如何正确理解涂布量

A021-如何正确理解涂布量

涂胶量是最常见专业术语之一,业内一般人都很熟悉。简单地说,涂胶量就是指基材上单位面积内涂覆的胶黏剂的质量。其单位一般是克/平方米(g/m2,gsm)。虽属最常用术语,但涂胶量的真实含义却未必被正确理解,实际上它是时常被误解误用。

1.涂胶量在不同场合有不同的含义。

涂胶量可以是一个设定值,可以是一个计算值或统计值(理论值),也可以是一个实测值。相应地,我们可分别称之为设定涂胶量、计算涂胶量、统计涂胶量和实测涂胶量。

设定涂胶量是指在某个涂胶控制系统中输入的期望达到的涂胶量目标值。

计算涂胶量通常是根据涂布面积和相应用胶总量计算出的单位面积的平均涂胶量。此时,涂胶量应该是一个宏观值,它是建立在理想涂布状态假设基础上的算术平均值。

统计涂胶量通常是针对某种涂布方式在一定假设条件下基于过去大量统计数据推导得到的涂胶量,它是一个预期涂胶值或理论涂胶值。

实测涂胶量是利用专门仪器或方法测定的特定区域的实际涂胶值。

2.涂胶量往往是指某个特定的点、区域、一批产品或一类产品的胶量大小。

涂胶量可以指某个点的涂胶量,也可以指某一个整版或区域的涂胶量。一个微小区域(点)、一个区域(比如一个版面或重复长度,或一个涂布钢辊圆周长范围内)、一部分产品(如若干米或若干卷)或一批次产品都可以有相应的涂胶量值。

区域内某个点的涂胶量和整个区域的涂胶量可以有很大差别。因此,涂胶量必须指明区域或位置、批次或复合结构才有意义

从工艺数字化角度看,涂胶量可以用数学坐标来描述。比如用微点表示(x,y,z),x,y分别表示点的位置横坐标(即机器宽度方向)、纵坐标(即走料方向或长度方向),z表示涂层厚度(高度),这样应该会更准确,更方便数据化。

众所周知,不同版面的涂胶量分布是不同的。所谓涂胶量分布是指一定区域内各点涂胶量大小随位置变化的情况。

3.涂胶量精度、调整或稳定性与涂布方式密切相关。

不同的涂胶方式涂布过程涂层状态有明显影响,因而影响到涂胶量精度和稳定性。

比如,干复和湿复中常用的网纹辊(凹辊)涂布的胶层截面形状是一个个“小山丘”,有的地方有胶,有的地方完全无胶。而无溶的多辊转移涂布的胶层虽然表面有小幅波动,但涂层整体厚度是比较均匀的。网纹辊涂胶精度一般只近似控制,而多辊转移涂胶精度可更精确地控制。网纹辊涂胶量只能有限分级调整,而多辊转移可以通过无级调速,获得连续变化的涂胶量以及优化涂胶量的数字。

其次,不同涂布方式的涂胶量稳定性(一致性)不同。如网纹辊长期运行势必会因为磨损导致涂胶量会变化,而光辊转移涂布则没有这样的改变,可以认为始终一致。

不同的胶层形状对于复合压力的要求不同,一般网纹辊涂布需要较大复合压力,而转移涂布只需较小的复合压力。

4.涂胶量与多个因素相关,且与这些因素构成多变量非线性函数。

涂胶量与涂布系统各因素都密切相关。涂胶量与基材、胶黏剂工作粘度、网线数或网穴形状或转移辊速率等密切相关,还与相关辊筒的压力和胶辊硬度等因素相关。因此,涂布系统是一个由多因素组成的复杂系统。

涂胶量与基材类型和基材表面状态密切相关。不同基材使用相同控制参数时涂胶量不同,同样基材,印刷膜和非印刷膜的涂胶量不同。从复合角度看,表印和光膜几乎一样。而对于里印,图文分布的复杂性,一个版面不同部位墨层厚度是变化的,相应地,各部位的涂胶量也是随之改变的。

如果要进行涂胶量的简单输入,必须进行抽象简化,必须进行关联度分析,找到最大关联因素,并且在其线性范围内进行调整。

从使用角度看,不同复合结构所需涂胶量不同,同样复合结构不同用途所需涂胶量也可不一样。

5.涂胶量在实际生产中是动态变化的。

即使在一次涂布复合操作过程中,从涂布、通道、复合、收卷、转运到固化的各个环节,涂层厚度(即涂胶量及其分布)都会发生某种程度的改变。

在连续生产过程中,这种变化就更为明显。实际上,它构成了对我们技术和管理的挑战。由于复合工艺系统各种因素的改变,不同时段或不同区域的涂胶量在变化;同样重复区域的涂胶量也在变化。我们所要做的,是尽力控制影响涂胶量的那些主要因素,力求获得相对稳定的工艺条件或工艺体系。

理想涂布状态一直人们希望获得的。所谓理想涂布状态就是基材表面一致,工况一致,涂层厚薄一致,涂层表面一致,涂层内部分布一致。

理想涂布状态实际上是不存在的,所以涂胶量是一个不断变化的量!

(供稿 左光申)

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