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    涂布技術(shù)及其應用
    涂布技術(shù)廣泛地應用于紙張和薄膜等基材的涂布及復合包裝。目前,國內許多印刷包裝機械企業(yè)使用涂布復合設備,其涂布種類(lèi)和刮膠方式比較單一,涂布技術(shù)的應用也大受限制。本文作者將根據自己多年開(kāi)發(fā)、設計涂布機的具體生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗,介紹有關(guān)涂布技術(shù)及應用。關(guān) 鍵 詞:涂布類(lèi)型;刮膠方式;
    改革開(kāi)放以來(lái),印刷包裝業(yè)取得了長(cháng)足發(fā)展,再加上入世以后國際和國內市場(chǎng)的需要,都要求我國的印刷包裝機械和包裝工藝的質(zhì)量均要有明顯地提高和改善。目前,雖然在全國出現了許多大大小小的印刷包裝機械企業(yè),但真正具有較高科技含量的包裝機械制造企業(yè)較少,許多小型企業(yè)甚至根本沒(méi)有真正的機械設計人員,實(shí)在令人擔憂(yōu)。特別是一些涂布復合設備的制造,大多數要求單件訂做,更需要機械設計技術(shù)較強的涂布機制造企業(yè)來(lái)生產(chǎn)。無(wú)論那一種涂布復合設備,其關(guān)鍵部分就是涂布頭,而涂布頭采用何種涂布刮膠方式,會(huì )直接影響涂布的質(zhì)量和效果。目前許多企業(yè)涂布種類(lèi)和刮膠方式比較單一,針對這一問(wèn)題,我們很有必要來(lái)探討涂布復合設備的幾種涂布刮膠方法及其應用。2 上膠涂布類(lèi)型及應用
    涂布復合設備主要應用于塑料薄膜、紙類(lèi)、電化
    鋁、布料及皮革等多種卷筒基材的上膠涂布與復合加工。它廣泛地應用于各類(lèi)包裝領(lǐng)域,有著(zhù)廣闊的發(fā)展前景。涂布復合設備大致分光輥上膠涂布,網(wǎng)紋輥上膠涂
    布和熱熔膠噴擠涂布三種。2.1 光輥上膠涂布
    這種上膠涂布通常采用兩輥轉移涂布。調整其上膠輥和涂布輥之間的間隙,就可以調整涂布量的大小。整個(gè)涂布頭部分的結構較為復雜,要求上膠輥、涂布輥、牽引輥及刮刀的加工精度和裝配精度高,成本也比較高。由于這種涂布機主要采用高精度的光輥進(jìn)行上膠涂布,涂布效果較好,涂布量大小除了通過(guò)上膠輥和涂布輥之間的間隙來(lái)調整,還可通過(guò)涂布刮刀的微動(dòng)調節來(lái)靈活控制,涂布精度高。目前在涂布復合設備上的應用也最廣。
    2.2 網(wǎng)紋輥上膠涂布
    這種涂布設備主要采用網(wǎng)紋(凹眼)涂布輥來(lái)進(jìn)行
    涂布技術(shù)及其應用
    研究?設計
    上膠涂布。其涂布均勻,而且涂布量比較準確(但涂布量很難調節)。用網(wǎng)紋輥涂布時(shí),涂布量主要與網(wǎng)紋輥的凹眼深度和膠水種類(lèi)的精度有關(guān)。網(wǎng)紋輥的凹眼深度越深,膠從凹眼中轉移到基材上去的量相應也越多;反之,網(wǎng)紋輥網(wǎng)凹眼深度越淺,轉移到基材上的量也相應減小。與黏度也有很大關(guān)系。膠水黏度太大和太小都不利于膠的正常轉移。膠水黏度大易轉移,太稀則易流淌,使上膠不均勻,易產(chǎn)生縱向或橫向流水紋。所以,一旦涂布網(wǎng)紋輥和膠的種類(lèi)定下來(lái)后,就很難調節其涂布量,這也是網(wǎng)紋涂布輥的應用受到限制的主要原因。2.3 熱熔膠噴擠涂布
    這種涂布設備主要將固態(tài)型的膠經(jīng)加熱熔化后,由液壓裝量將膠經(jīng)涂布模頭直接噴涂在基材上。熱熔膠涂布是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),熱熔膠涂布不需要烘干設備,耗能低;熱熔膠為100%的固態(tài)膠成份,不含有毒的有機溶劑。而普通的上膠涂布多采用有毒的有機溶劑(如苯等)來(lái)稀釋膠,其所造成的有毒氣體對操作人員的危害也極其嚴重。
    熱熔膠涂布與普通的上膠涂布相比有其獨特的優(yōu)點(diǎn)。熱熔膠涂布是一種綠色環(huán)保型的涂布技術(shù),它的生產(chǎn)速度快、效率高、成本低,設備占地小,投資回收期短,是經(jīng)濟實(shí)惠的投資項目,已廣泛用于包裝,醫藥,汽車(chē),服裝,電子等行業(yè)。熱熔膠涂布具有巨大的市場(chǎng)發(fā)展前景,該技術(shù)在市場(chǎng)上的發(fā)展比例將越來(lái)越大,并會(huì )不斷出現新的應用領(lǐng)域。3 刮膠方式及應用
    涂布過(guò)程中往往會(huì )上膠不均勻,這就需要有一定的刮膠機構,將膠刮均勻。刮膠機構主要有不銹鋼片刮刀、逗號刮刀、刮棒,鋼絲刮刀、氣流刮刀等。3.1 不銹鋼片刮刀
    圖1 不銹鋼片刮刀
    刮膠裝置
    這種刮刀采用不銹鋼薄片剪切后,壓在刮刀座上并作用在上(涂)膠輥上,其結構如圖1所示。由于不銹鋼薄片較軟,故刮膠不是很均勻,大多數用于網(wǎng)紋輥上的刮膠,也用于光輥上膠涂布
    的預刮。
    但這種刮刀在網(wǎng)紋輥上膠涂布裝置中的正確運用也可以對涂布量的大小產(chǎn)生一定的影響,具體有以下幾個(gè)方面:
    (1)刮刀壓力 目前用于網(wǎng)紋輥上刮膠的刮刀基本上采用不銹鋼刀片。在涂布時(shí),刮刀作用在網(wǎng)紋輥上
    的壓力過(guò)小,當有雜質(zhì)時(shí),會(huì )將刮刀頂起來(lái)造成縫隙,使得涂布不均勻而且涂布量增加。影響刮刀壓力的因素是:刀片的軟硬度和刮刀與網(wǎng)紋輥的角度等。在實(shí)際操作時(shí),以壓錘調整刮刀為宜,其刮刀壓力一般在200～400kPa左右。
    (2)刮刀角度 刮刀同網(wǎng)紋輥觸點(diǎn)切線(xiàn)之間的角度一般在15°～30°之間。如果角度太大,其刮刀幾乎頂著(zhù)網(wǎng)紋輥,而網(wǎng)紋輥的表面是不平滑的,當它高速運轉時(shí),會(huì )引起彈性刮刀片的震動(dòng)或跳動(dòng),使溶液被彈起來(lái),造成涂布量不均勻,引起涂布量差異大的問(wèn)題。另外太大的角度還易損傷刮刀刃。
    (3)刮刀鋒利度 刮刀的鋒利度主要取決于刀刃磨損的角度、溶液的純潔度、以及刀的材質(zhì)。如果是新刀,合適鋒利度刮刀應可有效地刮干凈網(wǎng)紋輥上的粘合劑液層而不產(chǎn)生刀絲。刀的鋒利度適中,就能有效地刮干凈膠水層,從而獲得均勻一致的涂布量;反之引起涂布量的波動(dòng)變大。
    (4)刮刀平整度 要求刮刀平整度不產(chǎn)生翹曲變形,涂布量均勻一致,否則涂布量誤差變大。刮刀的平整度取決于安裝刮刀的方法,當然也有可能與刀架槽中或刀片、襯片上粘有雜質(zhì)有關(guān),因此在裝刀時(shí)應擦凈襯片,然后將新刀放在襯片后面,裝入槽內。旋刀背螺絲,應先從刀片的中間旋緊,再逐漸往兩邊旋緊,并且兩邊要輪流旋緊。為防止刀片堯曲,在旋緊螺絲時(shí)應經(jīng)兩或三遍完成,一邊旋螺絲,一邊拿塊布夾緊刀片與襯片,并用力向一側拉緊,這樣裝配成的刮刀較為平整,能保證涂布的均勻性。
    (5)刮刀的左右移動(dòng) 刮刀左右移動(dòng)對提高刮刀利用率、減少刮刀對網(wǎng)紋輥的磨損有著(zhù)重要作用。從這方面考慮,網(wǎng)墻磨損少,網(wǎng)眼相對就深,盛裝的流體部分就多,有利于達到所要求的涂布量。刮刀左右移動(dòng)可以有效防止產(chǎn)生流水紋,并且可以使基材寬幅上的涂布量較為均勻。
    圖2 逗點(diǎn)式刮膠裝置
    3.2 逗號式刮刀
    此類(lèi)刮刀常采用強度、硬度較好的圓鋼制成刀口。刮膠時(shí)該刮刀固定不轉動(dòng),如圖2所示。這種刮刀的強度,硬度高,刃口直線(xiàn)度誤差
    小,可以采用氣動(dòng)和微調機構來(lái)調節和控制刮刀位置,
    涂布量控制和刮膠精度高,使用也極為方便。由于其刮膠很均勻,所以適用于光輥上膠涂布的精確刮膠。
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    13?輕工機械 2004年 第3期
    3.3 刮棒
    圖3 刮棒式刮膠裝置這種刮刀常用強度硬度較好的圓棒精加工而成。刮膠時(shí)要求圓棒轉動(dòng),如圖3所示。有時(shí)刮棒也可直接刮在基材上。刮棒的全跳動(dòng)誤
    差要求很小,多用于光輥上膠涂布的預刮膠。當膠水黏性大時(shí),也可以直接用刮棒刮在基材上,作為該涂布機構的精確刮膠。也可以用于涂布量較厚的一次性刮膠。3.4 鋼絲刮刀
    圖4 鋼絲刮刀
    刮膠裝置
    這類(lèi)刮刀在高精度的冷拉圓鋼外密繞不銹鋼絲精制而成。如圖4所示。如果鋼絲刮刀在刮膠時(shí)由微型直流電動(dòng)機帶動(dòng)旋轉則效果更好。刮膠時(shí)鋼絲刮刀通常直接作用在基材上。但一般來(lái)講也只用于光輥上膠涂布的預刮膠。后面通常還需要逗號式刮刀的精確刮膠。3.5 氣流刮刀
    圖5 氣流刮刀
    刮膠裝置
    氣流刮刀機構通過(guò)均勻噴出的氣(壓)流作用在上膠光輥上,起到刮膠的目的,如圖5所示。要求氣(壓)流在光輥的整個(gè)寬度上分布得均勻,這種刮刀多用于刮流動(dòng)
    性較好的膠。
    這種刮刀的刮膠精度也較高,目前廣泛地應用于白板紙的涂布刮膠。4 結束語(yǔ)
    涂布刮膠技術(shù)雖然在我國已經(jīng)經(jīng)過(guò)了十幾年的發(fā)展歷史,但由于涂布機制造大多屬于單件定做的產(chǎn)品,所以各個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不公開(kāi),因此涂布刮膠技術(shù)的發(fā)展一直受到限制。當然,隨著(zhù)一些專(zhuān)業(yè)制造涂布復合設備廠(chǎng)家的出現和發(fā)展,一些更新型的涂布和刮膠方法也會(huì )隨著(zhù)出現;另外,刮膠也經(jīng)常會(huì )采用幾種刮刀進(jìn)行組合刮膠。預計在未來(lái)的幾年內我國涂布刮膠技術(shù)將以更快的速度得到發(fā)展。
    領(lǐng)域和研究重點(diǎn)
    (1)大豆、玉米、水果、蔬菜、水產(chǎn)品、肉食品等農產(chǎn)品深加工技術(shù)的研究;
    (2)進(jìn)入一日三餐的主副食現代化生產(chǎn)技術(shù)包括利用微波、冷凍調理等技術(shù),開(kāi)發(fā)中式菜肴特殊要求的可微波加工的食品并對市場(chǎng)容量大的傳統產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代;
    (3)以現代食品工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)急需的方便食品和功能食品;(4)滿(mǎn)足食品工業(yè)技術(shù)進(jìn)步需要的各類(lèi)食品添加劑和食品配料;(5)通過(guò)采用現代發(fā)酵技術(shù)、生物轉化和合成技術(shù)等生產(chǎn)高附加值的新型發(fā)酵產(chǎn)品(包括具有保健功能的發(fā)酵產(chǎn)品),生物材料,新型飼料添加劑和活性飼料,化工材料,以及新型食品添加劑;
    (6)酶技術(shù)應用
    ——加強酶工業(yè)化分離純化技術(shù)、固定化技術(shù)和工業(yè)酶制劑催化反應專(zhuān)一性的研究;
    ——采用基因工程技術(shù)構建酶制劑高效表達生產(chǎn)菌種,發(fā)展數個(gè)用基因工程菌生產(chǎn)的酶產(chǎn)品,并加強對一些稀有酶產(chǎn)生菌的大量篩選;
    ——開(kāi)發(fā)專(zhuān)用酶、復合酶,包括洗滌劑用酶、紡織用酶、飼料用酶、食品用酶、造紙用酶、皮革用酶和環(huán)境保護用酶;
    (7)食品行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。