赢在层压_老虎机怎么压会赢
对织物和其他基材进行层压,是为了能使该产品满足低成本竞争的挑战并应对不断上升的原材料和能源成本,不仅为了企业的生存,更重要的是提高盈利能力。众多的应用实践证明,用多层复合材料替代单一结构材料,无论从成本还是从性能上,都会使产品获得更好的效果。这些应用包括:内衣、各类零售服装、军用服装、工作服、运动服、鞋类、医用类、运输类(例如汽车、航天、航海、铁路、卡车)、建筑、屋顶防水层、复合材料、土工布、农用产品、地板覆盖物以及其他多个方面。
每年层压产品的产量有上千万米,宽度大都为 1.6 ~ 3.6 m,而且随着纺织品层压技术的稳步发展,宽度达 6 m的产品也偶有生产。
但是目前层压工厂大都规模较大,生产成本高,能耗大,自动化程度较低且生产过程中若出现操作不当或系统故障易出现各种危险。
层压技术历史
溶剂型胶粘剂
机器在加工过程中不仅是蒸发溶剂,还要确保这些各种操作不会导致爆炸、火灾、有毒物质泄露。这一切当然可以完美实现,但代价是能耗较高,机器磨损强同时对环境造成的污染较为严重。现在大多数发达工业国家已经通过购买自动化程度较高的先进设备来使降低这些负面影响。
水溶性胶粘剂
水溶性胶粘剂尽管不存在易爆、易燃和有毒物质泄露等问题,但水份蒸发时的耗能却较高。大多数水溶性胶粘剂需要在加长的烘烤单元下进行交联,这进一步增加了能源要求,成本和设备的尺寸。
火焰层压
在20世纪60 ― 80年代期间,火焰层压技术被普遍使用,并生产出上千万米产品,但是聚氨酯泡沫火焰粘合工艺所产生的有毒物质和污染问题却非常严重,这直接导致了其被严格限制在高附加值产品上的应用,如汽车领域,而且只有在这样的高附加值领域,厂商才会购买先进的层压设备。但是即使安装了这样的设备,火焰层压以及后面将要介绍到的聚氨酯胶粘剂的技术和商业优势都已慢慢消失。
热塑性粉末
至20世纪60年代开始,热塑性粉末在很多应用中都相当成功,但是在使用时需要大量的能量使其达到合适的层压条件,而且在接触到冷湿的基材时很容易被冷却。当然,反应的温度不能高于其熔融点,这也导致其使用范围受到限制。
热塑性热熔胶
热熔胶与粉末有着相似的缺点,另外就是许多本来可用的聚合物在温度升高时性能变得不稳定,使之不适合在最常用的工艺下生产。
热塑性薄膜
连续型和穿孔薄膜都是有优势的,但是与其他热塑性物质一样具有相同的不足 ―― 成本较高。使用相同的热塑性薄膜,其成本是使用热塑性粉末或其他热熔胶物质的 2 ~ 5 倍。
突破:新一代的粘合剂
纺织品粘合剂的进步主要源于基于潮态烘干交联的活性热熔聚氨酯(PURs)和各种环氧树脂体系的发展。后者主要用于复合材料领域,而前者是主流的纺织行业技术。如果管理者想通过这一技术增加产品的性能,使用PUR是不错的选择。
过去的 50 年里,聚氨酯的卓越性能已经得到了广泛认可。在业内,使用双组分溶剂型聚合物与异氰酸酯交联制备聚氨酯的方法已不再被人们所接受。相反,PURs不需要溶剂,并能在合适的温度下反应获得完美的性能。尽管如此,起初PURs却因其性能太过活跃而未能在纺织领域被实际应用。
PUR的性能
第一次突破发生在 10 年前,那时,第一款聚合物面市,其在应用温度下的使用寿命大约为 30 min,此后其稳定性和其他性能都显著增强。如今,聚氨酯的供货商有几十家,产品性能包括:
・ 应用温度适用范围:90 ~ 120 ℃;
・ 在应用温度下的使用寿命达到 2 h;
・ 稳定使用的温度范围:-30 ~ 150 ℃;
・ 优良的耐洗性能(95 ℃下可进行超过 50 次皂洗,其次可在 130 ℃条件下进行高压灭菌);
・ 耐氯灭菌性(特定的聚合物);
・ 耐干洗能力;
・ 在一些特殊的应用领域,涂层单位重量的要求通常为 8 ~ 15 g/m2(有些是 2 ~ 3 g/m2);
・ 延展性能好(300% ~ 500%);
・ 手感柔软;
・ 不泛黄;
・ 除用有机硅处理的材料外,可以粘附任何基材(有些材料需要电晕处理);
・ 环境污染可忽略不计;
・ 无需特殊的手感加工设备;
・ 对于紫外线敏感型的粘合剂,可使其在基材中的成纹类型和分布均一性更容易被观察;
・ 具有多种备用方案的成本竞争力;
这些层压产品的性能都非常棒。那些批判性地评价产品适用性能的人们也已经看到层压产品在技术上所具有的优异性能。至于盈利能力,其设备投资的回收期不多于两年。
相关机械和生产
当然,这并不意味着任何旧的设备都可以胜任这项工作。需要考虑到以下 5 个方面。
(1)基材的组织结构
相较于其他生产方法而言,层压能创造出一种具有更佳性能的复合结构产品。如果层压能降低成本,或同时增加销售量(利润),当然更好。
一般而言,每层材质的重量必须非常轻、纹理舒展、空间扩展性佳、悬垂性好并且柔软。原因是当各层材料层压在一起时,最终的复合材料将变得僵硬并缺乏延展性。只有通过提升各组层材料的性能,方能使最终产品的性能得以优化。
(2)聚合物体系需要适应于最终的用途
显然,单一聚合物不可能集所有性能于一身。需要根据层压产品所需的性能然后寻找与之匹配的粘合剂。例如,医疗用纺织品需要能承受多次的医疗清洗和消毒周期,然而汽车座垫或屋顶防水材料则需要完全不同的性能特点,以实现长期的使用。
(3)涂层克重
PUR粘合材料的重量取决于层压面料的最终用途。人们可以根据需求做一些推断,但必须要通过后道试验以确定最佳涂层克重。
(4)粘合剂的涂抹类型
当层压物和贴衬结合时,传统工艺是将粘合剂放于各结合点上形成非连续型的涂抹类型,从而使得各层被粘合在一起。这样可使其手感更加柔软,且比用整体型或穿孔型连续涂层所得产品更具悬垂性效果,对用粉末和热塑性粘合剂制成的层压产品来说,尤其如此。然而,如果使用PURs的话,那么涂层织物的重量将会非常轻,延伸性能非常好,且这一聚合物体也会变得非常柔软,以至于粘合剂的涂抹类型对涂层织物最终性能的影响也会变得不再那么重要了。Web Processing公司展示的很多案例中都采用的是一种称之为“蜘蛛网”风格的粘合方式以粘合织物或者其他基材。这一粘合模式也十分节约成本。通常,经过恰当的单辊操作后,最终涂层织物的重量范围比较广,网点辊对织物涂层重量与目标重量的相比只在 ±2 g/m2 之间。
使用网点辊时,胶粘剂的沉积速度随着线速度的提升而降低。而使用Web Processing的蜘蛛网技术时,在相同涂层织物上使用相同的压辊时,其生产速度可从 3 m/min提高到 50 m/min。使用这一技术后,客户只需使用一个“蜘蛛网”凹版辊即可,但是大多数企业依然使用着若干个网点辊,以覆盖其产品及其产品重量需求的范围。凹版辊价格昂贵,且更换凹版辊时需要专业技术人员,但是减少压辊的数量可以削减生产成本,并提升企业的生产效率。
(5)机器设计、配置和组件组合
显然,机械必须根据加工材料的属性进行设计。弹性织物须防止变形,层压膜不能产生折皱或拉伸。张力控制的重要性是不言而喻的。同时还需要考虑到静电,表面清洁度以及污物的清除情况。另外应考虑到如何用电晕活化织物表面 ―― 织物可以在线整理还是对织物进行预处理后再进行整理,此期间预处理的织物性能会不会发生变化?
近来,气体等离子处理技术,即在一个充满相关化学品的环境下(一般是气相环境下)对产品进行处理的技术,已取得了巨大的进步。在非粘性材料的粘合、布面清洁度保持、泳装、以及一般的增强材料等方面,其性能都取得了惊人的效果。在生产速度方面有何设想?巨型卷轴应该如何运行,其直径有多大?持续地、不停歇地运行这一设想是否可取,或者说是否有必要呢?
未来的发展是什么?
人们应该与设备设计人员或者供应商协同工作,从而建立起优化的配置方案。简而言之,应包括以下几个方面:
・ 建立滚筒熔化器涂层装置,将PUR胶粘剂传送到涂层集成线;
・ 胶粘剂应用系统;
・ 可控张力伸展与回复系统;
・ 具有可控间隙和压力系统的层压装置;
・ 驱动与控制系统。
但是,在有些情况下,也需要考虑到以下这些情况:
・ 自动铺网引导系统;
・ 基材延展系统;
・ 张力自动控制系统;
・ 防静电装置;
・ 电晕放电处理单元;
・ 等离子体处理单元和化学液;
・ 剪边修边装置;
・ 蓄能器或其他不间歇型处理系统。
速度限制
处理速度依赖基材的性质,但是一些基本要点是:延伸性好的材料其运行速度应低于延展性较稳定的材料;对于价格昂贵的材料,应控制好速度,确保减少不必要的损耗;尺寸稳定的材料可以在适当的监控下高速运行。
除了基材的成本和物理性质之外,胶粘剂的成网宽度、所需重量及其可传递的运行速度通常都是层压产品性能的制约因素。PURs通常是在 210 kg重量规格的滚筒中进行传送。滚筒熔化器应控制PUR的温度和粘度,以使能通过加热软管并到达应用装置组。但不能让其运行速度高于允许范围内的胶粘剂流变传送速度。例如,网宽 2 m,单位PUR使用量为 10 g/m2,运行速度为 30 m/min,则PUR的耗量即可达 36 kg/h。最大传送速率取决于所使用聚合物。决定因素有:所需熔融温度;聚合物的流变性能;选定熔融温度下聚合物的粘度。
所有的因素都要考虑到位,50 ~ 60 kg/h的传送速率是非常典型的单滚筒熔化器的速度。无论是通过使用双熔管,单输送槽,还是直接使用两个单独的熔化管,都可实现较高的传送速率。后一技术方案更适合那些要求对每层基材重量都不相同的 3 层层压产品。
PUR的前景
毫无疑问,PUR是纺织涂层和层压市场增长最快的一个领域,这种增长来源于PUR与其他同类产品相比在商业、性能和环境保护方面的优势,其能在有效降低成本的条件下提升产品性能。
