雙組分膠寬容度大就能保證固化充分或免混膠嗎？
http://www.sxbltgs.net 時間:2018年12月25日 關(guān)注數(shù):1229 次 |
摘要：雙組份膠寬容度是無溶劑復(fù)合一個被廣泛使用的概念，但它卻又是一個常常被誤解誤用的概念。與此相關(guān)的兩個典型說法特別值得關(guān)注：
雙組份膠寬容度是無溶劑復(fù)合一個被廣泛使用的概念，但它卻又是一個常常被誤解誤用的概念。與此相關(guān)的兩個典型說法特別值得關(guān)注：
1）寬容度越大，使用性能越好。
10多年前，當我們剛開始研發(fā)推廣無溶劑復(fù)合工藝時，國產(chǎn)膠黏劑還不成熟，多數(shù)情況下我們還是使用國外品牌的膠黏劑。而其中部分膠黏劑供應(yīng)商在宣傳自己產(chǎn)品優(yōu)勢時，總是提到“寬容度大”，認為寬容度越大，適應(yīng)面越廣。后來，越來越多的膠黏劑廠也都進行類似的宣傳，以至于我們多數(shù)人都把寬容度大作為雙組分膠黏劑產(chǎn)品的一個優(yōu)點，
2）寬容度大，可以不需要混膠。
過去兩年，由于雙涂快固復(fù)合工藝概念的引入，一些設(shè)備和膠黏劑供應(yīng)商在宣傳上時，也把膠黏劑寬容度作為反應(yīng)固化的一個保證條件，他們宣稱：因為膠黏劑寬容度大，所以A膠和B膠不用混合也能固化，有的甚至因此把“免混合”作為一個新工藝方法進行宣傳。
雖然這兩種說法有些不同，但對寬容度都存在一定程度上的誤解誤用。
一 寬容度可能會因為模糊要求和模糊判斷而造成錯覺
首先，我們必須肯定，無溶劑膠黏劑混配比的寬容度是有實用價值的。在無溶劑復(fù)合整個生產(chǎn)過程中，除A膠與B膠的交聯(lián)反應(yīng)外，還可能存在多種含有−OH基團的物質(zhì)要與A膠的−NCO發(fā)生副反應(yīng)，并額外消耗一定的A膠量。這些副反應(yīng)物質(zhì)的來源大致有如下幾方面：
a)基材所含水分或表面所吸附的微量水分，包括尼龍和紙張本身的含水分，車間環(huán)境濕氣導(dǎo)致的被材料吸附（特別是尼龍薄膜）及夾帶入基材內(nèi)空氣的水分。
b)油墨層未完全揮發(fā)的醇類溶劑或微量水分，包括聚氨酯油墨樹脂的−OH基團，聚氨酯油墨稀釋劑中異丙醇溶劑，醇溶油墨殘留乙醇中的水分，水性油墨干燥不充分殘留的水分等。
c)無溶劑膠黏劑B膠中所含的水分。
d)固化環(huán)境中的濕氣。這些濕氣對卷表及端面復(fù)合膜可能產(chǎn)生一定影響。
由于不同基材、不同工藝條件所造成的A膠的額外消耗量是不相同的，且這些影響也無法量化，因此膠黏劑需要具有足夠大的寬容度。
稍微深入考慮一下，就不難理解，在這個問題上，模糊要求和模糊判斷同時起了很重要的作用。
第一，適應(yīng)性大小經(jīng)常是一個模糊概念。通常的理解是，對各種不同基材、不同復(fù)合結(jié)構(gòu)和不同工藝條件都能實現(xiàn)良好固化。
實際上，就目前各廠家推出了不同類型的膠黏劑看，同類型膠黏劑的性能覆蓋并沒有本質(zhì)的差異。
第二，所謂良好固化或者固化充分，也是一個主觀判斷。大家都知道：無溶劑復(fù)合固化狀態(tài)的檢測主要是兩種方法：手摸看是否粘連（不干）、儀器或手工檢查剝離強度。前者的判斷主要就是憑經(jīng)驗和直觀感覺，并沒有明確可靠的檢測方法或手段，更沒有相關(guān)的標準。其實，不同的最終用途、不同的復(fù)合結(jié)構(gòu)、不同的交貨型式（預(yù)成型袋和卷料）對復(fù)合固化的充分性要求都是不同的。換句話說，固化充分性的判斷都是由用戶根據(jù)不同產(chǎn)品各自獨立做出的。
此外，固化充分與否與固化時間是密切相關(guān)的。幾乎沒有兩家企業(yè)會對一個產(chǎn)品進行各個時段的固化狀況比較，可能的情況時，兩家企業(yè)可以使用不同的固化時間。除非問題嚴重，一般用戶都會采用一些調(diào)整措施來彌補固化不充分的問題。
換句話說，固化充分性檢測判斷的粗放型讓我們有時難以真正區(qū)分，或者實際使用的要求不需要我們?nèi)ミM行這種區(qū)分。
寬容度大迎合了人們希望有一種適應(yīng)性更廣、更安全的產(chǎn)品的主觀愿望，而實際生產(chǎn)中并沒有產(chǎn)生這樣的效果。
二寬容度的實際意義可能并不如人們想象的那么大
寬容度時常和另外兩個概念相混淆：混配比和混合均勻性。
寬容度大小是與混配比相聯(lián)系的，而復(fù)合質(zhì)量卻是同混膠的均勻性有更直接的關(guān)系。
混配比是一個宏觀概念。如果混配比能控制在一定范圍內(nèi)，只要混合均勻，固化效果是有保障的，或者說宏觀效果是一樣的。
而混合均勻性是一個微觀概念。雙組分膠的反應(yīng)屬于分子級的化學(xué)過程，因此它主要依賴于混合均勻性�；旌暇鶆蛐允侵该總�局部、每個時間斷面都必須將兩種組分的充分膠混合并形成彼此對應(yīng)的均勻的布。因此，混合均勻性是更嚴格的要求。
混配比在一定范圍的改變，并不會明顯影響固化效果。對某些結(jié)構(gòu)，人們通過改變混配比來減緩固化速度或降低膠膜剛性。根據(jù)我們的實測，一般膠黏劑在混配比在±20%調(diào)整都可以固化，只是固化時間不同而已。這一點遠超出人們的想象。
還有一點，即使混配比控制很精確，如果混合不均勻也會出問題。但當混配比超出一定范圍時，混合再均勻也無法實現(xiàn)充分固化。總之，混配比是必要條件，均勻性也是必要條件，但二者都不是充分條件。兩者的組合才是充分條件！
一個典型的現(xiàn)象是：如果局部混膠不充分，很容易造成固化不充分。嚴重時不管固化時間多長，都無法充分固化。混合不均勻的影響有時是致命的。
現(xiàn)實中，每個企業(yè)的產(chǎn)品范圍都是相對明確的，因此用戶在經(jīng)過初期探索后，會選擇最適合的膠黏劑，而被選中的可能是寬容度較小的專用膠黏劑。
而寬容度大小與混合均勻性幾乎毫無關(guān)系，因此和固化充分性也就沒有必然關(guān)系。
總之，混合均勻性比混配比更重要，而混配比比寬容度更重要。
三寬容度再大也難以代替自動混膠
宣稱寬容度大會給人一種可以降低混配比精度的錯覺。但寬容度大小實際上也存在上下的極限。超出極限就意味著質(zhì)量事故隨時可能發(fā)生！
誠然，A膠和B膠的比例在一定范圍內(nèi)，固化是可以實現(xiàn)的。但雙涂快固希望用寬容度來保障固化充分，實在是一個錯誤的假設(shè)。但在目前技術(shù)條件下，雙涂模式下卻有無法克服的障礙：
1、A膠和B膠混配比不是精確可控的
在雙涂模式下，實際涂膠量是模擬控制的結(jié)果，況且與諸多因素相關(guān)。對于印刷基材而言，其版面各部分的墨層高度是任意改變的，同一版面不同區(qū)域的涂膠量（或膠層厚度）都是不同的。非印刷基材的涂膠量控制可能會好一些，但仍是一個不可精確控制的變量。這樣，就無法通過在線方式控制各區(qū)域膠黏劑的混配比，當然寬容度是否超限是否也無法知曉。如果想要連續(xù)生產(chǎn)，那實際混配比就更無法預(yù)估，無從談起了。
2、A膠和B膠的快速反應(yīng)會阻礙混合均勻性
我們曾經(jīng)提到過，雙涂膠在設(shè)計時是以分鐘為單位考慮固化的，兩個組分膠在接觸后會快速反應(yīng)，形成的膠膜會阻止膠黏劑的進一步多向流動，從而限制膠黏劑的流平，無法實現(xiàn)人們期望的均勻混合。在實際試制中常見的固化不充分就是這種原因的表現(xiàn)。
因此，依賴膠黏劑寬容度來保障復(fù)合質(zhì)量的雙涂快固基本上是一個無序的、不受控過程。而常規(guī)自動混膠是在外部動力控制下完成的，是一個有序的、受控的過程，它難以被“免混”替代。
(來自:包裝前沿網(wǎng))
