基于連續(xù)補(bǔ)加理念的封孔自動(dòng)補(bǔ)加工藝

張沖

摘要：為實(shí)現(xiàn)工藝生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定控制，減少人工操作因素影響以及原材料PVPA的控制消耗，制造四部攻堅(jiān)小組針對(duì)封孔單元結(jié)構(gòu)以及半自動(dòng)補(bǔ)加狀態(tài)進(jìn)行升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)加，有效降低了原料的損耗，提高了工藝單元控制的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵字：連續(xù)補(bǔ)加、消耗、工藝穩(wěn)定

一、背景介紹：

（一）封孔工藝及原理。

封孔工藝是版材制造中非常重要的一個(gè)工藝。原版基經(jīng)過(guò)電解粗化和陽(yáng)極氧化，在鋁板表面形成砂目和氧化膜，提高了版基的吸水性和硬度，但由于其比表面積變?yōu)樵X版20～30倍，造成對(duì)塵?；蚱渌镔|(zhì)具有很強(qiáng)的吸附能力，在惡劣條件下，很容易吸附有害物質(zhì)而被污染或腐蝕，影響外觀和其它使用性能;同時(shí)如果直接涂布感光液，版基就會(huì)牢固地將感光液吸附住。即使經(jīng)過(guò)曝光、顯影甚至是用溶劑直接清洗，感光液也仍然不能完全脫離而被吸附在版面上。因此必須在涂布之前將氧化膜孔隙加以閉塞，使之喪失部份或全部吸附能力，從而提高陽(yáng)極氧化膜的防污染、抗蝕性能力，這樣的處理過(guò)程通常稱為封孔。通過(guò)封孔可以降低版基表面的張力，減小吸附性，增強(qiáng)版面的穩(wěn)定性、抗蝕性和耐磨性。

10線由于生產(chǎn)TPE版，因此和此前的生產(chǎn)線都不一樣，采用PVPA封孔工藝。PVPA溶液中，PVPA分子長(zhǎng)鏈上含有大量羥基，PVPA上的羥基與版基上的羥基在氫鍵作用下結(jié)合在一起，最終在水洗和干燥后，在版面上附著一層PVPA單分子膜，達(dá)到封孔目的。

PVPA封孔具有節(jié)能、環(huán)保和結(jié)晶少易于進(jìn)行衛(wèi)生清潔的優(yōu)點(diǎn)。

（二）連續(xù)補(bǔ)加是指在生產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中，持續(xù)地往封孔槽內(nèi)加入水、PVPA，彌補(bǔ)版面帶走、水分蒸發(fā)以及正常消耗的槽液，維持槽液濃度穩(wěn)定，確保封孔效果穩(wěn)定。

二、10號(hào)線封孔補(bǔ)加狀況

10號(hào)線封孔補(bǔ)加采用隔膜泵固定開(kāi)度加軟化水，人工補(bǔ)加PVPA原液模式進(jìn)行補(bǔ)加，版材性能有波動(dòng)，不符合產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提升理念

（一）封孔儲(chǔ)槽狀況

正常生產(chǎn)中封孔儲(chǔ)槽中位溢流高75cm，可以儲(chǔ)存有7.5格槽液，儲(chǔ)槽尺寸3000mm*2400mm*2000mm;容積：3*2.4*0.75=5.4m3，上圖

（二）補(bǔ)加狀況

隔膜泵固定開(kāi)度補(bǔ)加軟化水，人工補(bǔ)加PVPA原液，上圖

（三）封孔補(bǔ)加狀態(tài)電導(dǎo)變化曲線

離子水通過(guò)調(diào)整隔膜泵閥門開(kāi)度（%）可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)加，但是原液PVPA還是需要人工稀釋補(bǔ)加，而且是一次性補(bǔ)加5000-10000ml，每隔一段時(shí)間很明顯的一次性補(bǔ)加濃縮液，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的消耗，再次補(bǔ)加濃縮液，更新量大，封孔電導(dǎo)波動(dòng)較大，濃度波動(dòng)大，間隔時(shí)間長(zhǎng)，影響版材穩(wěn)定性，如上圖

三、為適應(yīng)連續(xù)補(bǔ)加工藝做的改造

（一）對(duì)儲(chǔ)槽中位溢流進(jìn)行位置進(jìn)行改造，儲(chǔ)槽按方案要求設(shè)定為3.5格槽液

特點(diǎn)：相對(duì)于最初儲(chǔ)槽槽液，少了將近一半;a、配同濃度槽液，使用PVPA量在原有基礎(chǔ)上節(jié)省75/35*100%-1=114%;b、濃度低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，人工補(bǔ)加，低液位的儲(chǔ)槽一次性消耗PVPA量節(jié)省114%;c、低液位的儲(chǔ)槽更利于更新槽液，更新速度相對(duì)快，周期短，可以延緩甚至抑制封孔槽液老化。

（二）對(duì)補(bǔ)加狀態(tài)進(jìn)行改進(jìn)，在市場(chǎng)上購(gòu)置可定時(shí)、定量、穩(wěn)定補(bǔ)加的隔膜泵

四、連續(xù)補(bǔ)加工藝實(shí)現(xiàn)

原有控制方式：離子水通過(guò)調(diào)整隔膜泵閥門開(kāi)度（%）可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)加，但是原液PVPA還是需要人工稀釋補(bǔ)加，而且是一次性補(bǔ)加5000-10000ml，濃度波動(dòng)大，間隔時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)定性差。

設(shè)備改造后控制方式：按照封孔2.2g/l濃度控制標(biāo)準(zhǔn)，70℃下，電導(dǎo)1100±100（最新），水補(bǔ)加1500ml/min（量筒標(biāo)定）;需要PVPA原液：2.2*1.5/0.3=11ml，按照1：3體積配比配置稀釋液，每分鐘需要補(bǔ)加11*4=44ml，可以在設(shè)定新加的泵計(jì)量為：b44，表示每分鐘補(bǔ)加44ml配置的稀釋液，保證正常生產(chǎn)過(guò)程中封孔濃度穩(wěn)定;因版寬不同，消耗PVPA量有所差異，可適當(dāng)根據(jù)測(cè)得濃度進(jìn)行調(diào)整， b35-b55以滿足生產(chǎn)需要。

五、驗(yàn)證連續(xù)補(bǔ)加方法的安全性

（一）封孔濃度控制

從做樣連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)加實(shí)測(cè)濃度可以看出，封孔濃度呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。

（二）封孔電導(dǎo)變化曲線

連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)加，封孔電導(dǎo)很穩(wěn)定

（三）性能：CP值和75%OD差

封孔改進(jìn)連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)加后濃度、電導(dǎo)都控制穩(wěn)定，版材性能正常。

六、現(xiàn)用連續(xù)補(bǔ)加方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及改進(jìn)

優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)用連續(xù)補(bǔ)加從方式上更科學(xué)，從控制上更加穩(wěn)定，從操作上更加安全簡(jiǎn)便;連續(xù)補(bǔ)加使封孔單元電導(dǎo)、濃度的波動(dòng)減小，有利于版材質(zhì)量的穩(wěn)定提升，提高生產(chǎn)線成品率和無(wú)故障開(kāi)車率，提高版材的競(jìng)爭(zhēng)力。

缺點(diǎn)：需要人工配置稀釋液，難免存在浪費(fèi)、斷流等現(xiàn)象;開(kāi)停車時(shí)間需要人工開(kāi)啟、關(guān)閉補(bǔ)加操作。

改進(jìn)：封孔單元像電解氧化單元一樣實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)加，減少人工活動(dòng)，設(shè)計(jì)出一套不同版寬對(duì)應(yīng)相應(yīng)補(bǔ)加量的線性關(guān)系;補(bǔ)加動(dòng)作與開(kāi)車活動(dòng)連鎖，避免出現(xiàn)遺漏損失。

七、效益計(jì)算

封孔儲(chǔ)槽中位溢流口改造后，一次配料使用PVPA濃縮液降低很多，目前封孔配一次料需加離子水8000L，PVPA濃縮液58L，相比改造前節(jié)約：58*（75/35-1）=66L;一年按配2次槽液計(jì)算節(jié)約132L;

封孔連續(xù)補(bǔ)加改造前，人工加料，基本上一天補(bǔ)加13000-18000ml不等，跟版寬有關(guān)，目前連續(xù)補(bǔ)加1040系列設(shè)定加PVPA稀釋液35-44ml/min，一天補(bǔ)加量12600-15840ml，也有節(jié)約原料，按照一天節(jié)約1500ml計(jì)算，PVPA原液300g/l，300元/kg;

一年節(jié)約：（132+1500*300天/1000）*300*300/1000=52380元

【結(jié)論】通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證，封孔儲(chǔ)槽低液位改造節(jié)省原料，槽液更新周期短，有效抑制老化速度;新加泵連續(xù)補(bǔ)加稀釋液，可以有效控制穩(wěn)定的濃度，產(chǎn)品性能不受影響，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 趙虎乾.PS版封孔工藝的研究

[2] 朱弘.王鵬.陽(yáng)圖熱敏CTP版材封孔工藝 的初步探索.2015-9-1.

1320501705228