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技术知识

如何正确认识和成功使用无溶剂复合工艺

发布日期:2015-6-3    浏览:575 次    文字:【】【】【
 

从内包装物种类来看,无溶剂复合适用于各种食品、药品、化妆品、洗涤品等的包装,如糖果、茶叶、薯片、花生、大米、瓜子、干果、面条、速食面、汤料包和各种常见药品等。从复合结构看,绝大多数软包装复合结构都可采用无溶剂复合,各种干轻包装、水煮包装和多数次高温蒸煮包装都可采用这一工艺。从国内实际发展看,无溶剂复合的使用范围正在迅速扩大,将来很有可能超过国外的使用范围。

虽然最近一两年无溶剂复合作为一项绿色环保的技术在我国受到了前所未有的关注,特别是2009年“一项新法律、两项新国标”的实施以来,越来越多的食品药品包装企业开始采用这一工艺。但是,我们在市场推广过程中,也发现在业内还存在一些对无溶剂复合的认识误区,严重阻碍了这一工艺的普及和发展,迫切需要加以澄清并消除。

一、无溶剂复合的认识误区及原因分析

误区之一:无溶剂复合只是对干式复合的工序替换

有不少企业认为采用无溶剂复合就是简单地把现有的干式复合机替换为无溶剂复合机。这种误解是导致部分企业应用这一工艺不顺利、甚至出现中途停顿的主要原因之一,现在仍在制约着这一工艺的成功推广使用。

实际上,无溶剂复合是与干式复合特点不同的工艺技术,它不是简单的名称变更、或复合机更换,而是一项工艺技术的转换。无溶剂复合的成功使用是一项系统工程,不仅要采用新的设备(如无溶剂复合机和混胶机),而且也可能与材料(如油墨、基材)有密切关系,需要进行部分工艺、管理方式、供应商、甚至质量标准的调整。

误区之二:无溶剂产品复合牢度低。

产生这种误区的原因很大程度上是由于无溶剂复合的初粘力低这个特点,给人一种复合牢度不强的错觉。

必须指出的是:初粘力和终粘力(或最大粘结力)是两个完全不同的概念。由于国内大多包装企业的一般操作和管理人员习惯了干式复合的特点,因此一开始对无溶剂复合的这种特点感到很不适应。

关于无溶剂复合产品的牢度(剥离力)低的错误认识大致有两种:

1)、无溶剂复合产品的牢度低,只能做干轻包装。实际情况是:无溶剂复合产品的牢度可以满足常见各种包装产品的使用需求,其性能指标可达到国家相关标准的要求。具体地说,无溶剂复合不仅可以满足各种普通级包装的需求,还可以满足水煮级(≤100℃)和半高温蒸煮级(≤121℃)包装的要求(当然要正确选择胶粘剂牌号,并按要求控制混配比),还可以做一些较重型包装(如5公斤、10公斤粮食包装,我们用户已经较长时间使用。)

2)、无溶剂复合牢度比干法复合低。这是与实际情况不符的,的确,在材料(油墨和基材)相同、复合结构相同时,无溶剂复合与干式复合的牢度可能并不相同,有些是无溶剂复合牢度较低,但有些则是较高。

误区之三:无溶剂复合只适合大批量生产。

这是业内较为流行的错误认识:“无溶剂复合只适合大批量,不适合中小批量”,这是一个危害很大、似是而非的观点。

产生这种错误观点的一个最重要理由是因为无溶剂复合机生产速度通常比干式复合机要高许多,比如国内大多数干式复合生产速度在60150m/min,而无溶剂复合速度一般都很容易达到200300m/min之间。

毫无疑义的是,无溶剂复合适合大批量生产。但不能因此推断出它不适合中小批量的生产,逻辑和事实都是如此。高速机可以适应大批量,但不是说高速机就不能适应中小批量。一个常识性的例子是:一个高速的汽车更适合跑长途,但没有人会说高速车就不能跑中短途。

不论哪种复合方式,是否适合中小批量主要是看它的产品更换是否便捷。

我们不妨比较一下无溶剂复合和干法复合在更换产品时所需的步骤,比较一下两种复合方式在更换产品时的便利性。                   

          表 两种复合方式产品更换时的调整项目

复合方式

调整项目

干式复合

无溶剂复合

基材更换,重新穿料

料带较长

料带较短

调整涂布量

更换网纹辊

可在线调整,在触摸屏上完成1个或2个参数输入,只需几秒钟

调整干燥/冷却温度

调整各段干燥箱温度,如果启动需要加热时间

无需调整,过渡时间为零

更换胶辊

更换涂布胶辊

更换转移胶辊

其它调整

调整风量、风速、回风比例等

无类似调整

总调整时间

较 长

较 短

通过比较,我们不难看出,无溶剂复合其实比干复更适合产品的变更或中小批量生产!

换个角度看,无溶剂复合已在欧美得到了普遍使用,而由于人口数量的巨大差异,我们包装产品的平均批量常常大于欧美,因此有理由相信,我们的产品也应该更适合这种工艺。

误区之四:无溶剂复合是一个高成本的工艺。

早期接触过这项工艺的不少人都认为无溶剂复合是一种高成本的工艺,现在仍有一些人持这种观点。这种看法可能是基于下面的两种情况:

第一种情况:过去,无溶剂复合机和胶粘剂都依赖进口。进口无溶剂复合设备和进口胶粘剂都比较贵,因此,进入门槛高,大多数软包装企业只能望而兴叹。

第二种情况:相当一部分国产干式复合机价格较低,与进口无溶剂复合机相差悬殊,进入门槛很低。

而现在,情况已经有了根本改变。

第一种情况的现状已经与几年前大不相同,近两年国产无溶剂复合设备和胶粘剂都已经趋于成熟,价格比进口产品有明显优势,且进口胶粘剂价格也有明显的降低。

第二种情况是我们的国情,但这些设备生产效率很低,干燥能耗大,特别是产品的卫生质量难以保证,两者根本不具有可比性。

根据我们用户的实践,正常情况下,无溶剂复合单位面积的涂胶成本比干式复合低得多,而且省去了烘干的能耗,因此,可为企业带来非常可观的经济效益。

误区之五:无溶剂复合是一个难掌握的工艺。

这是许多人士对无溶剂复合的印象,主要是因为这项工艺在国内使用初期,一些企业没有把它当成一个新的工艺,没有相应地调整工艺和管理方法。而在早期试用阶段,国内印刷企业能熟练使用这项工艺的操作管理人员非常有限,而进口设备厂家的技术支持也往往不能及时到位,国内整个技术支持体系相对于干式复合来说还有相当的差距。

无溶剂复合虽然在国外已经成功使用30多年,但在我国还算是一个新的工艺技术,它的采用是一项系统工程。“难掌握”是因为不熟悉、经验不够。从已经得到的经验看,可以从下面三个方面做好工艺的把握,在实际操作上,只要先进行小试和调整即可:

1) 确认油墨与胶粘剂的匹配性。由于国内油墨使用溶剂的情况比较复杂,部分油墨可能与无溶剂胶粘剂之间存在不相匹配的现象。

2) 调整和控制复合的主要因素:料带张力的匹配、涂胶量、和混配比等。

3) 适当调整制袋和热封的参数。

总的看来,由于采用数字化复合设备,无溶剂复合工艺的可重复性强,质量比干复更可控、更可预期。我们认为:如果掌握好上述这几方面,无溶剂复合就是一个比较简单的生产工艺,甚至可以说比干式复合更容易掌握。

我们的实践证明:可在较短时间内将一个新手培养成一个无溶剂复合机长。

误区之六:无溶剂复合机是一种干式复合机的简化设备。

这一观点在不少设备制造商和软包装企业中很常见。由于不采用干燥系统、多采用单工位放卷和收卷方式,因此,无溶剂复合机看起来相对简单。但是,由于无溶剂复合工艺与传统的干式复合有明显的差异,因此在设备设计制造上也有自身的特殊要求,有些部分是相对简化,而有些部分则是更复杂或要求更严格了。所以,准确地说,无溶剂复合机是一种有自身特点的设备。

可以肯定地说,用干法复合机的设计理念、制造方法不可能研发出合格的无溶剂复合机;同样,直接套用干法复合的操作和工艺管理模式进行无溶剂复合生产,也不可能得到合格的产品。

误区之七:国内无溶剂复合技术不成熟。

业内不少人都有这样的印象:虽然无溶剂复合在国外已经普及,但在国内仍不成熟,甚至有些所谓的“专家身份”的人也这样宣传。这种误解产生的原因是多方面的:

第一, 前期部分进口设备使用效果不如预期,包括一些大型软包装企业情况也是如此。

第二, 国内部分设备制造厂家几年前就开始生产这种设备,但并未成功地投入实际生产,让部分用户有一种捉摸不定的感觉。

第三, 长期以来复合胶粘剂需要进口,价格较高,不能大面积推广;技术服务不能满足实际使用的要求。

但现在情况已经有了根本性改变,经过几年的刻苦攻关和大量试验,国产设备、胶粘剂都已经基本成熟,性能和服务都可以满足使用要求;国外品牌的胶粘剂价格也已经有大幅度下降;无溶剂的供应和技术支持体系已经初步建立起来,因此,采用无溶剂复合技术的条件已经基本成熟。

从更广泛的意义上说,任何技术的发展都是一个过程,成熟与否是一个相对的概念,不能简单地把普遍采用理解为成熟、把所有产品都适合理解为成熟、把使用过程中不出问题理解为成熟。

辩证的理解应该是:国内无溶剂复合也是在使用和普及过程中不断完善。

二、对初用无溶剂复合的建议

无溶剂复合虽然在国外已成为主导的工艺技术,但相对于广泛应用着干式复合工艺的国内包装行业而言,它仍属于一种新的技术。无溶剂复合与干式复合都属于复合工艺,但二者在技术原理、工艺控制、产品质量和使用范围等方面还是存在一些差异的。只有注意到这些差异,并有效地把握其工艺控制要点,才有可能在初次采用这一工艺就尽快达到预期的效果。

正确定位,适当切入

1. 准确确定无溶剂复合工艺的地位。无溶剂复合工艺和现有干式复合工艺不应是一种简单的替代或淘汰的关系,而在相当长的时间内应该是一种并存和互补的关系。因此,对它的正确定位应该是:引进、并存、进而发展成主导工艺。

2. 科学选择无溶剂复合工艺的切入点。无溶剂复合毕竟是“新工艺”,对它的熟悉和掌握有一个过程,因此要有一个规划和必要的耐心。建议新用户从一两种最简单的产品结构入手先使用这一工艺,待人员、工艺、供应商、管理等成熟、稳定后再扩展新的应用结构。这样可以降低风险,减少不必要的浪费和损失。总之,我们强调刚开始时,把步子“走稳”比“走快”更重要。

3. 合理建立无溶剂复合项目管理模式。在无溶剂复合工艺使用初期,建议成立由企业生产、技术、工艺和操作人员、以及采购人员参加的项目小组,在单位时间内专门负责无溶剂复合工艺的实现和应用工作,探索出与本企业实际相适应的无溶剂复合的生产和工艺管理模式。

4. 循序渐进、标准管理

无溶剂复合工艺的使用应坚持循序渐进的原则,并切实注意标准化、规范化、数据化管理。

一是坚持“先试后用”的原则。尽管无溶剂复合有着诸多优点,但也有着如“初粘力低”、“复合效果要在几个小时后才可显现”等与其它工艺完全不同的特点,因此在工艺管理中需要较严格的规范作保障。对任何新的复合结构和新的用途,都应落实“工艺试验——小批量试生产——批量生产”的流程。工艺试验要涵盖“参数确定、剥离强度、胶水/油墨/材料的相容性、热封制袋、摩擦系数变化”等一套完整的内容,并作好相关试验记录,为批量生产提供数据准备。

二是坚持“先简后繁”的原则。在复合结构的应用顺序选择,建议先选择简单结构,在积累经验的基础上,顺序选择较复杂结构,力争应用一种,稳定一种,成熟一种。
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