超宽幅自动涂布机组的存在问题及改进成果

2015-04-08杨伟光陈耀渠邓文练邢顺川

塑料包装 2015年4期

杨伟光陈耀渠邓文练邢顺川

(1、汕头市远东轻化装备有限公司 2、大连大富塑料彩印有限公司)

一、市场需求和应用前景分析

涂布工艺广泛应用于纸张和薄膜等基材的涂布及复合包装。涂布工艺的快速提升，为涂布设备的技术创新带来良好的发展前景，对涂布加工设备的技术水平提出更高的要求，也进而推动了涂布设备的市场革新。我国的涂布设备已朝着宽幅化、高速化、全自动化方向大步发展。

目前，国内多数包装机械企业使用的涂布复合设备，最大涂布幅宽只有1.8米。随着家纺高档布料市场的快速发展，家纺布料的需求量在近两年大大递增，且幅宽均在2.8～3米之间，而目前的生产工艺只能用两幅1.5米PET转印膜进行烫印，存在生产效率低、整幅图案精美效果差、生产成品率不高等缺陷，市场也因此急需采用3米超宽幅涂布机生产PET转印膜进行烫印。然而3米超宽幅涂布机设计制造难度大，对加工设备精度要求大大提高，制造成本也翻倍增长，还需配套幅宽3米的印刷机、镀铝机以及转印机等设备，对生产厂房也有特殊的要求，生产总成本将比常规产品要翻三倍以上，大约要一千五百万左右。经调查研究，目前国内做面料的企业有两大聚集地——浙江绍兴和广东东莞，绍兴有一千多家大小企业，东莞则有二百多家企业，且有能力上3米转印生产线的生产企业大约二百多家。一般规模化生产的每家企业预计需配套三条以上的涂布机，这将成为涂布市场上的一个巨型蛋糕。

二、家纺面料印花工艺

传统的面料印花工艺采用染印技术，有平网印花和圆网印花等，随着人们生活水平的提高，对服装个性化的要求越来越高，布料烫印技术应运而生。烫印技术以其印刷图案生动饱满、富丽堂皇、光彩夺目，冲击着人们的视觉，受到越来越多人的青睐。

烫印分为热烫和冷烫两种工艺，均采用移印技术。其原理是采用PET薄膜作为载体，PET薄膜先在涂布机上涂上一层离型层，再涂上一层耐磨、耐水洗的固化层。利用镀铝机在固化层上镀上一层0.2～0.3微米的铝层以容易着色，然后上高精度印刷机印刷所需图案。再上涂布机涂上一层粘合胶层，经烘箱烘干后与布料进行复合烫印，把印刷图案转移到布料上去，再把PET薄膜剥离收卷后再使用，PET薄膜可重复使用四次左右。

三、超宽幅自动涂布机研发的关键技术

汕头远东公司有生产宽幅设备的经验，设计制造过6.2米复膜机和5.2米BOPET双拉生产线，只要对宽幅涂布几个关键部位的技术进行攻关突破，完全能制造出符合要求的设备。

汕头远东公司针对目前生产复合纺织布面料而研制的涂布设备——TBZ3000型超宽幅自动涂布机组，其中关键部位技术改进措施如下。

1、宽幅材料的上卷及卸卷机构

通常设备的上卷及卸卷均采用液压小推车，但3米宽卷材液压小推车已无法使用，而受厂房的限制吊车也无法使用，因此在放送机和收卷机上设置一套液压上卷及卸卷机构，既方便操作也减少对膜卷的挤压损伤。

2、超宽幅涂布辊(网纹辊)的制作及加工

通常涂布机涂布辊(网纹辊)因其精度要求高，均采用数控机床进行电脑雕刻，但电脑雕刻的设备加工有效宽度最大不超过2米。3米涂布辊(网纹辊)采用精密滚压雕花工艺进行制造，其工艺要求:滚刀精密制造以及耐磨性处理(考虑辊面滚压雕花要一次性均匀完成);涂布辊的刚性设计(涂布辊要承载强大滚压挤压力而不能有轻微的变形)，3米涂布辊成品辊面全跳动不能大于0.01mm。

3、高转速抹平辊的设计及制造

抹平辊的转速一般要求在800－1200r/min左右，因其与涂层直接接触，要求其表面光洁度达到镜面，辊面全跳动不能大于0.003mm。由于抹平辊与涂层线接触直径(φ80mm)要求越小越好，直径80mm，长度3000mm细长轴的加工需要很好的热处理工艺和加工工艺。

4、超宽幅舒展辊的设计及制造

PET薄膜需经过三次涂布烘干，一次真空镀铝，一次复合转印，由于要经过多次的加热冷却，薄膜运行中的平整度将直接影响到产品的质量。考虑到宽幅情况下，通常的被动起线展平辊已适应不了生产的需要，远东公司设计了一款主动的舒展辊，舒展辊曲面可根据生产过程中的实际情况进行调节。舒展辊由于速度与薄膜生产速度一致，对薄膜既能起到整平的作用，又不会对膜面产生擦伤。

5、超宽幅热烘箱的设计及制造

超宽幅热烘箱的温度均匀性控制精度是关系到涂布成功与失败的关键问题。3米宽烘箱中要求任何一点的温度误差不能超过±2℃，对热风流道要合理分配，恒压腔室合理布局以及循环风道、排风风道合理定位。通过利用空气动力学原理的模拟设计，结合烘箱模型的实验数据，远东公司获取了重要设计参数和理论依据，在超宽幅热烘箱的设计及制造上迈出了关键的一步。