开。2、化学键理论在界面间产生化学键，相互反应的化学基团牢牢结合在基材和胶粘剂上。这类连结最强且耐久性最好。含反应性基团如羟基和羧基的胶粘剂倾向于和含有类似基团的基材有更强的附着力。光谱分析法可证明这一点。3、静电理论胶粘剂和基材表面都带有残余电子而形成带电双电层，这些电子的相互作用也能提高附着力。静电力主要来源于色散力和由永久偶极子引起的相互作用力（一个分子的正电区和另一个分子的负电区)。诱导偶极子之间的吸引力称为色散力或伦敦力，是范德华力(分子间力)的一种。当胶粘剂分子与基材分子之间的间距超过０．5纳米(5埃)时，这些力的作用明显降低。所以保证肯定压力用压辊使胶粘剂与基材紧密接触是格外重要的。4、集中理论当胶粘剂与基材接触时，大分子的某些短链会向界面另一边进行不同程度的集中。即链段穿过界面后相互集中形成交叉网状结构。由于长链性质不同及集中系数较低,非相像聚合物通常不相容。完整的大分子穿过界面相互集中是不行能的。试验表明,局部链段集中很简洁发生,并在界面产生10~1００0埃的集中界面层。三、附着力形成机理１、机理描述当不相像的两种材料亲密接触时,在空气中的两个自由表面消逝,形成新的界面。界面相互作用的性质打算了涂料和底材之间成键的强度,这种相互作用的程度基本由一相被另一相的润湿性打算，使用液体涂料时,液相的流淌性也有很大挂念，因此润湿可被看作涂料和底材的亲密接触。为了保持涂层与底材的附着力，除了保证初步的润湿外,在涂膜形成后的完全润湿和固化后仍保持键合状况不变是很重要的。成膜方式（a)、冷却到熔融温度(玻璃化温度Tg)以下（ｂ)、化学交联反应(c)、溶剂和稀释剂的挥发(d)、粘结料在干燥时也有交联力量。因此涂料对底材的润湿是形成附着键的关键。２、界面现象附着力形成机理的前提是液体涂料在固体基材上产生有效润湿。涂料在液态时的表面张力以及基材和固态涂膜的表面能是影响界面连接强度和附着力形成的重要参数。液体的表面张力数值低于固体的表面张力(表面自由能）数值时，液体才能在该固体上有效润湿，才可能充分铺展。二者数值差越大,润湿、铺展的程度越好。1）润湿润湿过程就是相界面上一种流体被另一种流体所取代的过程。衡量润湿程度的参数是接触角。2）、净吸力物体表面和内部分子的受力状态是不同的。如图：A1表面分子Ｂ１B2A１Ａ2C1C２ＢDD1B2CＡ2Ｆ液体内部某分子在各个方向所受力是均等的。液体表面某分子所受的各个方向的吸引力,其中Ａ1、A2的力可以相互抵消,C向力及B、D向下的合力为Ｆ，B、Ｄ水平分力也相互抵消,所以分子受到一个垂直于液体表面指向液体内部的”合吸力”,通常称为净吸力,由于有净吸力的存在,致使液体表面的分子有被拉入液体内部的倾向，所以任何液体表表都有自发缩小的倾向，这也是液体表面表现出表面张力的缘由。固体表面分子同样存在净吸力,只是固体分子不能象液体分子一样可以自由移动,不能产生表面收缩,但以自由能的形式存在于表面。3)、表面张力以球形液滴铺展到表面为例液滴体积V不变,表面积S小液滴体积V不变,表面积S大液滴体积V不变,表面积S小液滴体积V不变,表面积S大表面积变大、意味着液体内部的某些分子被“拉到“表面并铺于表面上。当内部分子被拉到表面时,需要克服内部分子的吸引力而消耗功。因此，表面张力可定义为增加单位面积所消耗的功。表面张力的单位是N/M。是作用在单位长度上的力。分子间力可以引起净吸力。而净吸力引起表面张力,表面张力永久和液体表面相切，而和净吸力相互垂直。4）、表面润湿把液滴放在固体表面时，会消灭二种现象：一种是液滴会马上铺开放来,即固体被液体所润湿;另一种是液滴团聚成球状不铺展,即固体不被液体所润湿。BBθθACＡC图Ａθ<90°图Bθ>9０°液体对固体的润湿程度,通常用液-固二相的接触界面AC与液体表面的切线AＢ之间的夹角(称接触角）的大小来表示。液体对固体的润湿程度接触角润湿状况备注θ>９0°固体不为液体所润湿θ=１80°固体表面完全不润湿此现象一般不存在θ<90°固体为液体所润湿θ=0°固体完全被润湿基材可以被表面张力、接触角小的涂料所润湿、或者说二者较接近时才能润湿。理论上讲：若某种物体表面自由能低于３３dyn/cm，就几乎无法附着目前所知的任何一种胶粘剂。溶剂的表面张力(dyｎ/cm）溶剂表面张力溶剂表面张力溶剂表面张力水7２.7醋酸丁酯２5.2石脑油22.０乙二醇48．４正丁醇２4.6正辛烷２１．８丙二醇3６.0石油溶剂油24.０脂肪烃石脑油１９.9邻二甲苯3０.０甲基异丁酮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剂的表面张力(dyn/cｍ）聚合物表面张力聚合物表面张力三聚氰胺树脂５７.6聚甲基丙烯酸甲酯41聚乙烯醇缩丁醛５３.665%豆油醇酸38苯代三聚氰胺树脂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脲醛树脂４5Ｍodafｌｏw３2聚酯三聚氰胺涂膜４4．9聚四氟乙烯Mｗ1，08821.5聚环氧乙烷二醇，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、胶粘剂转移机理对基材具有良好润湿性的胶粘剂，借助毛细现象的作用,在压力作用下由网辊上的网眼转移到基材上。毛细现象插在溶液中的毛细管中的液面高于或低于溶液液面的现象,称为毛细现象。毛细现象是由液体的表面张力引起的。图A图Ｂ液面上升现象液面降低现象当液体能够充分润湿毛细管壁时,毛细管中的液面会高于溶液的液面,如图Ａ所示;当液体不能够润湿毛细管壁时,毛细管中的液面会低于溶液的液面，如图B所示;在涂胶压辊作用下,薄膜与网辊接触进入压合区时,交界处形成了毛细管。当胶粘剂能够充分润湿基材时，在毛细作用下,液面会自动上升,即胶粘剂上升到基材表面。同时由于离心力的作用,胶粘剂也会加速转移到基材上。而在胶粘剂转移之前，毛细现象也有助于克服离心力的作用使胶粘剂附着在网眼内。这时网眼事实上就是毛细管。压辊毛细管(网眼)毛细管(接触点前小区域)网辊网辊2、压力原理复合的基础,是在肯定压力下胶粘剂分子与基材表面分子达到肯定距离才可能产生分子间力。一般距离在２~４Ａ°胶粘剂的转移过程复合过程中胶粘剂是在强制受压的状况下进入基材与网辊之间的。随后胶膜在基材与网辊之间因接触和受压及润湿和铺展形成相互之间的附着力。在辊与辊的出口处(减压部位)。先是在胶膜的内部形成微细丝，最终胶丝裂开胶膜被分别成二部分,分别附着在基材上及网辊上。使胶膜分裂并转移到相应物面上的力是胶粘剂对基材的附着力。假使附着力很弱（如未经电晕处理、压辊缺陷等),胶膜不会分裂、也就不能正常转移到基材上。附着力在胶膜分别过程中作用时间是格外短暂的,只有万分之几秒,而且是周期性的冲击力。胶膜的分裂、转移是胶膜对附着力的一种动态响应。由于作用时极短、这时胶粘剂表现出固体的刚性特点即弹性，也就是拉得太长（胶丝)会断裂,断裂后会回弹的特性。而胶粘剂能够拉成丝、是由于胶粘剂是流体、具有粘滞性、能流淌，所以可伸展得很长。在胶粘剂成丝的过程中,是其粘滞性起主要作用、弹性起帮助作用，而在胶粘剂的断裂过程中是胶粘剂的弹性起主要作用,胶粘剂的粘滞性起帮助作用。胶膜在上述过程中所表现来的阻挡胶膜裂开的力量,叫胶粘剂的粘着性，即分子间的连结力，是其在附着力作用下的一种表现。假如粘着性大于附着力,则胶粘剂不会转移到基材上。在胶膜的裂开过程中，有二个因素起主要作用:一个是胶膜内空洞形成的机会及扩展状况,主要与胶粘剂分裂过程中的压力分布及胶粘剂树脂此时的物理性能有关；另一个是胶膜形成丝状纤维的力量,叫胶粘剂的拉丝性。胶粘剂转移瞬间的粘弹性是打算胶粘剂分别和转移性能好坏的重要因素。而复合过程中，速度、刮刀距离、溶剂配方、压力分布(压辊的软硬影响)都会影响粘弹性,所以把握好转移瞬间胶粘剂的粘弹性对复合效果致关重要。值得留意的是使用同一配比的同一种胶粘剂,若网眼的深度和大小不同,胶粘剂因其表面积与体积比不同,网眼内胶粘剂的溶剂挥发随之不同，因而表现出来的粘弹性也不同,所以导致复合效果的不同。即不同的粘弹性状态,导致转移效果不同,复合效果也就不同。压辊胶膜的裂开版辊也就是说,不同的粘弹性状态,需要不同的网辊（网眼的外形、大小和深度不同,即网辊线数不同)，才能获得良好的涂布效果。或者说，对于某一确定参数的网辊,需要对涂料的粘弹性状态进行调整,使之适合于该网辊涂布。因此,测量并确定网辊适合的粘弹性范围是格外重要的。我们调整涂料工作液的配比，就是调整其工作浓度，就是调整其粘度,事实上就是调整其粘弹性。只有这时的粘度在该网辊的适宜范围内才能获得良好的涂布效果。有很多技术工作者调整配比只是为了达到需要的涂布量,这是不够全面的。在设置的工作浓度下,虽然涂布量满足了要求,但假如工作液的粘度不适合网辊,就会消灭转移不良问题,如复合后消灭白点或在刮刀处消灭溢胶等问题。４、涂布效果良好的标志１)、单位涂布面积上的厚度均匀性好。即各处的厚度差小。厚度差大会导致视觉上颜色差异:消灭水纹、橘皮、白点等现象。２）、溶剂挥发充分,残留量最小。３)、涂布量满足功能性要求。5、推断涂料是否适合网辊推断涂料是否适合某根网辊的涂布是一件很好玩的事。但并不肯定非要上机试验才能得出结果。前提:１)、测定该网辊的适宜粘度范围。可以做粘度临界试验,即调整溶剂添加量后复合,得出消灭问题（如白点、透亮度低、溢胶等)时粘度的最高点和最低点。粘度最低点和最高点之间的范围为适宜粘度范围。不同网辊的适宜粘度范围是不同的。即使相同线数的网辊,因制造工艺不同适宜粘度范围也有差异。2)、测定该网辊的湿胶涂布量调配:1)、依据网辊的湿胶上胶量和功能要求的干胶量，确定待测涂料的工作浓度2)、添加适量溶剂,使涂料达到所确定的工作浓度3）、测定该浓度下涂料的粘度推断:1）、若此时粘度在该网辊的适宜粘度范围内,则可得到良好的涂布效果。数值越靠近适宜粘度的中间值,涂布适性越好。2)、若此时粘度在该网辊的适宜粘度范围外，则不能得到良好的涂布效果。涂布适性差留意:1)、可以选用不同号的粘度杯测量粘度,但要用同一种。而且都在常温下测定。2）、通过测量并建立待测涂料的粘度—浓度曲线或图表(可以要求供应商供应）,再结合本厂网辊的湿胶量和所需的干胶量,我们可以知道该涂料适合哪一根网辊。即:若在选定网辊的适宜粘度范围内，若干胶量也能满足要求则适合该网辊涂布。五、涂布液粘弹性的把握1、涂布液的粘弹性主要表现为涂料的粘度,由涂料本身的性质打算。总体上讲,网纹辊式涂布要求涂料的粘度较低，同时由于还要保证肯定的涂布量,因此抱负中的涂料就是高固含量、低粘度的涂料。显而易见这样即保证了要求的涂布量,又保证转移均匀，同时降低能耗。2、在涂料中填加溶剂可以降低粘度。填加适量的溶剂调整涂布液的粘度以适应网纹辊是保证涂布能够顺当进行的最基本的方法。填加溶剂就是调整涂料的工作浓度,事实上就是初步确定了涂布液的粘度。3、转变刮胶距离能转变涂料工作液的粘度。在走膜方向上刮刀刮胶点与压辊压合点之间的直线距离称为刮胶距离,刮胶距离大,网眼中的溶剂进一步挥发，胶粘剂的粘度增加较大;刮胶距离小,胶粘剂的粘度增加较小。调整刮胶距离事实上就是进一步细调涂布液的工作浓度。４、一般状况下,温度上升涂料的粘度会下降。如:ＰＶＤＣ乳液涂布,当温度上升至常温时,会使粘度下降到不适合涂布的程度,所以要要保持25℃的涂布温度。又如:无溶剂胶粘剂常温下粘度极大，当上升温度时，粘度度快速下降,到６０℃时其粘度适合涂布，所以要保持在60℃条件下涂布。5、一般状况下,湿度上升，溶剂挥发力量下降，胶粘剂因溶剂挥发年度上升的程度减弱。6、复合速度加快时，相对溶剂挥发力量下降,粘度上升的程度也下降。一般状况下,低粘度工作液在低速复合效果不好时，提高复合速度会有所改善。粘弹性相同、网辊也相同时,因涂胶压辊的硬度不同,转移力量也不同。一般状况下,硬度高的压辊适合线数高、网点小的网辊;硬度低的压辊适合线数低、网点大的网辊。复合基材一、软包装对基材的要求1、卫生性能好－---－－－-无毒、无臭、无味2、化学稳定性好--－－－－耐酸、耐碱、耐油性好3、物理机械性能好--－-抗张强度、冲击强度、阻隔性、耐热、耐寒性好４、加工适性好－----－－-印刷适性好、易成型、热封,开口性好、抗静电好二、软包装材料功能结构1、印刷功能层2、阻隔功能层３、热封功能层有时一种材料可以兼有二种或三种功能。三、复合基材的分类１、按加工方式分类１）、流延膜特性:①、厚度均匀性好②、纵横向性能均衡③、光学性能好,透亮度优良④、抗张强度低，伸长率最大,内应力小(热收缩小)⑤、热封性能最好⑥２)、吹胀膜特性:①、厚度均匀性比流延膜差②、纵横向性能不均衡③、光学性能好,透亮度优良,但比流延膜差④、抗张强度比流延膜差,伸长率比流延膜小,内应力大（热收缩大)⑤、热封性能好３)、定向膜①、厚度均匀性最好②、双向定向膜纵横向性能均衡③、光学性能好，透亮度优良④、抗张强度高，伸长率小,内应力小（热收缩小)⑤、无热封性好4、深加工膜在以上三类膜上进行蒸镀、涂布功能涂料、模压镭射效果等所得的材料。２、按软包装材料功能分类1）、印刷层材料①、ＢOPＰ;②、PEＴ;③、NY;④、PE;⑤、PAPER;⑥、PT；⑦、AL;⑧、maｔＢOＰP2）、阻隔层材料①、AＬ;②、ＭＰＥＴ;③、NY；④、MCPＰ；⑤、PEＴ;⑥、ＭＢＯPP;⑦、珠光ＢOPＰ３)、热封层材料①、LＤPE;②、CＰＰ；③、ＩPP;④、热封BOPP；⑤、珠光BOＰP;四、常用复合基材的性能1、BOPP(双向拉伸聚丙烯)--－-常用作干式复合涂胶膜、挤出复合的基材1）、透亮质轻，密度在塑料中最低,为0.9~０．９1T／m32)、机械强度好，抗张强度达到365~3９0kg／m23)、化学稳定性好，耐酸、碱、油4)、阻气性、阻湿性中等，隔绝异味性、防紫外线穿透性差５)、表面强度大、弹性大,不易断裂６)、耐热性能好，熔点在１６4~1７0℃，长期使用温度为-50~11５℃7）、无毒、无臭、无味,卫生性能好8)、静电高maｔOＰP（雾面)是在ＢOPP共挤PＥ或ＰP的共聚物时通过雾化效果制成的．珠光膜是在PP树脂中加入珠光母料、碳酸钙粉末、橡胶等生成的发泡BＯＰP，具有特殊的珠光效果,具有微弱的热封性,热封强度为0.２N／15mm，密度为0.6８~0.7ＫOPP是在ＢＯPP上涂布聚偏二氯乙烯,提高阻气性。具有微弱的热封性。YＢOPＰ是模压后具有彩虹效果的特殊BＯＰP，模压层有微弱的热封性。PＥT(聚对苯对二甲酸乙二醇酯薄膜)-－－-常用作干式复合、湿式复合的涂胶膜、挤出复合的基材１)、机械强度大,抗张强度与铝箔相当，是NY的3倍,聚乙烯的5~10倍2）、挺度好、耐冲击性能好３)、耐热性和耐寒性好，熔点在2６0℃,软化点在２3０~２4０℃，可长期在–70~1５０℃4）、阻气性、阻湿性、隔绝异味性优良、防紫外线穿透性差5）、化学稳定性好,耐酸、耐药品、耐油性能好，耐强碱性差。硝基苯、氯仿、苯甲醇可溶解6)、静电高７）、透亮度好8)、密度在1.３5～１．4之间NY(尼龙薄膜)-－-－常用作干式复合涂胶膜、挤出复合基材１)、机械强度大，抗张强度高2)、耐寒性、耐磨性、耐穿刺性好,可长期在-70℃~200℃下使用3）、耐折强度高４)、卫生性能好，无毒、无色、无异味5)、耐油、耐有机溶剂性好6）、吸潮、透湿性大7)、干燥后静电大8)、密度1.13~1.14ＰE（聚乙烯)---常用作干式复合、挤出复合的内层膜１）、透湿率低、防潮性好2）、热封性优良,软化点为8０～9０℃,熔点为110~1２０℃3)、耐油脂性差４)、耐低温性好,常用作冷冻包装5)、化学稳定性好ＣPP（流延聚丙烯)---常用作干式复合的内层膜１）、热封性好2)、耐温性好，可作耐蒸煮包装3)透亮度好4）、挺度好5）、耐寒性差。均聚丙烯膜1０℃下就有低温脆性,不能使用在0℃以下的包装场合,而共聚丙烯可用在-1０℃以上的耐冷冻包装膜上AＬ(铝箔)--－常用作干式复合、挤出复合的中间层膜、湿式复合的涂胶膜分为硬铝和软铝,硬铝厚度为２0-25ｕm,软铝厚度为７-60ｕm。密度为２．7。１）、阻隔性好,阻光、阻气、阻水性好2)、机械强度低，耐折性差３)、耐酸、耐碱、耐水性差４）、可在–7０℃～３7１℃下使用ＰAＰEＲ（纸)－-常用作干式复合、挤出复合的中间层、湿式复合的底层基材1)、无毒、易燃２)、刚性好、挺度高3）、易印刷、好粘结、易吸潮4）、透过性大５)、机械强度低PT(玻璃纸)１）、有优良的透亮性、良好的光泽及秀丽的外观。耐阳光照射不泛黄,不老化。2）、具有良好的印刷适性。3)、抗张强度大,伸长率小，切割性好,但脆性大,易断裂。4)、不带或很少带静电，不易粘上灰尘。５)、撕裂强度小，简洁撕破。６)、耐油,耐油脂性好,不易被污弄脏。7）、对气体的香味有很好的阻隔性。８)、耐热性好。易吸水。9)、玻璃纸没有一般塑料的热可塑性,扭结后不反弹。防潮玻璃纸在玻璃纸上涂布了硝基纤维素酯,聚氯乙烯、ＰVDC等的玻璃为防潮玻璃纸，它具有优良的防潮性和优良的热粘合性９、镀铝膜在高真空状态下将铝的蒸气沉淀积累到各种基膜上的一种膜。镀铝层的厚度一般为4０－70nm1）、亮丽的装饰性２)、更好的阻隔性3）、不透光性阻隔性能同镀铝层的厚度有关。镀铝层越厚，透过率越小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、阻气性能。11、ＥＶＯH（乙烯-乙烯醇共聚物)是塑料中氧气透过率最小的材料之一。１）、氧气透过性能好,保香性好。2）、吸湿性大,高湿条件下影响氧气透过性能,不能在高湿条件下体现良好的阻氧性能。3)、耐油性、耐药品性好。4)、透亮性优异。１2、特殊CPP１）、RCPＰ(高温蒸煮CPＰ)RＣPＰ是CPP的一种,也是通过流延成型的聚丙烯,其配方中添加了碳酸钙,使得其有耐高温的性能。能耐１２１℃。其他性能与CPP相像。２)、SＣPP(超高温蒸煮ＣPＰ)SCPP是CPＰ的一种,也是通过流延成型的聚丙烯,其有耐135℃高温的性能。其他性能与CPＰ相像。3)、GCＰP(与PE有良好结合力的ＣＰP)GCＰＰ是CPP的一种,其特点是用均聚和共聚的ＰP共挤和特殊的配方,与流延ＰE有良好的复合强度。五、附表表1铝箔厚度与阻隔性的关系厚度um水蒸气透过率,G／m2.２4ｈ9１318０-1．24250-0.463０-1500表2铝箔厚度与针空数的关系厚度，uｍ６.5７８９１01520２３针孔数,个／m２２201１0３02０10５20透湿性，g/m2.ｄay*——7以下——5以下——2.5以下００表3镀铝前后的透湿量对比基材厚度ｕｍ镀铝前透过率镀铝后透过率PＥT12４０－45０.3-0.6CＰP2５15-201.0-１．5OPP２05-70．8-1．２表4K涂层对透过率的影响材料膜厚um透氧量,ml/m２.２4ｈ透湿量，g/m２．2４ｈ(６５%Ｒ.H）BOPP1823０07Ｋ-ＯＰP２0２2５5K－OＰＰ(二面)222５4OＰＡ１５4０2４0K-OPA１71612PETP１2772０K－PＥＴP1４1７１2表５材料的透过率WVTR(ｇ／m２/day)ＯTR（CC/m２/ｄay／７6０mmＨg）PＥ30１4.9５７694PE40９.8747８４６PE５07．1５３521３ＰE６０7.182492１ＰＥ８０５．０1７2532PＥ1００3.6512９30PE１２02.565129９.７7BOPP2０６.429２414．84BＯPP383.38１0５1.73ＲＦBＯPP25５.１8１781．８PＥAL406.1３620５8.23ＭB4０0(1７）９．１81１956.4３MＢ6６6８.8281２７8.９8CPP2０11．4463８.２３CPP408.2120３4RCＰ606.10９２1６５.05KOPP2２3.6２１6.5485KPＴ２０1７.１71.379ＭOＰＰ200.79226７.4５９ＭCPP２53．０6273．78MPET1２0.9533.6６2ＰET1235．８91１５.４９第五章干式复合用胶粘剂一、胶粘剂凡是能将二种以上不同（或相同)物质或材料粘接起来，使它们成为一个整体而达到某种使用目的的材料就是胶粘剂。二、软包装用胶粘剂必需具备的基本性能1、松软性-－－--－－-－－-胶质要象薄膜一样,要求松软、可折叠.（有较低的玻璃化温度）2、耐热--－－－--－－－-－-要能承受制袋或煮沸、蒸煮时的温度要求3、耐寒性-－-－---－-－－要能承受低温冷藏或冷冻保存的温度要求（有较低的脆化温度）４、抗介质性--－－-－---要能承受内容物及环境中各种介质的侵蚀5、良好的粘接性能---应对所使用的复合材料有良好的粘接力6、良好的卫生性能－--应无毒、无异味、无臭气７、良好的涂布性能－--流淌性、流平性好常用干式复合胶粘剂单组分压敏胶：有用自然 橡胶制成的，也有用合成橡胶制成的,还有用丙烯酸酯类制成的。单组胶的特点：对被粘结物表面要求不高，很多非极性材料,表面张力小也能粘牢,对聚烯烃不用表面处理也能复合,配胶简洁,残留液在较长时间后仍可使用。粘结力不高,耐热性不好。单组分聚氨酯胶粘剂固含量１０0%,常温下粘度较高,随温度上升粘度急剧下降,因而具有良好的涂布性能。以空气中的水分作固化剂,得到良好的粘结强度,用于无溶剂复合。双组分聚氨酯胶粘剂由主剂和固化剂二种组分组成，主剂和固化剂分别贮存,使用时按肯定比例混合,用溶剂稀释后涂布。水性胶丙烯酸类树脂，以水作溶剂。也分为单组胶和双组胶干复用溶剂型聚氨酯双组胶的种类和特点按功能分类:１)、普通胶：用于包装一般产品的复合。如饼干、凉果、瓜子、膨化食品的包装２）、耐介质胶:用于含刺激性物质产品的复合。如酸、辣、咸、酒、溶剂等物质的包装。３）、耐水煮胶：用于1００℃４)、耐蒸煮胶:用于121℃按主剂中固含量分类：主要有50％固含胶和７5%固含胶。另有3０%、66％、８０%固含量等。固化剂含量一般为７5%。固含量指胶粘剂中固形物的含量，即起粘结作用的物质的含量。例如：１kg5０%固含胶主剂中有效成分的含量为：1ｋg×50%＝5００g１ｋg７５％固含胶主剂中有效成分的含量为:１kg×7５%=７50g5０%固含胶和75%固含胶性能比较1)、通常状况下，7５%固含胶粘度比５０％固含胶要低，因而具有更好的涂布性能和转移性能(流淌性更好）,可在较高的浓度下工作,一般在２０％～40%。2)、通常状况下,５0%固含胶初粘力比7５%固含胶要高，因而产生隧道的机会比较小，更适合复合AL及刚性强的材料。50%固含胶工作浓度一般在２0％~3０%。３）、通常状况下,5０%固含胶复合后材料卷曲程度更小。双组分聚氨酯胶粘剂的化学结构和作用机理1、化学结构:HO聚氨酯是指分子结构中含有—Ｎ—C—Ｏ—基团的聚合物，统称为聚氨酯甲酸酯(Pｏlyｕreｔｈaｎe）。预聚体由主剂和固化剂二个组分构成,分别包装保存。使用时按肯定比例混合,用溶剂稀释到肯定浓度(2０%~45%)后涂布。主剂由含很多活泼氢，如羟基、氨基等的物质组成,一般为多元羟基化合物;固化剂由多异氰酸酯化合物组成。2、作用机理当固化剂中的异氰酸酯与主剂中的活泼氢接触时，发生加成反应,生成氨基甲酸酯结构,主剂与固化剂分子相互结合,分子量成倍增加，并生成带支链的立体交联结构,因而具有耐凹凸温、抗介质侵蚀、粘结力高等特点。由于聚氨酯胶分子中含有大量的极性基团，偶极距大,对被粘材料有很大的亲和力,所以能同多种材料起到粘接作用。固化剂中的异氰酸酯基(－NCO即－N=Ｃ=Ｏ）或其它活泼的反应性基团,除了能与主剂中的活泼氢反应外,也可以与被粘结材料的表面物质中的活泼氢反应,生成化学键,使胶粘剂分子同时与被粘的二种材料起架桥作用,产生更强的粘结力。聚氨酯胶粘剂经充分交联固化后，具有很高的内聚力,胶膜强韧松软,又具有很好的耐热性和抗介质侵蚀的性能(可用于含酸、辣、咸、甜、油、酒包装用途)。H反应式(1)：n(R1—OH)+ｎ(R2—N=Ｃ=Ｏ)（Ｒ2—N—Ｃ=O)ｎO—R1HO=(Ｒ2—N—Ｃ—Ｏ—Ｒ１)ｎ反应式（2):二元醇与二异氰酸酯HＨmＨO—R１—OH+nＯ=C=N—R2—N=C=O(O=C—Ｎ—R2—N—C＝O）xHO—R１—ＯＯ—Ｒ１—OHＯＨＨＯ=HO—R１—O—C—Ｎ—R2—N—C—ＯｘＲ１—OH3、芳香族聚氨酯胶粘剂和脂肪族聚氨酯胶粘剂１）、芳香族聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂预聚体中,—NＣO基团直接与芳香环相连的原料，称为芳香族异氰酸酯,用它们制成的胶粘剂,称为芳香族聚氨酯胶粘剂。芳香族常用原料为甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）和4,4—二异氰酸酯二苯基甲烷（ＭＤI)。甲苯二异氰酸酯(TDI）有二种同分异构体：CH３CH3NＣOOＣNNCONCO2,4－甲苯二异氰酸酯2，６-甲苯二异氰酸酯４,4—二异氰酸酯二苯基甲烷(MＤＩ):ＯCNCＨ２NCO芳香族异氰酸酯在高温下水解会生成芳香胺,而芳香胺是致癌物质,因而芳香族胶粘剂的进展应用受到肯定程度的限制。高温蒸煮用聚氨酯胶粘剂不允许接受芳香族异氰酸酯原料。ＣH3CH3NＣＯ+２H２ＯNＨ2＋2ＣO2NＣONＨ2(ＴDI)（TDA)2)、脂肪族聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂预聚体中,—NCO基团不直接与芳香环相连的原料，称为脂肪族异氰酸酯，用它们制成的胶粘剂,称为脂肪族聚氨酯胶粘剂。脂肪族异氰酸酯在高温下水解生成脂肪胺,脂肪胺不具致癌作用例如：ＯＣN—CH2ＣH2CH2CH2CH2CＨ2—NＣOH２N—ＣH２CＨ2ＣH２ＣＨ2CＨ２CH2—NH2或OCN—CＨ2——ＣＨ２—ＮCOH2N—ＣH２——CH2ＮH２4、聚酯型、聚醚型和己内酯型聚氨酯胶粘剂依据预聚体化学结构上的不同,聚氨酯胶粘剂分为聚酯型、聚醚型和己内酯型。不同化学结构的预聚体,使聚氨酯胶粘剂的性能也不同。1)、聚酯型胶粘剂聚酯型胶粘剂是指预聚体中接受聚酯多元醇。聚酯多元醇端基含有羟基(－ＯH),是与异氰酸O基起胶粘作用的主要基团。主链含有酯基(－C－Ｏ－)，主链的化学结构打算了胶粘剂的物性。由于酯基的极性大,内聚能（１2.2Kｊ/mol)比醚基(-ＣＨ２-Ｏ-ＣH2-)的内聚能（4.2Kｊ／ｍｏl）高，分子间作用力大,内聚强度比较大，机械强度就高,所以具有较高的强度和硬度,但在高温下易被降解。同时由于酯基的极性作用,使其与极性基材的粘附力、抗热氧化性比聚醚型好。2）、聚醚型胶粘剂聚醚型胶粘剂是指预聚体中接受聚醚多元醇。聚醚多元醇是端羟基的齐聚物,主链上的烃基由醚键联结。由于醚基较易旋转,具有较好的柔顺性,因而胶质较软、有优越的抗低温性能。抗水解性能也比较好，但通常粘合强度不如聚酯型。3）、己内酯型以ε-己内酯和ε－己内酯与甲基己内酯的混合物与乙二醇制成的聚合型。兼有聚酯型和聚醚型的优点，但成本很高。目前市售胶粘剂大多接受聚酯型或聚醚型与异氰酸酯加成聚合成预聚体为胶粘剂的主体部分。这类胶粘剂只有进行改性才能提高其耐热、耐水解、耐湿热等性能。物质的性质与结构有关,因此原材料不同,胶粘剂剥离强度也不同。对同一材料来讲，交联度大,耐热性高。即耐热性取决于高聚物的立体性,而剥离强度同分子量、分子量分布及有效基团的多少有关。线型高聚物内聚力较高,但同材料的亲和力较低。多元醇与带有３个或3个以上－ＮＣO基团的异氰酸酯反应生成的是网状交联结构,其内聚力(强度)显著提高。5、胶粘剂的不利反应化学反应中,反应物之间是按肯定当量对应进行的,这样才可以获得适当的反应结果。因此胶粘剂的主剂和固化剂需要按肯定的配比混合。假如某一个组分过量或少量，就会影响粘结效果。主反应:异氰酸酯与多元醇的反应:R1—NCＯ＋R2—OHＲ1NHCＯＯＲ2(１）副反应:由于异氰酸根是杂原子形成的累积双键，格外活泼，简洁和—OＨ、—COOH、—ＮＨ2等含活泼氢原子的基团起反应,其间生成的中间产物还会进一步与异氰酸酯反应。这些反应消耗了固化剂的量，使主剂与固化剂的量失衡,导致反应不完全,影响粘合效果。假如胶粘剂及溶剂中水分、游离酸、游离醛含量超标,常会产生剥离强度降低、粘合剂长期处于不干状态、外观气泡、异味等现象。1)、异氰酸酯与水的反应：首先生成不稳定的氨基甲酸,氨基甲酸再分解成二氧化碳及胺。在过量的异氰酸酯存在下,所生成的胺会与异氰酸酯连续反应生成脲。R—NCO+H2O慢Ｒ—NＨCOＯH快R—NH２＋CＯ2R—NＨ2+Ｒ—ＮCO快R—NHCONＨ—R（取代脲)（2)2)、异氰酸酯与脲的反应：R—ＮＣＯ+R1—NＨ—C—NH—Ｒ２R—ＮＨ—C—Ｎ—C—Ｒ2(缩二脲)(３）ＯOＲ1O３)、异氰酸酯与羧酸的反应：R1—NCO+R２—CＯＯHR1—NH—C—R2+ＣO2(４)O上述反应速度的大小挨次为：(1)～（2)>（４)>(3)六、固化及熟化１、固化的概念就是指液态胶粘剂变成固态的过程，即胶粘剂的化学反应达到完全的程度。2、熟化的概念熟化,是把复合后的制品在40~60℃的恒温室中放置6~7２小时的过程,即通过提高温度加快化学反应速度,使复合制品能够快速进行正常的后续加工,是为了缩短生产周期。事实上即使不进行人工熟化，自然状态下复合制品胶粘剂的化学反应在7~10天也会达到基本完全的程度。同时即使经过熟化,复合制品也要在7天左右才能达到反应完全的程度。而反应完全时复合膜的剥离强度不肯定是最高的。在反应完全以前,剥离强度始终是在变化的,不同的胶粘剂变化程度不一样,一般都有一个递增~衰减~稳定的过程。对于聚氨酯胶粘剂而言，固化过程是使胶中-NCO基团反应完全,或使溶剂挥发完全、聚氨酯分子链结晶,使胶粘剂与基材产生足够的粘接力的过程。熟化不仅有利于胶粘剂本身的固化，还有利于加速胶中的－NCO基团与基材表面的活性氢基团相反应。加热还可使胶层软化，以增加对基材表面的润湿，并有利于分子运动,在粘接界面上找到产生分子作用力的“搭档,对提高粘接力有利。3、熟化温度对复合制品的影响１)、熟化温度对复合膜外观的影响熟化温度的把握格外重要。温度高可以快速固化,但导致－NＣO基团与胶中或基材表面、空气中的水分加速反应,产生的CO２气体来不及集中,而胶层的粘度增加很快，气泡就留在胶层中，有时会严峻影响外观。２)、熟化温度对热封层摩擦系数的影响熟化温度过高会引起复合膜热封层中的滑爽剂向薄膜内层迁移,导致摩擦系数快速提高，严峻影响后工序制袋或自动包装,如袋子开口性不良、在制袋机或包装机上拉不动膜料等等。应尽可能接受低温熟化,甚至在必要时进行常温熟化。4、熟化室对复合制品的影响熟化室的设计格外重要。大多数厂家的熟化室设计是格外不合理的。设计的原则有二条：一是室内各点之间的温差尽可能小,以±2℃之内为佳；二是肯定要有有效的排风装置，新风补风量在１5%到２0％之间为宜。熟化室的排风是降低溶剂残留的重要手段，即使有明显的气味,在排风良好的熟化室中放置7天左右，也可基本排解异味。室内温差过大可能导致这样的状况：一卷复合膜左右两端受温明显不一样，两端的摩擦系数也不一样,很可能导致一边可以顺当制袋或顺当上机包装,而另一边制袋后开口不良或上机包装拉不动料。第六章复合涂布辊一、涂布方式涂布是指将涂布辊浸在涂布液中旋转,使涂布液不断转移到辊上,然后再在肯定压力下转移到被涂布的基材上。涂布的要求是使涂布物质能够均匀分布在基材上。依据涂布辊的形态,涂布方式分为光辊涂布和网辊涂布。一般依据所需要的涂布量和涂布物质的工作粘度选择涂布方式。光辊涂布光辊涂布是指涂布辊是一光滑圆辊。适合于涂布液粘度较低、涂布量不大的状况。涂布量不易得到严格把握,一般状况下，光辊涂布不需要刮刀,涂布量取决于涂布液的粘度及涂布辊与压辊之间的间隙,视涂布物不同,涂布液的温度可能较大程度影响粘度,所以涂布温度对涂布的影响也可能很大，如蜡、热熔胶、PVDC等。涂布压力增大一般使涂布量下降。网辊涂布1）、网辊涂布是指涂布辊上雕有各种外形的网穴,网辊浸入涂布液后，再经过刮刀刮胶,使网穴中的涂布液均匀地转移到基材上。2）、网辊的线数和目数网辊线数是指每厘米长度上网穴的数量。单位是线/厘米（ｌpc/ｍ)。网辊目数是指每英寸长度上网穴的数量。单位是目/英寸（lpｉ/iｎch)。１英寸＝2.54厘米（１ｌpi=2.54lpc)。实际操作过程中的换算一般取近似值:１英寸=2.5厘米。高线数网辊涂布量较小，但涂层均匀,透亮度较好；低线数网辊涂布量较大,涂层均匀程度稍差，因而透亮度也稍差。软包装中常见的网纹辊线数为60ｌpi~２50lpi(24lpc～100lｐｃ）,其中又以10０～150为最常用。3）、网穴外形常用的网穴外形有如下几种:Ａ、棱柱形即腐蚀辊,网穴的四个角为圆弧状VR=b2d-{0.8６R3(ｂ＋ｄ）-０.６7R3｝ＶR:网穴的四个角为圆弧外形时的网穴容积b:圆弧的边长d:网穴的深度R:网穴圆弧的半径B、四棱椎形（ＰＹＲAMIDCＯNFＩＧURATIＯN)V＝网点面积S×网点深度h/3=a２h／3＝a３×tｇ（9０-θ）／２）/１2＝2h3×tg2（θ／2)／３ａ:网穴轴向宽度，又称网点值b:网穴纵向长度ｈ:网穴深度θ:网穴轴向角度V:网穴容积bahθ轴向aC、四棱台形(ＱUＡＤCＯNＦＩGURAＴIＯN）这是工业生产中普遍接受的常规网穴外形。用于柔性版印刷、复合、凹版涂布等过程中向薄膜、铝箔及其它基材上转移被涂介质。a∮hｂbaＶ=（Ｓ１+Ｓ2+Ｓ1S2)h／3S１：网穴上底的面积=（ａ2+ｂ2+aｂ)ｈ／6Ｓ２:网穴下底的面积＝（３ａ2－4h2/tg２∮-4ah/ｔg∮)h/6 ｂ:网穴底面的轴向长度或对角线长度h：网穴的深度V:网穴的容积Ｄ、三螺线形（TRI-ＨＥＬIＣALCOＮＦIＧURＡTION)适用于涂布量较大、涂布液粘度较高液体的涂布，如胶粘剂、蜡及其它表面涂布材料,尤其适用于粗糙表面的涂布。此外,还有六棱台形、连体四棱锥形、织物形等。为了加强涂布的均匀性,网穴之间还可以以通沟连接（印刷凹版的专色版往往加上通沟，以防墨色发花,即水纹现象）。3、网辊涂布的涂布量网辊涂布方式的涂布量范围较宽,即可以进行大涂布量,也可以进行小涂布量。网辊涂布的涂布量可以得到比较精确的把握,一般取决于网穴的形态（外形、大小、深度)、线数（每英寸或厘米长度上网穴的数量)、涂布液的密度、工作粘度、刮刀的角度、刮刀与涂布线的距离、压辊的压力、硬度等因素。表1正四棱台形网辊的参数与涂布量(干固量）线数liｎe/inch网深ｍicro２5%工作浓度30%工作浓度35%工作浓度4０%工作浓度４５%工作浓度5０%工作浓度2002４0．７８０.９７1.161.４４１．712.1４1９0300.9８1．2２1．45１.8２．１4２.６６18０361.17１.461.7４2.１62.582.7５1６5４４１.31．７12.１２2.643.１5３.９1５0501．6３2.０22.４1２.993.57４．43140５６1.832.2６2．7１３.353.99４.971３０６0１．9６2．43２.9３．6４.295．31120642．０92.５93.０8３.８２4．565.6７1１07８2.543.1６3.77４．675．５76.919688２．93．５8４.255．2７6．２87.８1859８3.19３.964.７35.８６6．9９8．69７510８3.５24.375.2２6.４7７.７1９.5８6５1２03.914.855.797.１8８.６7１0.6455１3０４.245.2６６．287.7６9.2711．５２451３64.43５．5６.5７8.149.711２.06351404.５６5.666．75８.3７９.99１2．42３０180５.８7７.2８8.69１0.77１2.８41５.9625２407．829.７１1.５7１4.３５１７.１321．291６３401１.0813．74１6.４2０．３４24．２７２6.9表２三种网穴网辊的参数与涂布量(干固量)的比较常用于纸张、纸板、塑料基材的印刷以及热熔胶、胶粘剂、蜡或其它材料的涂布。四棱台形网穴四棱锥形网穴三螺线形网穴网穴数网深μ固含量g／ｍ2网穴数网深μ固含量g／ｍ2线数网深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以上数据用作各种形式涂布干固量的参考,是基于被溶解材料的密度为0.9６ｇ／l得出的数据。4、网穴形态与涂布粘度和涂布量的关系网穴的形态与涂布粘度关系很大，网穴较深、较大，就适合较高的工作粘度,这时若粘度较低，就简洁消灭溢胶的状况,即“网穴盛不住涂布液”,不能积聚在网穴中而流出来。这事实上是由于“毛细现象”的影响,毛细现象是与毛细孔中的液体粘度相关的;网穴较浅、较小,就适合较低的工作粘度，这时若粘度较高,就简洁使涂布液干枯在网穴中,虽然涂布液可以转移到网穴中，但不能连续均匀地转移到基材上。网辊的线数与涂布量的关系:线数越高,涂布量越低；线数越低,涂布量越高。用同一浓度的胶粘剂和不同网线数的网辊可以得到不同的涂胶干量;用不同浓度的胶粘剂和不同线数的网辊也可得到相同的涂胶干量。(在肯定范围内）涂胶量与单位面积上相同外形网穴的数量有关，与单位网穴的容积有关。涂布量≈网穴表面积×网穴深度×涂布液密度不论是何种网穴外形，网穴都是致密排列的，若忽视网墙(网穴与网穴之间相连的部分)的存在，则：网穴表面积≈涂布宽度×涂布长度那么不论何种网辊,网穴的表面积基本是相同的，这样涂布量就主要取决于网穴深度。网辊线数高意味着单位网穴的宽度(即“网值”)小,所对应的网穴深度也较小（即使能够制作得很深,也不能涂布到基材上,明显没有意义),因此高网线辊由于深度较小而导致涂布量较小。如图所示:低网线辊涂布宽度ａ高网线辊涂布宽度aｈ2h1ｈ1>ｈ２，明显低网线辊的涂布量大于高网线辊的涂布量。第七章上胶量的计算与测定一、计算已配制好的胶粘剂的工作浓度工作浓度=[固形物（干胶）的重量／配制好的胶粘剂的重量]*100%＝［(主剂重量*主剂固含量+固化剂重量*固化剂固含量)/（主剂重量+固化剂重量＋溶剂重量）]＊100%例:使用某种胶，主剂、固化剂固含量均为7５%,其配比为主剂：固化剂:溶剂＝5:１:９，其工作浓度为多少?答：工作浓度＝[（5*７5％＋1＊７5％）/(５＋1+9)］＝３０%注:主剂、固化剂固含量均为7５%，可从厂家技术资料或胶桶上的标签查知。例：若使用主剂、固化剂固含量均为7５％的胶粘剂,主剂与固化剂的配比为5：1,要得到２5%的工作浓度，溶剂配比应当怎样确定？溶剂添加量=(主剂重量*主剂固含量+固化剂重量*固化剂固含量）/要求工作浓度–主剂重量–固化剂重量=(5*7５％+1＊75%)/25％-5–1=４.５／2５%-5–1=1８–5–1＝12溶剂配比应为主剂:固化剂：溶剂＝5：1：12二、测定网辊的干胶上胶量干胶上较量＝耗用胶粘剂中干胶的重量／复合面积＝[(配胶重量-剩胶重量)*工作浓度]/（复合膜长度＊上胶辊宽度）例:某班组使用某根网辊复合,配制了2５5kg胶粘剂,其工作浓度为３0%，共复合了5００00m产品,若上胶压辊的宽度为５0cm，那么该网辊的干胶上胶量是多少?干胶上较量=[(255–5)＊1０00*30％］／（５０0０0*0.５）=3(g/m2)三、计算网辊的湿胶上胶量网辊的湿胶上胶量＝干胶上胶量／工作浓度例:使用某网辊复合,工作浓度为3０％，测得实际上胶量为３g/ｍ2,该网辊的湿胶上量是多少？网辊的湿胶上胶量=3/30%=10(g/m2)四、预算某网辊的干胶上胶量干胶上胶量＝湿胶上胶量*工作浓度例:某网辊的湿胶上胶量为1０ｇ/ｍ2，若使用30%的工作浓度,获得的干胶上胶量是多少?干胶上胶量=10＊3０％＝3(ｇ/ｍ2)例:若使用某根湿胶量为12g／ｍ2的望辊，胶粘剂为75%固含量，要得到３.6ｇ/m２的上胶结果，胶粘剂应当怎样配比？溶剂添加量=（主剂重量*主剂固含量+固化剂重量*固化剂固含量）/要求工作浓度–主剂重量–固化剂重量=(主剂重量＊主剂固含量＋固化剂重量*固化剂固含量)／[(要求干胶量/湿胶量)*1０0%]–主剂重量–固化剂重量=(5*75％+1*７5%)/［(３.6/12）＊100％]–5-1=9则主剂:固化剂:溶剂=5:1：9第八章上胶量的设定１、设定原则上胶量应依据产品结构、包装后加工条件、内容物防护要求、上墨面积等条件合理设定。２、上胶量要求通常状况下，我们把产品结构分为一般包装、耐水煮包装、耐介质包装、耐蒸煮包装等四类。通常状况下，以上四类产品结构的上胶量按以下标准设定:类别上胶干量g/m2结构特征备注普通包装2~３含BＯPＰ、ＣPP常用１２0l、1５0Ｌ、1６０L网辊耐水煮包装3~4含ＮY、PET、PE常用１20Ｌ网辊耐介质包装3~5含NY、PE、PET常用1２0L网辊耐蒸煮包装4~6含RＣPP、NＹ、PET常用80L~100L网辊３、一般规律1)、透亮结构上胶量较低2)、上墨量小的结构上胶量较低;油墨细度高的上胶量较高３）、含铝箔的结构上胶量较高４)、多层结构中外层上胶量较低、内层上胶量较高５)、内容物较重的上胶量较高;较轻的上胶量较低6)、油墨附着强度小的上胶量较低４、衡量上胶量是否合理上胶量应包含二个方面的要求:1）、单位面积上胶量的大小2)、上胶量是否均匀（该项要求易被忽视,要同时考虑由于塞网、磨损造成的纵横二向的均匀程度下降)假如上胶均匀程度高，总上胶量可以适当下降。衡量上胶量是否合理主要考虑以下二个方面:１)、是否满足内容物的加工要求、运输、防护要求2)、复合剥离强度是否下降５、上胶量与复合剥离强度的关系1)、在肯定范围内,复合剥离强度随上胶量的增加而增加；2)、而后随上胶量的增加,复合剥离强度基本不变;3）、之后随上胶量的增加,复合剥离强度反而下降。所以,一味增加上胶量是不适当的。第九章复合工艺参数对复合制品的影响一、干燥温度对复合制品的影响１、干燥温度对溶剂挥发的影响溶剂的挥发事实上就是物质由高浓度区域向低浓度区域集中的过程。加大不同区域的浓度差会加速挥发过程，同时提高温度也会加速挥发过程。通常状况下,干式复合机的烘箱有三段温区,这样事实上就有了五段挥发段:1)、第一段为从上胶压辊压合线到爱护罩之间的区域－--自然挥发段这一段的特点为常温常压,溶剂自然挥发。此段区域内,被涂布的胶粘剂溶剂含量最大,溶剂自然地从涂布表面挥发,但挥发量较小。假如该段距离设计的较长，则有助于提高挥发力量。该段长度上,胶粘剂尚处于潮湿状态，因此具有流淌力量,可使涂布更均匀。２）、其次段为从爱护罩到第一温区之间的区域-－-自蒸发段这一段的特点是常温负压,溶剂自蒸发。由于爱护罩上方有强制排气装置，又是个半封闭区域,所以该区域内是负压状态,常温负压使溶剂沸点降低，产生自蒸发觉象，因而溶剂挥发力量大于第一段,但溶剂仍处于半潮湿状态,是涂布面表层溶剂蒸发。3）、第三段为烘箱内第一段温区---次强蒸发段这一段的特点是高温负压,溶剂强制蒸发。一般该段温区的温度设定在60~６５℃，该温度低于低压下溶剂的蒸发点。由于烘箱内是接受强制排风的，而且排风量比进风量大1５％~20%,所以仍处于负压状态，再加上温度远高于常温,因而属于高温低压、溶剂强制蒸发状态。由于温度比蒸发点低10～１５℃，涂布面表层仍未干燥结膜，是表层偏深的溶剂挥发。挥发力量远大于第一段和其次段。4）、第四段为烘箱内其次段温区-－－强制蒸发段这一段的特点仍是高温负压,溶剂强制蒸发。该段的温度一般设定为７0~75℃,已接近负压下溶剂的自蒸发点，因而蒸发量大于第一段温区。这时是涂布面中层溶剂蒸发，但涂布面浅表层处于接近结膜状态。５)、第五段为烘箱内第三段温区－--超强蒸发段这一段的特点仍是高温负压,溶剂强制蒸发。该段的温度一般设定为80~90℃,已超过低压下溶剂的自蒸发点5~1５℃，因而蒸发力量大于其次温区。这时是涂布面深层溶剂蒸发,溶剂冲破浅表层接近干燥的膜层后挥发。至此溶剂得到充分挥发。６)、干燥过程中,薄膜的温度变化在烘箱内的干燥过程中,薄膜因吸热使其温度上升;同时溶剂挥发需要吸热(同时吸取热气和薄膜的热量又使薄膜温度降低。二者同时作用的结果打算薄膜在某一时刻的温度。薄膜的吸热力量用比热衡量,与其种类有关。单位重量的某种物质温度上升或降低1℃所吸取的热量，称为比热。不同材料比热不同。相同重量的同种材料,体积越大、表面积越大吸热速度越快，但吸热量是一样的(指达到相同温度)。相同面积的同种材料,厚度越大，吸热量越大。溶剂的吸热力量用蒸发热来衡量，与其种类有关。单位重量的某种物质由液态变为气态所吸取的热量,称为蒸发热。在蒸发过程中,材料的温度是不变的。不同材料的蒸发热不同。对干燥过程而言,胶粘剂中溶剂的含量越大,对热量的需要就越大。在溶剂持续挥发过程中，溶剂从热气及薄膜中吸热对薄膜温度的影响大于薄膜从热气中吸热对薄膜温度的影响。所以薄膜温度基本保持在其沸点以下。自然挥发段中，因溶剂挥发吸热且无补热而使薄膜温度低于常温；自蒸发段中,因溶剂挥发吸热且无补热而使薄膜温度低于自然挥发段中薄膜的温度;次强蒸发段中,因溶剂大量挥发大量吸热而使薄膜温度进一步降低,但同时因强制补热又使薄膜温度上升。虽然补热是远远过量的,但由于溶剂挥发并未完成,所以该段薄膜温度递增至接近该段烘箱热气温度（沸点以下)；强制蒸发段中,因同样的缘由,该段薄膜温度递增接近至该段烘箱热气温度（接近沸点）;超强蒸发段中，前段因胶粘剂基本干燥,吸热和供热基本平衡,薄膜温度保持在沸点，后段属于固化段,薄膜温度则急剧上升,快速向烘箱温度靠拢。总体上薄膜温度是这样变化的:常温涂布降温降温升温递增至第一段烘箱温度升温至其次段烘箱温度沸点升温至第三段烘箱温度薄膜在烘箱中温度最高点在第三段烘箱中的后半部,烘箱张力在此才造成对薄膜的过度拉伸,之前对拉伸的影响很小。所以要确保产生固化段，但越短越好。溶剂挥发示意图:自然挥发段自蒸发段表层中层深层次强挥发段强制挥发段超强挥发段明显，烘箱中第一段的作用主要是使胶粘剂表层溶剂柔性挥发:既要挥发又要表面不结膜；其次段的作用主要是使胶粘剂中层溶剂挥发,同时不使表面结膜;第三段区域主要是使胶粘剂深层溶剂挥发,同时使表面快速结膜。实践证明三段式烘箱的设计使溶剂挥发充分而且均衡，是比较合理的。干燥温度的设定，应当使各段区域发挥应有的作用。2、干燥温度的设定原则干燥温度的设定,关键在使于其次段接近蒸发点,及三段烘箱温度保证合理的梯度。烘箱温度的设定,与溶剂种类、胶粘剂种类、胶层厚度、机器速度直接相关。不同的溶剂,其蒸发点(沸点)差异很大，不同的胶粘剂，其溶剂释放性也是不同的；不同的胶层厚度对温度及烘箱长度的要求也不一样。设定烘箱温度主要要了解溶剂的沸点。1)、烘箱中其次段的温度应略小于溶剂的沸点,保证溶剂易于挥发且不易结膜。假设常温下,某液体的沸点为7７℃,在负压状态下，该液体的沸点会低于７7℃,这时液体就会挥发，这种物理现象叫自蒸发觉象。正如水的沸点为1００℃,但在高原空气淡薄地区90多度水就沸腾了。沸点降低的程度与负压的程度有关。正常状况下，烘箱中排风大于进风,事实上就形成了肯定的负压。所以烘箱的温度一般设定在比溶剂的沸点低3~５℃。醋酸乙酯的沸点为77℃,所以一般复合时其次段的温度以设定在7２~７4℃为宜。2)、第一段的温度以比其次段的温度低1０～１2℃一般复合时第一段的温度设定在60～65℃3)、第三段的温度以比其次段的温度高10~１5℃一般复合时第三段的温度设定在82~90℃之间。以薄膜出烘箱时温度不过热为宜。假如第一段、其次段温度过高，尤其是第一段温度过高时,极易导致胶粘剂过早结膜,在后段更高温度的作用下,深层的溶剂猛烈挥发冲破表层的膜皮,造成火山环现象,即造成大量的复合气泡,影响制品的外观质量。假如三段温区温差过大，一样易消灭火山环现象；假如三段温区温差过小,易消灭溶剂残留偏高现象;假如整体温度偏低,易消灭溶剂残留偏高现象。火山环现象:二、风量的影响１、风量的作用溶剂的挥发事实上就是物质由高浓度向低浓度集中的过程。浓度差越大，集中作用越强。因此干燥热风要以足够的风速、风量、风压(风机风量、喷气狭缝、气隙都影响风压)流经基材，才能始终维持适宜的浓度差,从而获得良好的干燥效果。2、进风的风量、风速、风压主要与溶剂种类、含量有关。3、排风量肯定要大于进风量，一般大10%左右,即保持负压有利于溶剂挥发,又避开烘箱内溶剂浓度偏高,达到爆炸极限，引起恶性爆炸事故。４、在正常的干燥温度范围内,风量的变化对干燥效果的影响格外大。风量大干燥效果就好。５、进出风量要匹配。既要保证排风大于进风，又要确保薄膜不产生抖动。将一块薄膜放于风口处，薄膜适度被吸入烘箱，同时基材不发生抖动,此时的进出风量为匹协作适。6、回风要适度回风的目的是为了节能。但回风中的溶剂浓度较高，不利于溶剂挥发,因此必需适度。第一、其次段烘箱中的溶剂浓度较高,回风尽量小,以不超过30%为宜;第三段烘箱中的溶剂浓度较低，可达至50%。三、张力的影响1、张力的概念基材张力是基材对其横截面上单位面积所受拉力的抗力,单位为ｋg/ｍ2或Ｎ/m２。设备上所显示的张力是对基材的拉力,单位为kg。基材张力与设备显示张力二者的含义是不同的,因此对不同种类、不同厚度的基材，应设定不同的设备显示张力。２、张力设定的原则手感可以明显感觉到张力的不同。在基材运行平稳的前提下，张力越小越好,以微感松弛、同时复合制品不产生卷曲为佳。张力对复合制品的影响格外大,尤其是烘箱张力是格外敏感的。烘箱张力过大，极易导致隧道、镀铝层转移等现象。面膜和底膜的张力要匹配,复合后材料的线膨胀系数(收缩率或拉伸率)越接近越好，否则极易使复合制品产生卷曲。在复合制品上用刀片划一十字,被分割的四片膜角以平整或微曲为好。复合制品会卷向张力过大那层薄膜一侧卷曲,可据此调整相应基材的张力。3、张力与基材线膨胀系数单位长度的基材在外力作用下的尺寸变化率称为线膨胀系数,即收缩率。对于弹性材料,如塑料薄膜,受到外力拉伸时,尺寸会加大,当外力解除时,尺寸会回缩。若同时有温度作用时，回缩程度会加大。在弹性范围内,拉伸或回缩程度与拉伸力(张力)呈正比关系。当超出屈服强度范围时，基材尺寸不再回弹，这时是真正被拉伸了。不同材料线膨胀系数不同。把握基材的拉伸量最小,并使面膜和底膜回缩后尺寸全都是匹配张力的原则。单层膜的拉伸与收缩：薄膜在自然状态下的尺寸薄膜在张力状态下的尺寸薄膜在张力解除状态下的尺寸薄膜在张力及高温状态下的尺寸薄膜在张力及高温解除状态下的尺寸薄膜在弹性状态外的尺寸解除导致超出弹性状态外在条件后的尺寸双层膜的拉伸与收缩：二层基材是各拘束受到张力和温度条件下被拉伸至肯定程度后复合在一起的,复合后都倾向于回复原来的尺寸状态。单位长度复合制品,其二层组成材料的原始尺寸不肯定相同,因而其复合后回缩量也不肯定相同，而且胶粘剂的初粘强度也影响了各自的回缩力量,这样就产生了不同的外观状态。复合时的单位长度对应的原始尺寸A回缩量(１）、若胶粘剂初粘强度高复合制品向回缩量大的基材一侧卷曲（2）、若胶粘剂初粘强度低则回缩量小的基材在粘结最薄弱处拱起即引起“隧道”现象对应的原始尺寸B则复合后制品平整性良好。因此，张力匹配的关键在于使二层基材拉伸前的原始尺寸全都且拉伸量最小。4、张力把握原理1)、张力把握原理张力是对基材段落而言的，只有基材在其段落二端受到相反方向的力,才可能产生张力。牵引辊与制动辊对基材的张紧程度,打算了张力的大小。牵引辊与制动辊的速差变化打算了张力的变化。张力把握的原理，就是把握牵引辊与制动辊的速差变化及调整二辊间浮辊的位移,从而把握张紧程度以维持恒定的张力。图A:ABF1牵引辊制动辊F2F１与F２方向相反,且A、B间基材被拉成直线——产生张力;图B:ABF１F２牵引辊制动辊Ｆ1与F２方向相反,但Ａ、B间基材未被拉成直线——不产生张力；若A、B间已产生肯定张力,当牵引辊与制动辊线速度全都时,张力保持不变;当牵引辊线速度大于制动辊时,张力加大；当牵引辊线速度小于制动辊时,张力减小。抱负状态下,只要牵引辊与制动辊时刻保持相同的线速度，就能时刻保持恒定的张力。实际生产过程中,由于基材厚度偏差、基材所经过的导辊与基材的摩擦力不全都（滚动和滑动并存）、基材因干燥和冷却导致拉伸或收缩而使各处尺寸变化幅度不全都、卷料偏心局部变形、机速变化、设备精度等不良因素的影响,张力是时刻变化的，而且变化幅度可能很大,因此必需对张力进行良好的把握。图示:张力把握原理张力检测辊基材刹车器牵引辊张力感受器张力把握器处理机构与设定值比较２)、张力检测方式(1）、传感器检测方式。将传感器装在检测辊二端，检测辊受压时将负载传给传感器,传感器将所获得的张力信号传送到张力把握部件进行调整,从而实现张力闭环把握。这种方式的缺点是在张力调整过程中易产生张力震荡,造成张力的局部波动。（2）、浮辊电位器检测方式。依据基材所需的张力范围及把握汽缸缸径设定合适的汽缸压力，并使之与基材的拉力平衡，从而稳定张力。消灭张力波动时,与浮辊摆臂转轴端同轴转动的齿轮带动电位器齿轮旋转肯定角度,电位器将所获得的电信号再传递给张力把握执行部分对张力进行反向调整,从而实现闭环张力把握。这种方式的缺点是占用空间较大,但他克服了传感器传感器检测方式的缺点，能够有效吸取张力的震荡波动。3）、张力把握方法收放卷的张力把握方法有三种:磁粉制动离合器方式、气动制动离合器方式和电机驱动方式。磁粉制动离合器方式和气动制动离合器方式都是通过直接把握转动力矩,间接把握张力,而力矩的把握又是通过设定张力把握器电流来实现的。电机驱动方式一般通过把握异步电机的磁场强度来把握电机的转速,即所谓的矢量变频把握。也有接受直流电机把握方式或饲服电机把握方式的。其原理是把其中某一电机作为系统中的主电机,通过设定主电机转速,使其它电机对主电机进行跟随。跟随过程中假如张力发生变化，则电位器或传感器的反馈信号就会传至张力把握中心,把握中心再发出指令对电机转速作出适当调整,从而达到张力调整的目的。接受电机把握方式的优点是各驱动辊直径不必成比例关系,把握精度高,代表了张力把握的方向。四、压力的影响在胶粘剂的转移过程中,基材在橡胶压辊轴向方向上单位长度所受到的压力,称为复合压力。单位为kｇf/mｍ。复合压力与压辊的长度有关,与网辊的宽度无关,与基材的宽度无关。压辊施压的作用，在于使涂层与基材保持均匀、充分的接触。是由压力大小、橡胶的抗压强度、变形量和形变的均匀程度打算的。涂布胶压力与胶粘剂转移的关系由于橡胶辊会发生柔性形变，所以压合接触区是面积接触。在压辊的一个滚压周期中(压辊上的某点从进入压合区到离开压合区的过程),胶粘剂的转移量遵循以下规律:涂胶量DEFＣBAP0P1P2P3P4涂布压力ＡＢ段:压力不足段-－压力由Ｐ0增至P1，不足以完成充分接触,转移量没有规律。BC段:比例转移段–－转移量随压力增加而等比例增加,转移不充分。ＣＤ段:转移饱和段–转移量充分、均匀,获得最佳转移量。DE段：压力过大段–随压力增加,涂布量反而下降，涂布均匀程度下降。EF段:超压段－-随压力增加,涂布量上升,涂布均匀程度上升。五、锥度的设定锥度是指收卷张力均匀变化的变化率。即收卷的初始张力与均匀递减达到肯定直径时终了张力的差值占初始张力的百分率。抱负的收卷状态,是卷料中每一层材料与前一层材料之间以适度的张力缠绕,使层与层之间保持均衡的压力，从而保持适当的轴向摩擦力。而摩擦力的大小,恰使其克服基材的重量,不致使其发生轴向滑动。收卷时刻的张力最终表现为基材的层间压力。收卷张力锥度锥度不合适，会消灭卷料端面不齐的现象。严峻时还会消灭以下现象:若卷料外层张力小过内层张力,易消灭松脱、滑消灭象，即“望远镜现象”。“望远镜”现象或“炮筒”现象若外层张力大过内层张力,易消灭卷底皱,即“菊花”现象。“菊花”现象或“卷底皱”现象实际生产过程中，复合制品收卷后在熟化过程中受温度影响较大，体积会发生膨胀,累积膨胀量会产生强大的层间压力,同时产生的气体也会对基材产生挤压作用,迫使基材变形。在肯定的温度和时间作用下,会成为永久变形,影响产品质量。因此外层膜的张力应逐次低于内层膜的张力,即设定适当的张力锥度,使层与层之间留有适当的膨胀空间，保持适当的层间压力，以恰使摩擦力克服基材的重量，不致滑出卷膜为佳。材料种类不同,受热膨胀量不同:膨胀量大者，递减张力要大,即锥度要大;材料厚度不同,变形量不同：厚度大者膨胀量大；厚度小者膨胀量小;收卷张力不同,变形量不同：收卷张力大者膨胀量小,收卷张力小者膨胀量大；摩擦系数不同,需要的层间压力不同:摩擦系数大者需要的层间压力较小,摩擦系数小者需要的层间压力较大。锥度稳定,且达到最大直径时仍有足够的收卷张力,可保证整齐的收卷端面,但不能保证产品熟化后不消灭“菊花”现象。收卷过程中每一次锥度明显的变化,都会导致端面消灭“台阶”现象。锥度不肯定成线性变化,也可能成曲线变化，或某一阶段锥度为零,依据不同的产品结构,应是三者