無溶劑復(fù)合機(jī)類型及張力控制要點
無溶劑復(fù)合設(shè)備主要由無溶劑復(fù)合機(jī)(主機(jī))和混膠機(jī)兩大部分組成，無溶劑復(fù)合機(jī)主要完成放卷、張力控制、涂膠、復(fù)合和收卷等操作，混膠機(jī)則是向主機(jī)定量輸送膠黏劑的專用裝置。下面筆者著重闡述無溶劑復(fù)合機(jī)的類型、張力控制及收放卷方式等相關(guān)內(nèi)容。
單工位無溶劑復(fù)合機(jī)
如今，國內(nèi)使用的無溶劑復(fù)合機(jī)基本上采用的是單工位放卷和收卷這種情況是由多種因素決定的，主要有以下3個方面。
(1)由于無溶劑復(fù)合的初黏力較低，對基材的張力控制要求較高，所以在無溶劑復(fù)合過程中，走料路徑越短越好。而使用單工位機(jī)型則具有走料較短、張力控制精度較容易保證、廢品率較低等優(yōu)點。
(2)由于無溶劑膠黏劑有一定的開口時間，且不需要干式復(fù)合的高溫干燥系統(tǒng)(停機(jī)易導(dǎo)致烘道內(nèi)基材過熱而發(fā)生變形)，使用單工位無溶劑復(fù)合機(jī)則可以在停機(jī)狀態(tài)下實現(xiàn)接換卷的操作。
(3)單工位無溶劑復(fù)合機(jī)制造起來相對簡單，造價也較低。而且，單工位無溶劑復(fù)合機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，一般情況下可實現(xiàn)一人操作。在人工成本持續(xù)上升的當(dāng)下，單工位無溶劑復(fù)合機(jī)確實有著不小的吸引力。
總體來看，目前大多數(shù)無溶劑復(fù)合機(jī)都采用單工位機(jī)型，在國外該類機(jī)型也占到70％以上。
雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)
雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)是在一個放卷架(或收卷機(jī))上同時安裝兩個料卷或芯管，并能實現(xiàn)不停機(jī)接換卷的無溶劑復(fù)合機(jī)。我公司通過幾年的技術(shù)儲備，特別是與多家用戶深入溝通之后，于2013年初正式推出了首臺國產(chǎn)SLFl00OAT型雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)。
與單工位無溶劑復(fù)合機(jī)相比，雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)主要有以下優(yōu)點。
(1)高效率。通常情況下，無溶劑復(fù)合機(jī)的穩(wěn)定工作速度為300～600m/min，比干式復(fù)合機(jī)高出約2～3倍。但由于需要停機(jī)更換料卷，因此有效工作時間大打折扣，設(shè)備實際利用率降低。而雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)則可以大大縮減更換料卷時升降速和停機(jī)的時間，極大地提高了生產(chǎn)效率，一般產(chǎn)量可高出70％以上。
(2)明顯降低操作強(qiáng)度。單工位無溶劑復(fù)合機(jī)需要頻繁更換料卷和芯管，一個放卷或收卷單元平均每15～30分鐘更換一次，每個班次停機(jī)更換料卷次數(shù)多達(dá)數(shù)十次，這非常消耗操作人員的體力，同時也會伴隨一定程度的緊張，這樣勢必會影響無溶劑復(fù)合生產(chǎn)的進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量。雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)不停機(jī)接換卷的優(yōu)勢則能很好地規(guī)避這一點。
(3)提高生產(chǎn)穩(wěn)定性。雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)大大減少了停機(jī)時間，設(shè)備張力控制狀況、膠黏劑黏度一致性等方面都得以改善，大大提高了生產(chǎn)穩(wěn)定性。
然而，雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)也存在一些潛在缺點，因為走料較長，對設(shè)備張力控制要求更高，廢品率也會相應(yīng)增加，對初黏力較低的無溶劑復(fù)合產(chǎn)品來說可能會產(chǎn)生更為不利影響。另外，雙工位無溶劑復(fù)合機(jī)的造價也明顯高于單工位無溶劑復(fù)合機(jī)。
無溶劑復(fù)合機(jī)的張力控制
1．張力控制方式
無溶劑復(fù)合機(jī)主要有兩種張力控制方式：一種是“浮動輥”式，另一種是“微位移”式。
“浮動輥”式張力控制具有控制范圍大、適應(yīng)基材廣(包括拉伸性材料)、波動緩沖性好等優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
“微位移”式張力控制具有精度高、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點，但由于檢測范圍小，對料卷波動的吸收性很小，因此該方式一般只適用于比較厚或非拉伸性材料。
實際無溶劑復(fù)合生產(chǎn)中，一臺無溶劑復(fù)合機(jī)可能會在不同區(qū)段采用上述不同張力控制方式進(jìn)行組合使用。
2．關(guān)于張力控制的說明
在整個無溶劑復(fù)合過程中，張力控刮尤為重要，精確控制張力是保障復(fù)合膜質(zhì)量的前提。針對無溶劑張力控制，筆者有以下幾點需要說明。
(1)在無溶劑復(fù)合過程中，對張力控制的要求比普通復(fù)合要高。主要原因是無溶劑復(fù)合初黏力較低，操作控制難度較大，更容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。此外，無溶劑復(fù)合速度比干式復(fù)合要高很多，因此原則上對張力控制的要求比干式復(fù)合更為嚴(yán)格。在無溶劑復(fù)合過程中，一般薄膜涂膠后的張力要略大于主放卷張力，收卷張力略大于放卷張力，收卷錐度控制在20％以內(nèi)。針對不同材質(zhì)的薄膜，復(fù)合過程中各部分張力大小也有所不同，甚至不同廠家生產(chǎn)的同一材質(zhì)的薄膜，其張力也要略做調(diào)整。
(2)在無溶劑復(fù)合中，我們強(qiáng)調(diào)的是兩層復(fù)合料卷之間張力的匹配性，而不僅是張力系統(tǒng)本身的精度。在當(dāng)前技術(shù)條件下，許多張力系統(tǒng)的性能精度都非常良好，可以滿足無溶劑復(fù)合生產(chǎn)的需要。但在無溶劑復(fù)合操作過程中卻經(jīng)常碰到這樣的問題：實現(xiàn)兩層料卷的匹配比較難，這不僅需要良好的張力系統(tǒng)，更需要仔細(xì)了解材料自身的特性。更準(zhǔn)確地說：無溶劑復(fù)合張力要求高是指通過控制張力使兩層料卷的伸長率盡可能一致，以保證兩層料卷在無溶劑復(fù)合過程中盡量不產(chǎn)生相對滑移。
(3)收卷張力和壓力是無溶劑復(fù)合張力控制的關(guān)鍵。因為復(fù)合膜的結(jié)合狀態(tài)和料卷整體狀況在很大程度上都是由收卷張力和壓力來確定的，采用分段獨(dú)立張力和分段張力錐度是最為理想的控制模式。
需要說明的是，采用分段張力錐度主要是為了彌補(bǔ)直線性張力錐度對不同材質(zhì)收卷張力的需要，對不同階段收卷時采用不同的張力錐度，可有效保證收卷的整齊度，同時減少芯皺的產(chǎn)生。
無溶劑復(fù)合機(jī)的放卷裝置和裝料方式
1．放卷裝置
無溶劑復(fù)合機(jī)安裝有鋁箔放卷架和普通放卷架。一般情況下，鋁箔放卷架的路徑較短，使用光面導(dǎo)輥(由于鋁箔較薄易碎、難以拉伸，使用光面導(dǎo)輥可有效減少摩擦和料卷皺褶)，常采用“微位移”式張力控制。而普通放卷架的路徑較長，使用溝槽導(dǎo)輥，常采用“浮動輥”式張力控制。
采用鋁箔放卷架時，復(fù)合過程中只有一個放卷架處于工作狀態(tài)，即普通放卷架處于非工作狀態(tài)。而陰陽膜復(fù)合過程中，由于兩幅薄膜同時復(fù)合，此時需要兩個放卷架同時工作，
相應(yīng)地，也要有兩套張力控制系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。
2．裝料方式
無溶劑復(fù)合機(jī)的裝料方式主要有兩種：氣脹軸式和無軸錐頂式氣脹軸式裝料可靠性較高、
對芯管要求較低，但換料操作效率較低，作業(yè)強(qiáng)度也較大。無軸錐頂式裝料簡單快捷，效率高，作業(yè)強(qiáng)度低，但對芯管要求較高，同時為確保安全性，這種裝料方式對設(shè)備零部件的加工裝配質(zhì)量要求更高，制造成本也相對較高。
就目前國內(nèi)外市場上的應(yīng)用情況來看，中高速無溶劑復(fù)合機(jī)(速度在400～600m/min)基本采用氣脹軸式裝料。
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