聚酯薄膜涂布技术原理
1、涂布实现的功能:通过使用不同的涂布液,如聚酯型、聚氨酯型、丙烯酸、硅溶液等,在线涂布可以增强薄膜的特定表面性能,如增强薄膜印刷性能,增强镀铝后薄膜的铝层剥离力,提供镀铝后薄膜的耐水煮性能,以及提高薄膜表面爽滑性能等。
每种涂布液使用时均需对生产工艺进行相应调整,以达到涂布液的固化时间、温度等技术要求,并保证生产的稳定性。
2、配制涂布液的主要组成成分:涂布配制的涂布液一般都是水性的,基本成分是水、流平剂(使涂布液均匀分散)、功能性涂布液(提供涂布液的主要功能)、固化剂(又称交联剂,经干燥过程与树脂交联反应,使树脂与薄膜表面牢固结合)及催化剂。
3、涂布与其他表面处理方式比较:不需要离线复卷,涂布在纵向拉伸和横向拉伸之间,使用横拉段作为烘箱干燥涂布液,生产效率高;并且因涂覆均匀,涂层薄于离线涂布,且涂布效果更好,可显著降低涂布成本。经电晕处理的薄膜表面张力会随时间推移逐渐衰减,经涂布处理的薄膜表面不存在电晕衰减问题。
4、涂布工艺流程:由涂布液的配制、涂布液供给、薄膜电晕处理、凹辊涂布、干燥系统等几个部分组成。涂布液需要在供液罐中经过一段时间的搅拌,制成可用于涂布的涂布液。制成的涂布液通过供液泵打入中间料罐。
在聚酯薄膜经纵拉设备进行纵向拉伸后,需要电晕设备对薄膜表面进行电晕处理,以提高薄膜的表面张力,增强润湿性能。同时中间泵将中间料罐中的涂布液泵入密闭的刮刀腔内,凹辊将腔内涂布液通过与薄膜的接触包角转移到薄膜 表面,在薄膜表面形成涂布层。
覆有涂布液的薄膜随后进入横向拉伸设备,在横向拉伸预热段内,涂布液经干燥过程挥发水份,最终在薄膜表面形成均匀的化学处理层。
涂布生产的关键工艺控制
1、涂布厚度的测量:可以在线测量出的涂布厚度是指湿涂厚度,即未干燥前的涂布液厚度。涂布厚度直接关系到涂布质量,如耐蒸煮涂布膜,涂布厚度过低会降低与铝层结合力,造成制袋后的耐蒸煮性能降低。
涂布厚度=涂布液消耗/涂布面积=固定时间的涂布消耗/涂布宽度×涂布长度(TDO速度×测量时间)
2、涂布厚度的调整:通过调整凹辊上方橡胶辊的位置,可以调整凹辊上的涂布包角,增大或减小凹辊与铸片的接触区域,达到调整涂布厚度的目的。也可以调整凹辊转速调整涂层厚度。
如果正常生产情况下,涂布厚度逐渐下降,应是涂布辊堵塞造成的,需要立即停止涂布,清洁涂布系统,清洁涂布辊,如仍无作用必须更换涂布辊。
3、涂布液的流平性:涂布液需要均匀涂覆在涂布辊上,为了达到这种效果,需要在涂布前的铸片上进行电晕处理,增强铸片的表面张力,同时需要在涂布液中添加适当比例的润湿剂,增强流平效果。
但增加润湿剂可能会造成涂布液气泡和干燥问题,需要根据实际需求适当添加。
4、涂布液的保存时间及保存条件:涂布液要求避光密封存储,因为部分涂布液在高温或低温下会变质,存放及运输过程需要控制温度。
涂布液需要在有效期内使用,已经配制好的涂布液需要在有冷却套的配液罐中存储,连续搅拌,且不可存放过长时间。
5、涂布缺陷的控制:在涂布膜生产中,如果涂布辊部分位置未能将涂布液转移至铸片,就会造成漏涂。
在薄膜后续加工过程中,薄膜的漏涂位置无法起到应有的表面功能,会对印刷、镀铝等工序造成质量问题,因此必须在涂布生产过程检查并解决漏涂。
6、涂布膜的回收处理:涂布生产过程产生的废膜造粒后需要分类储存,按需使用,不能直接打入原料循环。
同时涂布液也会对造粒的生产稳定造成影响,需要调整造粒挤出速度,保证生产稳定。
聚酯薄膜涂布设备介绍
由涂布液供料装置、电晕装置、吻涂导辊、涂布刮刀腔、涂布凹辊、涂布橡胶压辊、S型导出辊等组成。
1、涂布液供料装置:有配液罐、供液泵、供液管道、中间罐组成,配制好的涂布液由配液罐打入中间罐,并由中间罐泵入刮刀腔。
2、电晕处理装置:位于涂布设备的前端,用于涂布前在聚酯薄膜表面进行电晕处理,增加薄膜表面张力,使后续涂覆处理流平均匀、涂布液与薄膜表面附着牢固。
3、刮刀腔:由腔体和涂布刮刀组成。刮刀腔在工作状态与涂布凹辊紧密接触,涂布液转移到涂布凹辊上,涂布刮刀用于去除涂布辊上多余的涂布液,使涂布液在涂布辊上分布均匀,可更换的涂布刮刀通常由不锈钢材料制成。
4、涂布辊:表面有细小凹槽的金属辊,每个凹槽细密地排列形成蜂窝结构。涂布液通过刮刀腔带入涂布辊凹槽,再通过涂布辊转移到薄膜上。
在涂布过程中,涂布辊的运转方向需要设置成与薄膜的前进方向相反,已达到转移涂布液的目的。一个具有双面涂布的涂布系统需要有上下两根涂布辊。
5、涂布橡胶辊:在不生产涂布膜时可以抬起,使涂布辊不接触铸片,生产时压辊下压使铸片接触涂布辊,实现涂布。如果生产双面涂布产品,上涂布辊会将涂布液转移到橡胶辊表面,由橡胶辊再向下转移涂布液至铸片。