涂布方法

微型网线辊微型网线辊——涂布领域的领航者涂布领域的领航者 点击：4507 日期：2011-12-5 16:21:46 目前，在涂布领域有很多种涂布方法，比如直接凹版涂布、反向凹版涂 布、逆向辊涂布、模头挤出涂布、钢丝刮棒涂布、刀涂等等。但是现在 很多客户反应，钢丝刮棒及逆向辊等涂布方法产生了些令人失望的涂布 效果，比如由钢丝刮棒产生的条纹现象，由逆涂辊或凹涂的压辊产生的 “橘皮”现象，以及其它一些比较棘手的质量问题。微型凹版涂布方式 正是为克服以上涂布缺陷而开发的。微型凹版涂布可以获得平滑、均匀 的稳定涂层，这种涂布方式简单可靠，具有很好的重复稳定性。 ?微型网纹版涂布是相对于传统的凹版涂布方式而言的。传统的凹版涂 布，涂布辊为网纹辊，直径一般在Φ150mm～Φ300mm 之间，胶辊作为背 压辊，将料膜压在涂布辊上，涂布辊的旋转方向与料膜走料方向一致。 微型凹版涂布，涂布辊也是网纹辊，直径一般在Φ20mm～Φ50mm 之间， 所以称为微型凹版涂布（micro gravure），它是一种反向、接触式涂布 方式，即微型涂布辊的旋转方向与料膜的走料方向相反，料膜没有被压 辊加压在涂布辊上。 图 1 为微型凹版涂布的原理图。 ??微型网纹辊涂布方式微型网纹辊涂布方式???????????????传统网纹辊、凹版辊涂布方式传统网纹辊、凹版辊涂布方式 一. 传统凹版涂布方式与微型凹版涂布方式的比较 1.微凹涂布是接触型涂布方式（kiss） 传动的凹版涂布方式，不论是直接涂布还是反向涂布，一般都有背压橡 胶辊，和与橡胶辊直径大致相同的网纹辊。由于料膜被压在胶辊和网纹 辊之间，很有可能在涂布面出现皱纹、裂缝等缺陷，两辊合压接触点由 于机械、气压等因素而对涂布质量产生影响。而微型凹版涂布是接触式 涂布，接触式涂布意味着没有背压橡胶辊，因此，由于背压辊加压产生 的一些潜在不利因素就被消除了。 2.微凹涂布是反向涂布方式(reverse) 凹版涂布方式中，涂布辊与料膜的走料方向一致。在涂布过程中，涂层 料将被分裂开，一部分涂于料膜上，一部分会留在涂布辊上，这种现象 一般被称为“膜分裂”。这种情况下，由于在涂布过程中相互之间的表 面力，“膜分裂”会对涂布产生破坏性作用。而微型凹版涂布中，涂布 辊旋转方向与料膜的方向相反。涂布是以剪切的方式将涂料涂于料膜表 面，这种方式通常产生的涂层会比上述的情形要均匀很多。 3.微凹涂布是微型凹版方式涂布（micro gravure） 微型凹版涂布（micro gravure），微型（micro）意思是网纹辊的直径 比较小，一般为 Φ20mm～Φ60mm；而传统的凹版涂布方式，网纹辊的直 径一般为 Φ125mm～Φ250mm。在微凹涂布中，微型网纹辊直径的选取一 般根据涂布宽度。300mm 涂布宽度，微型网纹辊的直径一般为 20mm，到 1600mm 宽度时，微型网纹辊的直径增加到 50mm。 1）传统的凹版涂布有以下缺点：一方面当涂布辊直径比较大时，料膜与 辊面的接触面积比较大。一般情况下，大的接触面积引起的涂布质量问 题要比小接触面积的要多。与微型涂布辊相比，大直径涂布辊形成的接 触面积和直径是成倍数关系的，因此直径越大产生的问题越多。在沿料 膜接触方向，辊面圆周接触的长度越大，越容易引起质量问题，并且当 有背压辊时，更容易产生质量问题。另一方面，传统凹版涂布中，涂布 辊直径较大，在涂布过程中，涂布介质外露的时间较长，溶剂的粘度及 其它化学性能可能会发生变化，因而影响涂布质量，尤其是在精密涂布 场合，要求涂布介质很快转移到基材上。而微型凹版涂布消除了上述缺 点，因此可以实现更好的涂布质量。 2）在传统的凹版涂布方式中，网孔中的涂胶量被分开，一部分转移到基 材上，一部分留在网孔中。通常在基材与涂布辊的夹角范围内，存储了 涂布液，在两侧的涂布液中，会产生混乱的、不稳定的流动气泡。特别 是直径大的凹版涂布辊，更容易产生混乱的、不稳定的气泡聚集。当胶 辊加压、胶辊偏斜或其它机械因素发生时，这种情况将会更加严重。传 统的凹版涂布还有背压辊，那么在基材与涂布辊的离开点，会有更多的 胶液储存，更加影响涂布质量。而微凹涂布，由于微凹辊直径较小，而 且没有背压辊，在涂布辊与基材的夹角范围内，不稳定的、混乱气泡聚 集会大大减少，胶液聚集的状态也变得比较稳定，因此可以获得较高的 涂布质量。见下图 二. 微型凹版涂布的工作方式 同传统的凹版方式一样，微凹涂布也需要刮刀，但是微凹涂布中刮刀的 使用在硬度和角度上有所不同。同传统的刮刀相比，微凹用的刮刀薄且 柔韧性要好，刮刀的压力轻，刮刀的角度比较陡，刮刀的延长线基本会 通过涂布辊中心。涂布辊与刮刀柔和地接触，因此在微凹涂布中，刮刀 和涂布辊的寿命较长。 在微凹涂布中，微型网纹辊的作用也是涂布计量辊，其线数也有很宽的 范围。网纹辊安装在精密轴承座内，由电机直接驱动旋转，旋转的方向 与走料方向相反。 在微凹涂布中，从涂布辊离开液面到辊与基材的接触点，辊面上这段弧 应该是一个小于 90 度的弧。对于一个直径 40mm 的涂布辊，这段的距离 不超过 30mm。在微凹涂布中，最重要的（也是控制涂布量的主要因素） 就是走料速度与微凹涂布辊的速度的比率。 料膜有速度，而涂布辊静止， 这时没有涂布量，随着涂布辊速度地增加，涂布量将增加，还会出现溢 出，转速再增加，涂布量又将减小。试验测定，涂布量相对于速度比率 会出现 “驼峰”曲线。典型的涂布模式将是下列模式： （涂布辊表面线 速度 /料线速度） 当速比=60%时，涂布开始；当速比=100%～130%时， 均匀而规则的涂布；当速比=130%～200%时 ，涂布量增大；当速比 =200% 以上时，涂布量减小，且出现不稳定现象。 虽然涂布量的大小与网辊的网穴容量有关，但是在这个曲线上也存在一 个窗口，通常在比率为100%～130%时，涂布的厚度或重量可以有效地控 制，并且可以保证均匀一致的涂布表面。实际状况下，每一个涂布辊的 涂布量可以在±10%的范围内变化。通过一定数量的不同线数的涂布辊， 可以获得不同的涂布量，做到比较经济的效果。结合传动比，调整涂布 辊，基本上可以获得比较连续的涂布量。对于比较严格的涂布，可以结 合涂布辊网穴规格及胶液流变性能，绘制出涂布量与速比之间的曲线。 三. 微型凹版涂布的优点 1 微型凹版涂布，可以将很薄的涂层涂到很薄的材料上。 由于无背压辊， 在涂布面没有“胶印”、皱褶等缺陷。 2 由于没有背压辊，料膜的边缘部也可涂上胶，而不用担心胶液涂到背 压辊上而影响涂布。传统涂布方式，改变涂布宽度，就要改变背压辊宽 度，微凹涂布可以适应不同宽度的纸张，薄膜、纺织物、金属箔等，而 且可以涂布的材料可是从 2 micron 的 PET 到 200 micron 的金属箔。 3 由于刮刀轻接触网纹辊，刮刀和网辊的磨损都非常小。 4 由于微凹辊直径小、重量轻，涂布不同涂布量，更换微凹辊比较方便。 5 反向涂布（类似于剪切方式）可以获得比较平整的涂布，而不需要匀 胶系统。微型涂布辊更适合易挥发的溶剂性胶液， 而不用担心网穴堵塞。 微凹涂布适合涂布的胶的粘度从 1cps 到 1000cps（ cps 布氏粘度单