超寬幅自動(dòng)涂布機(jī)組的存在問(wèn)題及改進(jìn)成果

楊偉光 陳耀渠 鄧文練 邢順川

(1、汕頭市遠(yuǎn)東輕化裝備有限公司 2、大連大富塑料彩印有限公司)

一、市場(chǎng)需求和應(yīng)用前景分析

涂布工藝廣泛應(yīng)用于紙張和薄膜等基材的涂布及復(fù)合包裝。涂布工藝的快速提升，為涂布設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)良好的發(fā)展前景，對(duì)涂布加工設(shè)備的技術(shù)水平提出更高的要求，也進(jìn)而推動(dòng)了涂布設(shè)備的市場(chǎng)革新。我國(guó)的涂布設(shè)備已朝著寬幅化、高速化、全自動(dòng)化方向大步發(fā)展。

目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)包裝機(jī)械企業(yè)使用的涂布復(fù)合設(shè)備，最大涂布幅寬只有1.8米。隨著家紡高檔布料市場(chǎng)的快速發(fā)展，家紡布料的需求量在近兩年大大遞增，且幅寬均在2.8～3米之間，而目前的生產(chǎn)工藝只能用兩幅1.5米PET轉(zhuǎn)印膜進(jìn)行燙印，存在生產(chǎn)效率低、整幅圖案精美效果差、生產(chǎn)成品率不高等缺陷，市場(chǎng)也因此急需采用3米超寬幅涂布機(jī)生產(chǎn)PET轉(zhuǎn)印膜進(jìn)行燙印。然而3米超寬幅涂布機(jī)設(shè)計(jì)制造難度大，對(duì)加工設(shè)備精度要求大大提高，制造成本也翻倍增長(zhǎng)，還需配套幅寬3米的印刷機(jī)、鍍鋁機(jī)以及轉(zhuǎn)印機(jī)等設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)廠房也有特殊的要求，生產(chǎn)總成本將比常規(guī)產(chǎn)品要翻三倍以上，大約要一千五百萬(wàn)左右。經(jīng)調(diào)查研究，目前國(guó)內(nèi)做面料的企業(yè)有兩大聚集地——浙江紹興和廣東東莞，紹興有一千多家大小企業(yè)，東莞則有二百多家企業(yè)，且有能力上3米轉(zhuǎn)印生產(chǎn)線的生產(chǎn)企業(yè)大約二百多家。一般規(guī)?；a(chǎn)的每家企業(yè)預(yù)計(jì)需配套三條以上的涂布機(jī)，這將成為涂布市場(chǎng)上的一個(gè)巨型蛋糕。

二、家紡面料印花工藝

傳統(tǒng)的面料印花工藝采用染印技術(shù)，有平網(wǎng)印花和圓網(wǎng)印花等，隨著人們生活水平的提高，對(duì)服裝個(gè)性化的要求越來(lái)越高，布料燙印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。燙印技術(shù)以其印刷圖案生動(dòng)飽滿、富麗堂皇、光彩奪目，沖擊著人們的視覺(jué)，受到越來(lái)越多人的青睞。

燙印分為熱燙和冷燙兩種工藝，均采用移印技術(shù)。其原理是采用PET薄膜作為載體，PET薄膜先在涂布機(jī)上涂上一層離型層，再涂上一層耐磨、耐水洗的固化層。利用鍍鋁機(jī)在固化層上鍍上一層0.2～0.3微米的鋁層以容易著色，然后上高精度印刷機(jī)印刷所需圖案。再上涂布機(jī)涂上一層粘合膠層，經(jīng)烘箱烘干后與布料進(jìn)行復(fù)合燙印，把印刷圖案轉(zhuǎn)移到布料上去，再把PET薄膜剝離收卷后再使用，PET薄膜可重復(fù)使用四次左右。

三、超寬幅自動(dòng)涂布機(jī)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

汕頭遠(yuǎn)東公司有生產(chǎn)寬幅設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)制造過(guò)6.2米復(fù)膜機(jī)和5.2米BOPET雙拉生產(chǎn)線，只要對(duì)寬幅涂布幾個(gè)關(guān)鍵部位的技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)突破，完全能制造出符合要求的設(shè)備。

汕頭遠(yuǎn)東公司針對(duì)目前生產(chǎn)復(fù)合紡織布面料而研制的涂布設(shè)備——TBZ3000型超寬幅自動(dòng)涂布機(jī)組，其中關(guān)鍵部位技術(shù)改進(jìn)措施如下。

1、寬幅材料的上卷及卸卷機(jī)構(gòu)

通常設(shè)備的上卷及卸卷均采用液壓小推車，但3米寬卷材液壓小推車已無(wú)法使用，而受廠房的限制吊車也無(wú)法使用，因此在放送機(jī)和收卷機(jī)上設(shè)置一套液壓上卷及卸卷機(jī)構(gòu)，既方便操作也減少對(duì)膜卷的擠壓損傷。

2、超寬幅涂布輥(網(wǎng)紋輥)的制作及加工

通常涂布機(jī)涂布輥(網(wǎng)紋輥)因其精度要求高，均采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行電腦雕刻，但電腦雕刻的設(shè)備加工有效寬度最大不超過(guò)2米。3米涂布輥(網(wǎng)紋輥)采用精密滾壓雕花工藝進(jìn)行制造，其工藝要求:滾刀精密制造以及耐磨性處理(考慮輥面滾壓雕花要一次性均勻完成);涂布輥的剛性設(shè)計(jì)(涂布輥要承載強(qiáng)大滾壓擠壓力而不能有輕微的變形)，3米涂布輥成品輥面全跳動(dòng)不能大于0.01mm。

3、高轉(zhuǎn)速抹平輥的設(shè)計(jì)及制造

抹平輥的轉(zhuǎn)速一般要求在800－1200r/min左右，因其與涂層直接接觸，要求其表面光潔度達(dá)到鏡面，輥面全跳動(dòng)不能大于0.003mm。由于抹平輥與涂層線接觸直徑(φ80mm)要求越小越好，直徑80mm，長(zhǎng)度3000mm細(xì)長(zhǎng)軸的加工需要很好的熱處理工藝和加工工藝。

4、超寬幅舒展輥的設(shè)計(jì)及制造

PET薄膜需經(jīng)過(guò)三次涂布烘干，一次真空鍍鋁，一次復(fù)合轉(zhuǎn)印，由于要經(jīng)過(guò)多次的加熱冷卻，薄膜運(yùn)行中的平整度將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。考慮到寬幅情況下，通常的被動(dòng)起線展平輥已適應(yīng)不了生產(chǎn)的需要，遠(yuǎn)東公司設(shè)計(jì)了一款主動(dòng)的舒展輥，舒展輥曲面可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。舒展輥由于速度與薄膜生產(chǎn)速度一致，對(duì)薄膜既能起到整平的作用，又不會(huì)對(duì)膜面產(chǎn)生擦傷。

5、超寬幅熱烘箱的設(shè)計(jì)及制造

超寬幅熱烘箱的溫度均勻性控制精度是關(guān)系到涂布成功與失敗的關(guān)鍵問(wèn)題。3米寬烘箱中要求任何一點(diǎn)的溫度誤差不能超過(guò)±2℃，對(duì)熱風(fēng)流道要合理分配，恒壓腔室合理布局以及循環(huán)風(fēng)道、排風(fēng)風(fēng)道合理定位。通過(guò)利用空氣動(dòng)力學(xué)原理的模擬設(shè)計(jì)，結(jié)合烘箱模型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)東公司獲取了重要設(shè)計(jì)參數(shù)和理論依據(jù)，在超寬幅熱烘箱的設(shè)計(jì)及制造上邁出了關(guān)鍵的一步。

6、超寬幅薄膜的收卷控制技術(shù)

超寬幅薄膜的收卷平整度，收卷張力的錐度控制是對(duì)成品質(zhì)量的最終保障。遠(yuǎn)東公司采用PLC對(duì)收卷進(jìn)行程序控制，通過(guò)對(duì)膜面張力采集和分析控制，結(jié)合收卷跟蹤輥壓力比例控制(收卷跟蹤輥根據(jù)收卷要求有三種跟蹤模式可供選擇:錐度壓力調(diào)整方式、輕壓方式、間隙跟蹤方式)，機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)理念和控制模式得到充分的體現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)

涂布設(shè)備雖然在我國(guó)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了十幾年的發(fā)展歷程，但涂布設(shè)備制造大多屬于單件定制的產(chǎn)品，各個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不予公開(kāi)，因此寬幅涂布技術(shù)的發(fā)展一直受到限制。隨著汕頭遠(yuǎn)東公司開(kāi)發(fā)成功，并得到用戶驗(yàn)證的TBZ3000型超寬幅自動(dòng)涂布機(jī)組技術(shù)的公開(kāi)，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)，我國(guó)寬幅涂布技術(shù)將以更快的速度得到發(fā)展。