双组分胶宽容度大就能保证固化充分或免混胶吗？
http://www.packltd.cn 时间:2018年12月25日 关注数:1193 次 |
摘要：双组份胶宽容度是无溶剂复合一个被广泛使用的概念，但它却又是一个常常被误解误用的概念。与此相关的两个典型说法特别值得关注：
双组份胶宽容度是无溶剂复合一个被广泛使用的概念，但它却又是一个常常被误解误用的概念。与此相关的两个典型说法特别值得关注：
1）宽容度越大，使用性能越好。
10多年前，当我们刚开始研发推广无溶剂复合工艺时，国产胶黏剂还不成熟，多数情况下我们还是使用国外品牌的胶黏剂。而其中部分胶黏剂供应商在宣传自己产品优势时，总是提到“宽容度大”，认为宽容度越大，适应面越广。后来，越来越多的胶黏剂厂也都进行类似的宣传，以至于我们多数人都把宽容度大作为双组分胶黏剂产品的一个优点，
2）宽容度大，可以不需要混胶。
过去两年，由于双涂快固复合工艺概念的引入，一些设备和胶黏剂供应商在宣传上时，也把胶黏剂宽容度作为反应固化的一个保证条件，他们宣称：因为胶黏剂宽容度大，所以A胶和B胶不用混合也能固化，有的甚至因此把“免混合”作为一个新工艺方法进行宣传。
虽然这两种说法有些不同，但对宽容度都存在一定程度上的误解误用。
一 宽容度可能会因为模糊要求和模糊判断而造成错觉
首先，我们必须肯定，无溶剂胶黏剂混配比的宽容度是有实用价值的。在无溶剂复合整个生产过程中，除A胶与B胶的交联反应外，还可能存在多种含有−OH基团的物质要与A胶的−NCO发生副反应，并额外消耗一定的A胶量。这些副反应物质的来源大致有如下几方面：
a)基材所含水分或表面所吸附的微量水分，包括尼龙和纸张本身的含水分，车间环境湿气导致的被材料吸附（特别是尼龙薄膜）及夹带入基材内空气的水分。
b)油墨层未完全挥发的醇类溶剂或微量水分，包括聚氨酯油墨树脂的−OH基团，聚氨酯油墨稀释剂中异丙醇溶剂，醇溶油墨残留乙醇中的水分，水性油墨干燥不充分残留的水分等。
c)无溶剂胶黏剂B胶中所含的水分。
d)固化环境中的湿气。这些湿气对卷表及端面复合膜可能产生一定影响。
由于不同基材、不同工艺条件所造成的A胶的额外消耗量是不相同的，且这些影响也无法量化，因此胶黏剂需要具有足够大的宽容度。
稍微深入考虑一下，就不难理解，在这个问题上，模糊要求和模糊判断同时起了很重要的作用。
第一，适应性大小经常是一个模糊概念。通常的理解是，对各种不同基材、不同复合结构和不同工艺条件都能实现良好固化。
实际上，就目前各厂家推出了不同类型的胶黏剂看，同类型胶黏剂的性能覆盖并没有本质的差异。
第二，所谓良好固化或者固化充分，也是一个主观判断。大家都知道：无溶剂复合固化状态的检测主要是两种方法：手摸看是否粘连（不干）、仪器或手工检查剥离强度。前者的判断主要就是凭经验和直观感觉，并没有明确可靠的检测方法或手段，更没有相关的标准。其实，不同的最终用途、不同的复合结构、不同的交货型式（预成型袋和卷料）对复合固化的充分性要求都是不同的。换句话说，固化充分性的判断都是由用户根据不同产品各自独立做出的。
此外，固化充分与否与固化时间是密切相关的。几乎没有两家企业会对一个产品进行各个时段的固化状况比较，可能的情况时，两家企业可以使用不同的固化时间。除非问题严重，一般用户都会采用一些调整措施来弥补固化不充分的问题。
换句话说，固化充分性检测判断的粗放型让我们有时难以真正区分，或者实际使用的要求不需要我们去进行这种区分。
宽容度大迎合了人们希望有一种适应性更广、更安全的产品的主观愿望，而实际生产中并没有产生这样的效果。
二宽容度的实际意义可能并不如人们想象的那么大
宽容度时常和另外两个概念相混淆：混配比和混合均匀性。
宽容度大小是与混配比相联系的，而复合质量却是同混胶的均匀性有更直接的关系。
混配比是一个宏观概念。如果混配比能控制在一定范围内，只要混合均匀，固化效果是有保障的，或者说宏观效果是一样的。
而混合均匀性是一个微观概念。双组分胶的反应属于分子级的化学过程，因此它主要依赖于混合均匀性。混合均匀性是指每个局部、每个时间断面都必须将两种组分的充分胶混合并形成彼此对应的均匀的布。因此，混合均匀性是更严格的要求。
混配比在一定范围的改变，并不会明显影响固化效果。对某些结构，人们通过改变混配比来减缓固化速度或降低胶膜刚性。根据我们的实测，一般胶黏剂在混配比在±20%调整都可以固化，只是固化时间不同而已。这一点远超出人们的想象。
还有一点，即使混配比控制很精确，如果混合不均匀也会出问题。但当混配比超出一定范围时，混合再均匀也无法实现充分固化。总之，混配比是必要条件，均匀性也是必要条件，但二者都不是充分条件。两者的组合才是充分条件！
一个典型的现象是：如果局部混胶不充分，很容易造成固化不充分。严重时不管固化时间多长，都无法充分固化。混合不均匀的影响有时是致命的。
现实中，每个企业的产品范围都是相对明确的，因此用户在经过初期探索后，会选择最适合的胶黏剂，而被选中的可能是宽容度较小的专用胶黏剂。
而宽容度大小与混合均匀性几乎毫无关系，因此和固化充分性也就没有必然关系。
总之，混合均匀性比混配比更重要，而混配比比宽容度更重要。
三宽容度再大也难以代替自动混胶
宣称宽容度大会给人一种可以降低混配比精度的错觉。但宽容度大小实际上也存在上下的极限。超出极限就意味着质量事故随时可能发生！
诚然，A胶和B胶的比例在一定范围内，固化是可以实现的。但双涂快固希望用宽容度来保障固化充分，实在是一个错误的假设。但在目前技术条件下，双涂模式下却有无法克服的障碍：
1、A胶和B胶混配比不是精确可控的
在双涂模式下，实际涂胶量是模拟控制的结果，况且与诸多因素相关。对于印刷基材而言，其版面各部分的墨层高度是任意改变的，同一版面不同区域的涂胶量（或胶层厚度）都是不同的。非印刷基材的涂胶量控制可能会好一些，但仍是一个不可精确控制的变量。这样，就无法通过在线方式控制各区域胶黏剂的混配比，当然宽容度是否超限是否也无法知晓。如果想要连续生产，那实际混配比就更无法预估，无从谈起了。
2、A胶和B胶的快速反应会阻碍混合均匀性
我们曾经提到过，双涂胶在设计时是以分钟为单位考虑固化的，两个组分胶在接触后会快速反应，形成的胶膜会阻止胶黏剂的进一步多向流动，从而限制胶黏剂的流平，无法实现人们期望的均匀混合。在实际试制中常见的固化不充分就是这种原因的表现。
因此，依赖胶黏剂宽容度来保障复合质量的双涂快固基本上是一个无序的、不受控过程。而常规自动混胶是在外部动力控制下完成的，是一个有序的、受控的过程，它难以被“免混”替代。
(来自:包装前沿网)
