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刮刀涂布不同于氣刀涂布,氣刀涂布是無接觸式的仿形涂布,而刮刀涂布是屬于接觸式的非仿形涂布,即刮刀刀片以一定壓力與紙面接觸,其涂布效果受到涂料、PET原膜、設備等多種因素影響,由于原材料的質量波動,涂料往往存在顆粒過粗或含有砂礫、結皮等現象,在涂布過程中,這些粗大的顆粒或雜質就會塞在刮刀刃和PET原膜之間,產生“暗線”現象。
1、膠水
膠水組分
膠水組分主要包括顏料、膠粘劑、助劑和水以及發色劑、顯色劑、增感劑等。
造成刮痕的原因:(PET硅膠保護膜)
(一) 在分散過程中,由于分散時間或能力不足,或分散劑量不足,容易造成顏料分散不開,分散液中存在較大的顏料團。這種顏料配成的涂料經過刮刀時,顏料團就會卡在刮刀刃處,從而造成刮痕暗線;
(二) 在存儲過程中,或配成涂料以后,由于顏料本身分散穩定性較差或由于系統電荷的相互作用,造成粒子之間重新絮聚,或由于涂料受到污染,也會在刮刀處造成“暗線”;
(三) 對于膠粘劑來說,由于存儲溫度、時間等條件的變化,存在結皮和部分破乳變質現象;
(四) 這些結皮和破乳變質的膠粘劑在涂料中以原體顆粒形式存在,經過刮刀時將產生刮痕;
(五) 涂料中的大部分助劑是以液體形式使用,由于助劑的產品質量有時也存在波動,也會造成刮痕。水作為涂料化工原料的載體,在輸送過程中可能有很多雜質(如沙、泥)混入其中,這些雜質在配料或系統刷洗時進入系統也會造成刮痕。
解決方案:(PU保護膜)
(一) 改善涂料分散系統,提升分散效果;
(二) 涂料存儲在儲罐中開動攪拌,防止重新絮聚發生以及防止涂料結皮;
(三) 加強涂料的篩選;
(四) 在涂料配制、輸送、涂布過程中對顏料分散液進行單獨過濾后使用,涂料經混合罐配制完成后進入儲槽,再經過濾篩進入工作罐;
(五) 涂布站之前,經過旋翼網篩選。涂料由涂布站回流進入緩沖罐之后,再次經 過100μm過濾網篩選。這樣經過多重過濾凈化的處理基本上可以消除涂料中的粗顆粒和纖維等雜質,減少暗線的產生。
膠水性能
造成暗線的原因:(PET亞克力保護膜)
(一) 刮刀處產生高剪切導致粘度過大,涂到PET原膜的涂料在流平以前就已經達到凝固點,也會產生暗線;
(二) 若涂料保水性差,涂料中的水分和膠粘劑大量遷移,導致涂層間、涂層與原紙間結合力不足,出現干結的涂層脫落現象。脫落的涂層進入涂布系統就會造成刮痕的產生。
解決措施:
(一) 控制涂料的流變性;
(二) 涂料的保水性與原紙的吸收性相匹配,選擇保水性較好的涂料。
2、PET原膜
涂布過程中,除了要求PET原膜均勻度和平整性要好之外,對其纖維結合強度、表面吸收性以及平滑度(或粗糙度)都有較高的要求。
造成刮痕暗線的原因:
(一) PET原膜的纖維結合強度不足,在施膠壓榨和涂布過程中,膜表面的纖維或精點會出現滑落,進入施膠和涂布系統,有些纖維和涂料的膠料或顏料粒子結合形成較大顆粒,當這些顆粒經過刮刀時,會被卡住形成刮痕;
(二) 涂布過程中,涂料吸附量和膠粘劑遷移明顯加大,涂料流變性變差,經過刮刀的高剪切后出現膨脹,形成破裂狀,并且不能流平,從而形成刮痕。
解決措施:(鋰電池保護膜)
(一) 在原膜制造過程中,從粒子配比、拉伸工藝條件、內部及表面施膠諸多方面進行控制;
(二) 使用陽離子淀粉或濕強劑有助于改進涂布原膜的結合強度;
(三) 漿內施膠劑和表面施膠劑的合理選擇使用有助于改進涂布原膜的表面吸收性;
(四) 原膜要保持適當的粗糙度。
3、設備
刮刀式涂布機及其附屬設備作為實施涂布加工的執行者,其適當的選擇至關重要。首先,刮刀的尺寸(厚度、寬度、伸出長度)、刮刀的壓力,刮刀的角度(操作角、計量角)、刮刀刃有無外傷等,都會對刮痕的產生有影響。
造成刮痕的原因:(PET離型膜)
(一) 在涂布過程中刮刀長時間磨損,有時由于刀片所受壓力不同造成局部磨損不均;
(二) 背輥長期使用、接觸涂料,會造成表面硬化損傷,導致刮痕;
(三) 涂料混合、輸送過程受到污染,在涂布過程中,由于環境(可能是局部環境)溫度較高,涂料結干在涂布裝置上進入系統均會在刮刀涂布過程中產生刮痕。、
解決方案:(醋酸布膠帶)
1. 加強刮刀刃口的清潔和刮刀的定時更換;
2. 經常檢測背輥硬度,如發現硬化,經及時研磨或更換新背輥;
3. 加強篩選,確保篩選設備處于正常工作狀態,并且要定時地清潔檢查。
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