无溶剂复合推广的几个重要问题

关于无溶剂复合技术及设备的介绍

无溶剂复合推广的几个重要问题

作者：文/广州通泽机械有限公司 左光申

一、如何正确认识无溶剂复合技术

(一) 无溶剂复合的特点

无溶剂复合是一项真正环保、可广泛应用于软包装印刷行业的工艺技术，代表了包装的复合技术的方向之一。

1．它是一项典型的“三无”工艺。这是无溶剂复合最突出的特点。

① 全过程无污染；

② 产品无溶剂残留；

③ 生产过程无安全隐患。

2．其应用与人们日常生活密切相关。

表1 国外常见双层复合实例

(二) 与其它复合方式相比较的优势

与溶剂型、水性胶的干式复合相比，无溶剂复合在涂胶成本、节能、减排方面都有明显的优势。

1．涂胶成本分析

国内外资料显示，无溶剂复合一般涂胶量在1.5~2.0 g/m2 ；而胶粘剂价格一般国产供应商为35~38元/公斤，国际供应商大约高15~20%；无溶剂涂布总成本为0.054~0.072元/m2。 溶剂型胶干式复合涂布总成本（含干燥成本）为0.132~0.157元/m2；而水性胶干式复合的涂布总成本（含干燥成本）为0.101~0.124元/m2。通过改进工艺，现在有少量企业的干式复合成本已经可以控制0.10元/m2以内。

有两点值得注意：

① 根据我们的实际测试和国内用户的调查，绝大部分印刷膜的无溶剂复合的涂胶量为

1.2~1.5 g/m2，非印刷膜（白膜）的涂胶量在0.8~1.2 g/m2，因此实际成本比上述数据更低。 ② 水性胶的复合牢度和适用范围与无溶剂复合、溶剂型干式复合有一定差距，因此它们之

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间不具有完全的可比性。

2．干燥能耗分析

无溶剂复合一般工作速度为250~300米/分，完全不需要机上干燥系统，而复合后的固化一般在40℃，相对于干式复合耗能很低。

干式复合机一般工作速度120~150米/分，干燥系统是一个必不可少的装置。以150米/分速度、机器宽度1000毫米为例，假设平均电价0.8元/度、年工作时间3000小时（=250天/年×12小时/天），溶剂型干式复合机年电费约20万，水性胶干式复合年电费则近30万。

由分析计算还可以看出：

- 无溶剂复合比溶剂型干式复合节省电费0.7分/平方米左右，比水性胶复合节省1.1分/平方米左右。

- 如果按产能计算，上述数值则加倍。

3．采用无溶剂复合技术设备对软包装企业意味着什么？

- 单位产品成本降低：0.05~0.07元/平方米（特殊产品降低幅度更大）；

- 年干燥节能20~30万元左右（如按产能1：2算，则更大）；

- 减少大量的溶剂排放；

- 设备投资减少不小于40％（不需防爆或回收设备）；

- 市场先机，这是最重要的收获；

- 社会责任，这是有责任感的企业追求的目标之一。

当前我国软包装企业面临巨大的成本压力，塑料涨价30~40%，溶剂涨价30~40％，电涨价3~5％，人力涨价5~10％，等等。这项因素大部分都需要企业内部消化，如何应对是几乎所有企业面对的挑战。最有效的方法是：调整产品结构；开拓新市场；改进工艺技术；强化内部管理等，其中采用无溶剂复合是工艺技术改进的首选。

二、推广中长期被忽略的几个问题及其应对策略

(一) 被忽视的“三难”现象

过去在推广无溶剂复合技术的过程中思路存在的问题一直是“三多三少”：强调优点多，提及不足少；关注设备多，关注工艺少；关注技术多，关注人员少。

我们必须认识到，这项技术有一些特点，在初期掌握上有一定的难度，主要有三个方面：设备、工艺和机长。

1．设备方面

无溶剂复合设备制造相对于干式复合设备而言，制造要求更高。

① 涂布机构较复杂。干式复合涂布机构由雕刻凹滚和刮墨刀机构组成，利用凹滚参数来控制涂胶量，结构较简单。

无溶剂复合涂布机构采用多辊（四辊或五辊）结构，利用间隙、速度和压力来控制涂胶量，对零部件加工安装精度、控制要求都更高。

② 张力控制系统精度较高，这是为低初粘力复合所必需的。

③ 机械精度和安全性能要求更高。一般国产干复机速度不超过150米/分，而无溶剂复合机一般速度300~350米/分，速度提高了近一倍，对机械电器安全的要求自然比普通干复机要高得多。所以用做低速机的方式来制造无溶剂复合机无法达不到预期效果。

总之，无溶剂复合机需要新的技术规范和制造方法，门槛比干复机要高。

此外，如果采用进口设备，价格和服务成本对大多数企业都是一个限制。

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2．工艺方面

无溶剂复合设备、基材、胶粘剂、工艺参数的匹配和过程控制相对来说要更为严格。 ① 张力控制要求高，因为初粘力很低，对各段张力的设定控制都非常严格。

② 涂布量控制难，利用间隙、速度和压力来控制涂胶量，对零部件加工安装精度、控制要求都更高，且理论上说，调节参数多达6~7个；涂胶量与部分参量关系敏感。而干式复合调节参数基本上只有2~3个：凹滚参数和刮刀压力及角度。

③ 由于需要固化时间，复合结果的显现滞后。

因此，工艺控制相对来说需要更精细。

3．机长或主管方面

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① 机长（主管）奇缺。在目前中国，找10000个干复机的机长和主管不难，但找100个合格的无溶剂复合机机长却相当困难。

② 培养一个合格的机长（主管）难。要求有更高的理论基础、多学科的知识。其次师傅带徒弟模式不能培养大量的人才。

未来10年，我国需要数千名无溶剂复合机长和主管。

必须特别指出的是，这项困难是相对于与已经普遍应用的干式复合相比、与我们的已经建立的操作习惯和评价标准而言，是这项技术应用初期阶段的必然现象。随着这一技术的普及这些困难将不复存在，欧美国家和地区现状就是很好的例子。

(二) 通泽“三一”推广计划

由广州通泽机械有限公司提出并在实行的一项无溶剂复合技术推广计划，主要是针对“三难”而制定的关键性应对措施，为用户提供系统的解决方案。

我们坚信，爱地球就是爱人类，爱人类就是爱自己！爱用户，爱员工，就是爱家人，就是爱自己！我们把环保健康安全作为我们的自觉追求和神圣使命。

“三一”推广计划（Trinity Program）旨在为用户提供全套服务和支持，主要包括为用户提供一套设备、一套工艺、和一套机长培训计划，力求将这项技术在最短的时间内推开，并最大限度地减少用户的风险，其中三项内容构成三位一体的系统方案！

“三一”推广计划的要点包括：

1．一套设备

- SSL系列无溶剂复合机，SSL1300/SSL1000两种软包装标准型；

- 配套设备和工具（混胶机、加热机、制冷机、排风机、工具等），即“1＋5”方案，为用户提供完整配套的设备和工具。

我们承诺：

① 设备在到达用户厂一月内生产出至少1个合格产品；

② 设备运转速度250－300米/分；涂布均匀，涂布量1.0-2.0g/m2之间；收卷整齐。

2．一套工艺

- 通用的工艺方案，是指针对不同复合基材，如何确定能生产出合格产品的一般工艺程序、工艺参数及其确定办法。

- 至少1个典型产品的工艺参数。

我们承诺：

① 在设备定购前，可以有偿为用户试制一个满足使用要求的产品样品；

② 在设备出厂前，可无偿提供一个满足使用要求的产品样品（包括其主要生产工艺参数）。

3．一套机长培训课程

- 理论培训。我们已着手编写 《无溶剂复合技术培训教程》，包括无溶剂复合工艺原理、无溶剂复合机结构与调节、胶粘剂性能与应用、常见故障原因与排除等章节。教程侧重应用，但也介绍理论。

- 上机操作。有针对性地选择典型的复合产品结构，完成整个操作过程，并达到产品合格。 我们的目标是：培训一大批既有一定理论又能比较熟练操作的机长和主管，力争做到一台新机器至少一个机长。

“三一”推广计划实际是提出了推广无溶剂复合技术的思路。 “三一”推广计划的新的思路和方法是：强调工艺和人的重要性，由人来掌握设备和工艺！

我们坚信，通过“三一计划”的实施，无溶剂复合推广的难题将不再是难题了。

三、无溶剂复合设备与工艺的关键因素

结合通泽机械有限公司自主研发的软包装标准型SSL系列无溶剂复合机，介绍设备和工艺控制的一些关键因素。

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(一) SSL系列无溶剂复合机

1．主要技术参数

SSL系列无溶剂复合机主要有SSL1300/SSL1000两种型号，主要技术参数是： - 最大料带宽度：1300或1000mm；

- 最高生产速度：300－350m/min；

- 最大放卷直径：Ф1000、800、600mm；

- 最大收卷直径：Ф1250、1000mm；

- 涂布单元传动：伺服；

- 料卷固定方式：气胀轴或无轴气顶。

2．SSL的关键技术

SSL系列无溶剂复合机设计的四大关键点：

高精度张力控制系统——采用四段浮动辊张力系统（代替三段式）；

涂布单元——采用独立线性调节、伺服驱动的结构

复合单元——采用水平式复合结构

收卷单元——采用直线导辊式压辊结构

SSL伺服涂布机构的特点是：各辊间隙独立调节；各辊间压力独立调节；转移钢滚、转移胶辊独立伺服驱动。这种机构的优点是：控制精确、可重复性好。

SSL复合机构采用水平式排列方式，与其它型式（如垂直式）相比，明显的优点是不受气源波动影响，复合的质量更稳定、调节更灵敏，特别适合初粘力低的无溶剂复合。

SSL收卷机构为直线导轨式结构，与其它收卷机构（摆臂式）相比，收卷压力始终恒定，压力方向不变。

3．SSL的主要特征和性能指标

SSL无溶剂复合机的主要特征是：

- 涂布量控制精确；

- 复合质量高 ；

- 高度人性化 ；

- 机器安全性好、稳定可靠 ；

- 操作使用方便 。

SSL无溶剂复合机主要性能指标是：

- 运行速度：可达300m/min

- 涂布量：1.5-2.0g/m2（非印刷膜可达0.8-1.2g/m2）

- 技术水平：居国内领先，达到国外同类产品的先进水平

(二) 无溶剂复合主要工艺参量及其控制

无溶剂复合最重要的工艺参量主要是涂胶量、料带张力、收卷整齐度等。认识这些特点，采取针对性措施，一切就变得简单。

四、结论

无溶剂复合到底是一项怎样的工艺技术？它是：

- 一项环保健康安全的工艺；

- 一项成本有竞争力的工艺；

- 一项有自身特点、既难又简单的工艺。

SSL系列无溶剂复合机是自主创新的产品，为无溶剂复合技术在我国的推广提供了关键设备，而“三一”计划则为无溶剂复合推广提供了系统的方案。

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