CN102285193A - 一种水性胶干式复膜方法 - Google Patents

Abstract

一种水性胶干式热压复膜方法，包括如下步骤：①BOPP(或其它非极性、弱极性)膜经涂胶辊涂布水性胶，②在烘道内将步骤①膜上的水性胶黏剂烘干，③步骤②得到的附有胶黏剂的BOPP膜经导向辊导向，④纸品或另一膜材料(BOPP、PET、PE、PVC中的一种)与步骤③输出的膜进入一对预压合辊后，⑤设置“微波加热装置”，用放射微波加热的方法使上述步骤②和步骤④的两种材料上的热塑性聚合物快速熔熔，⑥步骤②和步骤④两种材料上的热塑性聚合物进入一对压合辊完成复合，⑦上述步骤⑥中的复合制品可立即分切或收卷。

Description

一种水性胶干式复膜方法

技术领域

本发明涉及现有印刷包装复合设备中一种纸-膜、膜-膜等材料热压熔融复合方法。 

背景技术

在印刷包装行业的纸膜、膜膜复合工艺中，为了适应越来越严的环保要求溶剂胶即涂复合工艺被水性胶黏剂逐步取代已是不可逆转的趋势。在现有的即涂水性胶粘剂干式复合技术中，纸品与BOPP膜复合的工艺叫“纸塑水性胶干式覆膜工艺”，而BOPP、PET、PE、PVC等膜材料的其中两种通过搭配方式复合的工艺叫“膜膜(或塑塑)水性胶干式复合工艺”。现有技术的干式复合设备即涂胶黏剂复合时的程序是： 

1.使用热塑性胶黏剂； 

2.复合工艺可以在“烘道式即涂溶剂胶黏剂干式复合(复膜)机”上完成； 

3.复合机中热压复合的关键部件-“镀铬热压钢辊”是由电能通过设在辊筒内部的多支发热管升温使辊体整体发热转化成热能。 

4.膜即涂胶黏剂后将胶黏剂烘干； 

5.烘干后的含有胶黏剂聚合物的“膜”再与纸张或另一种膜材料(BOPP、PET、PE、PVC的其中一种)平行穿过可升温和控制温度的“镀铬热压钢辊”和另一辊筒{胶辊或钢辊)，在设定的温度和压力下熔融压合，成为纸塑或膜膜材料的复合制品。复合的全过程中“镀铬热压钢辊”在不断地运转，也不断地被加热，热量不断地通过“辊-材料-辊”传导和接触。 

上述程序可以看出：辊筒的热量是从被加热材料外部逐步传入到材料需要粘合的内部的，这种热传导方式熔熔聚合物是需要合适的温度及热量需要充足停留时间才能熔熔的。 

生产实践中采用现有技术设计和生产的干式复合设备在进行即涂溶剂胶复合时，“镀铬热压钢辊”温度在90℃时复合速度可以达到每分钟18米。如果提升“镀铬热压钢辊”温度到100～120℃速度最快可以达到每分钟30米。因为溶剂胶黏剂聚合物的软化点可以设计或控制在60～70℃；与即涂溶剂胶完全不同的是，采用现有技术设计和生产的干式复合设备进行即涂水性胶复合时，“镀铬热压钢辊”温度如同样设定在90℃，复合速度则只能维持在每分钟10～12米；如果将“镀铬热压钢辊”的温度提升到100～120℃速度最多也只能达到每分钟15～18米。这是因为水性胶黏剂聚合物的软化点比溶剂胶高(一般在75～85℃)，因此复合时需要的热压温度比溶剂胶高许多。 

现有技术设备即涂水性胶时欲得到较高的复合速度，采用的方法之一是提高“镀铬热压 钢辊”的温度以增加单位时间里材料表面的温度；方法之二是加大热压辊筒的直径，以延长热量停留在材料上的时间(现有技术干式复合机设计与制造时“镀铬热压钢辊”的直径多设计为φ260～450mm，直径越大热量停留在材料上的时间越长，发热管的功率多设计为6～20Kw)。 

现有技术即涂水性胶纸塑或膜膜干式复合的速度难以超越每分钟18米的原因是： 

1.热压辊的温度不能任意升高：因为受热压橡胶辊上的橡胶及膜材料(BOPP、PET、PE、PVC)的性质或熔点的限制，导致上述材料能承受的温度非常有限。 

2.加大热压辊筒的直径虽然可以有效地延长单位时间内温度与材料接触的面积和热量停留在材料上的时间。但热辊的直径越大消耗和浪费的电能也就越大，而且庞大表面积散发出的热量会使得操作者难以承受热压辊筒散发出的高温。以上生产实践可以看出：现有技术设备进行水性胶干式复合，存在着电能消耗和浪费大、复合速度效率低、软化点较高的胶黏剂难以使用、工作环境差、复合成本高等诸多问题。 

2002年6月2日中华人民共和国国家经济贸易委员会颁布了(《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》第三批)第32号令，要求国内企业自2002年7月1日起淘汰溶剂型胶水即涂式覆膜工艺和设备，由水性覆膜和干式覆膜的工艺和设备取代。为了贯彻国家的法令，多年来企业界和科技界进行了许许多多的努力：先是发明了水性胶纸塑湿式覆膜工艺，然而经过多年的生产实践证明水性胶纸塑湿式覆膜工艺存在着许多难以克服的问题(参见《印刷技术》2002.1-2合刊25页《关注水性覆膜中的热点问题》)。导致水性胶纸塑湿式覆膜工艺逐步被水性胶干式热压覆膜工艺所取代。可是直到现在水性胶仍然未能完全取代溶剂胶。一方面淘汰溶剂胶已经成为不可逆转的趋势，另一方面水性胶应用又受到现有技术的制约，因此解决水性胶应用中所反映出的问题是社会和用户的强烈期望。 

发明内容

一种水性胶干式复膜方法发明的目的是解决现有水性胶干式热压复合设备、技术及工艺方法中制约水性胶复合速度、质量、成本等瓶颈难题。 

本发明是通过如下技术方案实现的，包括如下步骤：①BOPP(或其它非极性、弱极性)膜经涂胶辊涂布水性胶，②在烘道内将步骤①膜上的水性胶黏剂烘干，③步骤②得到的附有胶黏剂的BOPP膜经导向辊导向，④纸品或另一膜材料(BOPP、PET、PE、PVC中的一种)与步骤③输出的膜进入一对预压合辊后，⑤设置“微波加热装置”，用放射微波加热的方法使上述步骤②和步骤④的两种材料上的热塑性聚合物快速熔熔，⑥步骤②和步骤④两种材料上的热塑性聚合物进入一对压合辊⑦⑧完成复合，⑨上述步骤⑥中的复合制品可立即分切或 收卷。 

与现有复合技术热传导的方法相比，“微波加热装置”放射微波产生热量具有选择和方向性强且可以同时里外贯通熔熔聚合物的特点，这个特点既可以节约40～60％的电能，还能大幅度提高复合速度，改善复合工作环境(因为熔熔聚合物的速度极快)，与此同时这种选择和方向性强里外贯通熔熔聚合物的方法还可以使软化点较高的水性胶也能得到使用，而软化点较高的水性胶可以使复合制品质量得以提高。 

上述一种水性胶干式复膜方法中所采用的“微波加热装置”产生的微波频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波(波长1米-1毫米)之间，波能是由直流电或交流电通过半导体器件和电真空器件来获得，且波能强弱可以调节，放射面积可以控制。 

本发明的目的，特征及优点再结合实施例，参照附图作进一步的说明。 

附图说明

图1是现有技术的干式热压复合设备辊筒热传导复合的示意图。 

图2是本发明水性胶干式复膜方法设置“微波加热装置”熔融复合方法的示意图。 

具体实施方式

图1现有技术的干式热压复合设备即涂水性胶方法复合时的示意图： 

膜①经涂胶辊涂布水性胶后，通过烘道②将膜①上的水性胶黏剂烘干再经导向辊导向，纸品或另一类膜材料(BOPP、PET、PE、PVC的其中一种)③与膜①进入一对预压合辊④⑤后，继续进入一对镀铬加热辊⑥和不加热胶辊(或铬辊)⑦之间，在一定压力下通过“热传导”的方法熔熔膜①和纸品或另一类膜材料(BOPP、PET、PE、PVC的其中一种)③上的聚合物，在一定的压力下熔融后贴合得到复合制品⑧，复合制品⑧可立即分切或收卷。 

图2本发明水性胶干式热压复膜方法设置“微波加热装置”熔融复合方法的示意图： 

膜①经涂胶辊涂布水性胶后，通过烘道②将膜①上水性胶黏剂的聚合物烘干，再经导向辊导向，纸品或另一类膜材料(BOPP、PET、PE、PVC的其中一种)③与膜①进入一对预压合辊④⑤后，设置“微波加热装置”⑥，放射微波产生热量，快速使膜①、纸品或另一类膜材料(BOPP、PET、PE、PVC的其中一种)③上的胶黏剂聚合物和纸中油墨里的树脂聚合物熔熔，然后进入一对压合辊⑦⑧完成两种材料的熔融复合得到复合制品⑨，复合制品⑨可立即分切或收卷。 

Claims (4)

1.一种水性胶干式热压复膜方法，包括如下步骤：

①BOPP(或其它非极性、弱极性)膜经涂胶辊涂布水性胶，

②在烘道内将步骤①膜上的水性胶黏剂烘干，

③步骤②得到的附有胶黏剂的BOPP膜经导向辊导向，

④纸品或另一膜材料(BOPP、PET、PE、PVC中的一种)与步骤③输出的膜进入一对预压合辊后，

⑤设置“微波加热装置”，用放射微波加热的方法使上述步骤②和步骤④的两种材料上的热塑性聚合物快速熔熔，

⑥步骤②和步骤④两种材料上的热塑性聚合物进入一对压合辊⑦⑧完成复合，

⑨上述步骤⑥中的复合制品可立即分切或收卷。

2.根据权利要求1所述设置的“微波加热装置”的方法其特征为“微波”是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波(波长1米-1毫米)。

3.根据权利要求1所述设置的“微波加热装置”的方法波能由直流电或交流电通过半导体器件和电真空器件来获得。

4.根据权利要求1所述设置的“微波加热装置”的方法波能强弱可以调节，放射面积可以控制。

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