A012-無溶劑膠黏劑轉(zhuǎn)移率及其數(shù)字化測試分析

無溶劑復合技術(shù)下一步發(fā)展的主要方向是工藝數(shù)字化以及在此基礎(chǔ)上的設(shè)備智能化。

涂布量恒定是無溶劑復合工藝數(shù)字化的基礎(chǔ)研究目標之一。而涂布量大小取決于多個因素，膠黏劑轉(zhuǎn)移率是其中的重要因素之一。轉(zhuǎn)移率恒定是涂布量恒定的前提條件，因此，工藝數(shù)字化研究的主要任務(wù)之一就是探索轉(zhuǎn)移率的影響因素及其數(shù)字控制方法。

?一、膠黏劑轉(zhuǎn)移率及其數(shù)字式計測方法

1. 什么是膠黏劑轉(zhuǎn)移率
在完成一次涂膠后，涂敷到基材表面的膠量與未轉(zhuǎn)移前涂布輥上的膠量之比叫膠黏劑轉(zhuǎn)移率。

我們知道，在膠黏劑由涂布輥表面向基材轉(zhuǎn)移時，并不是全部膠黏劑都轉(zhuǎn)移到基材上去，而是分成了兩部分，一部分轉(zhuǎn)移到基材上，而另一部分仍殘留在涂布輥上。實際轉(zhuǎn)移到基材上的膠量與涂布輥上原有膠量的比值就稱之為膠黏劑轉(zhuǎn)移率。

膠黏劑轉(zhuǎn)移率是表征膠黏劑由涂布輥向基材轉(zhuǎn)移傳遞能力的關(guān)鍵指標。轉(zhuǎn)移率越高越好，表示膠黏劑的轉(zhuǎn)移傳遞能力越好，反之其轉(zhuǎn)移傳遞能力就越差。
研究膠黏劑轉(zhuǎn)移率對于無溶劑復合工藝和設(shè)備的研發(fā)和使用都具有非常重要的意義，包括：

A.為膠黏劑的適用范圍或可行性提供可靠的參考；
B.可以為涂膠和工藝數(shù)字化研究提供科學的依據(jù)；
C.可以為用戶選擇膠黏劑提供客觀評價指標。?

2. 膠黏劑轉(zhuǎn)移率的數(shù)字式計測方法

在上圖中，T表示轉(zhuǎn)移涂布之前涂布輥表面膠層的厚度，T1表示轉(zhuǎn)移涂布后基材表面膠層的厚度，而T2表示轉(zhuǎn)移涂布后仍附著在涂布輥表面膠層的厚度。

這三個膠層厚度之間存在如下關(guān)系：
T=T1+T2?????? (1)

而膠黏劑轉(zhuǎn)移率Ｒ則可以用下式來表示：
Ｒ= T1/ T? *100%???? (2)

比如，假設(shè)T=2μm ，T1=1μm，則Ｒ=50%。

二、膠黏劑轉(zhuǎn)移率的主要影響因素

膠黏劑轉(zhuǎn)移率的影響因素是多方面，一般條件下，膠黏劑轉(zhuǎn)移率主要取決于如下因素:

1.膠黏劑的特性，主要是膠黏劑的工作粘度和對特定基材的附著力。膠黏劑對基層的附著力越好，其轉(zhuǎn)移率越高。當膠黏劑的工作粘度在一定范圍內(nèi)時，其轉(zhuǎn)移率會趨于相對穩(wěn)定。但當工作粘度過高或過低時都無法進行正常轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移率都會呈下降趨勢。

2.基材的特性，包括基層的材質(zhì)、厚度、剛性和基層的表面狀況等，其中最主要的因素是材質(zhì)、表面張力以及對膠黏劑的吸附力等。

3.涂布輥特性，包括涂布輥的剛性和表面特性，尤其是表面對膠黏劑的吸附力。

4.涂布膠輥特性，這里主要涉及到涂布膠輥的硬度、直徑以及它的膠層回彈力。不同的硬度、不同的直徑、不同的回彈性對轉(zhuǎn)移率都有直接的影響。

5.涂布壓力或工作壓力，是指涂布膠輥和涂布鋼輥之間對滾的壓力，實際上就是涂布膠輥對基材、對膠層和涂布鋼輥的壓力。它直接影響到基層和膠黏劑的結(jié)合狀況以及膠黏劑向基材轉(zhuǎn)移的狀況。一般情況下，壓力越大，膠黏劑轉(zhuǎn)移率越高。但當涂布壓力過大時，膠輥、基材、膠層和鋼輥之間出現(xiàn)異常，無法正常實現(xiàn)轉(zhuǎn)移。

6.工作速度及其加速度。在一定速度范圍內(nèi)，基材和膠輥、膠黏劑結(jié)合狀況與速度并不明顯的關(guān)系。但是當速度在一定范圍之內(nèi)改變時、或者加速度在一定范圍內(nèi)時，基材、膠輥和膠黏劑之間狀況會出現(xiàn)比較明顯的可感知的變化，此時膠黏劑轉(zhuǎn)移率一定會有所改變。一般情況下，當速度不超過一定值、或者升速降速緩慢時，膠黏劑的轉(zhuǎn)移是比較穩(wěn)定的。如果速度過高或者加速度過大，就可能就出現(xiàn)膠黏劑的轉(zhuǎn)移狀況發(fā)生明顯的改變，轉(zhuǎn)移率明顯下降。

7.從長時間運行來看，環(huán)境對膠黏劑轉(zhuǎn)移率也會產(chǎn)生一定的影響。這種影響是通過對基材、對膠黏劑、對輥筒的影響來實現(xiàn)的。

三、轉(zhuǎn)移率影響因素之間的邏輯關(guān)系

不難看出，影響膠黏劑轉(zhuǎn)移率的主要因素可歸結(jié)為四位一體、七大因素和三種力。

1.四位一體的系統(tǒng)。所謂“四位一體”就是與涂布機構(gòu)的四個基本組成部分都直接相關(guān)，即基材、膠黏劑、涂布輥和涂布膠輥。

2.七大主要因素。所謂“七大因素”就是四個基本組成部分（膠黏劑、基材、涂布輥、涂布膠輥）和相互關(guān)聯(lián)的三個因素，即涂布壓力、工作速度及加速度、環(huán)境條件等。

3.三種主要作用力。所謂“三種力”就是膠黏劑的內(nèi)聚力（宏觀上由粘度表現(xiàn)）、膠黏劑對基材或涂布輥輥面的附著力、基材或涂布輥輥面對膠黏劑的吸附力。

實際的膠黏劑轉(zhuǎn)移率是上述這些因素綜合作用的結(jié)果！

需要特別指出的是，膠黏劑轉(zhuǎn)移率與基材表面特性有關(guān)，也與基材是否印刷及印刷工藝有關(guān)。所以，對印刷基材而言，既要看基材，更要看版面。

?四、膠黏劑轉(zhuǎn)移率數(shù)字化測試的注意事項

膠黏劑轉(zhuǎn)移率數(shù)字化測試是一項非常復雜而要求高的技術(shù)研究工作，有許多事項應(yīng)用給予充分的關(guān)注：

1.需要有良好的測試條件，包括性能好、精度高、功能強大的復合機，以及精度和靈敏度都足夠高檢測工具和輔助系統(tǒng)，還需要合理地選擇試驗基材及復合結(jié)構(gòu)。

2.需要多方密切配合，需要設(shè)備廠、膠黏劑廠和配套設(shè)施廠的緊密配合。

3.需要有專業(yè)的人才，這是一項跨學科的綜合性研究，應(yīng)該有設(shè)備、工藝、檢測和膠黏劑專業(yè)人才的組合，其中必須有對應(yīng)用很熟悉的技術(shù)人員。

4.需要有理論分析和準備，這是一個多因素、非線性的系統(tǒng)，需要很高的理論素養(yǎng)，從一開始就要進行合理的主次因素分析和關(guān)聯(lián)度分析，在不斷試驗基礎(chǔ)上進行建模嘗試，并分類構(gòu)建數(shù)據(jù)庫等。

（供稿 左光申）