A012-無溶劑膠黏劑轉移率及其數字化測試分析

無溶劑復合技術下一步發展的主要方向是工藝數字化以及在此基礎上的設備智能化。

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

?一、膠黏劑轉移率及其數字式計測方法

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

我們知道，在膠黏劑由涂布輥表面向基材轉移時，并不是全部膠黏劑都轉移到基材上去，而是分成了兩部分，一部分轉移到基材上，而另一部分仍殘留在涂布輥上。實際轉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移率。

膠黏劑轉移率是表征膠黏劑由涂布輥向基材轉移傳遞能力的關鍵指標。轉移率越高越好，表示膠黏劑的轉移傳遞能力越好，反之其轉移傳遞能力就越差。
研究膠黏劑轉移率對于無溶劑復合工藝和設備的研發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字化研究提供科學的依據；
C.可以為用戶選擇膠黏劑提供客觀評價指標。?

2. 膠黏劑轉移率的數字式計測方法

在上圖中，T表示轉移涂布之前涂布輥表面膠層的厚度，T1表示轉移涂布后基材表面膠層的厚度，而T2表示轉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系：
T=T1+T2?????? (1)

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

比如，假設T=2μm ，T1=1μm，則Ｒ=50%。

二、膠黏劑轉移率的主要影響因素

膠黏劑轉移率的影響因素是多方面，一般條件下，膠黏劑轉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，其轉移率越高。當膠黏劑的工作粘度在一定范圍內時，其轉移率會趨于相對穩定。但當工作粘度過高或過低時都無法進行正常轉移，轉移率都會呈下降趨勢。

2.基材的特性，包括基層的材質、厚度、剛性和基層的表面狀況等，其中最主要的因素是材質、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合狀況以及膠黏劑向基材轉移的狀況。一般情況下，壓力越大，膠黏劑轉移率越高。但當涂布壓力過大時，膠輥、基材、膠層和鋼輥之間出現異常，無法正常實現轉移。

6.工作速度及其加速度。在一定速度范圍內，基材和膠輥、膠黏劑結合狀況與速度并不明顯的關系。但是當速度在一定范圍之內改變時、或者加速度在一定范圍內時，基材、膠輥和膠黏劑之間狀況會出現比較明顯的可感知的變化，此時膠黏劑轉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，膠黏劑的轉移是比較穩定的。如果速度過高或者加速度過大，就可能就出現膠黏劑的轉移狀況發生明顯的改變，轉移率明顯下降。

7.從長時間運行來看，環境對膠黏劑轉移率也會產生一定的影響。這種影響是通過對基材、對膠黏劑、對輥筒的影響來實現的。

三、轉移率影響因素之間的邏輯關系

不難看出，影響膠黏劑轉移率的主要因素可歸結為四位一體、七大因素和三種力。

1.四位一體的系統。所謂“四位一體”就是與涂布機構的四個基本組成部分都直接相關，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）和相互關聯的三個因素，即涂布壓力、工作速度及加速度、環境條件等。

3.三種主要作用力。所謂“三種力”就是膠黏劑的內聚力（宏觀上由粘度表現）、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。

實際的膠黏劑轉移率是上述這些因素綜合作用的結果！

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

?四、膠黏劑轉移率數字化測試的注意事項

膠黏劑轉移率數字化測試是一項非常復雜而要求高的技術研究工作，有許多事項應用給予充分的關注：

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，還需要合理地選擇試驗基材及復合結構。

2.需要多方密切配合，需要設備廠、膠黏劑廠和配套設施廠的緊密配合。

3.需要有專業的人才，這是一項跨學科的綜合性研究，應該有設備、工藝、檢測和膠黏劑專業人才的組合，其中必須有對應用很熟悉的技術人員。

4.需要有理論分析和準備，這是一個多因素、非線性的系統，需要很高的理論素養，從一開始就要進行合理的主次因素分析和關聯度分析，在不斷試驗基礎上進行建模嘗試，并分類構建數據庫等。

（供稿 左光申）