道康宁公司全球业务部经理Andrew Jack负责压敏不干胶剥离装置的开发与应用,Andrew Jack获得了2007年标签业全球终身成就奖。Jack对硅胶剥离技术的改革与发展进行了回顾。
看到现在现代化的压敏不干胶生产线,你很难想像出在过去的30年间,硅胶玻璃技术及涂布业发生了多大的变化。30年来,100%的无溶剂硅剥离装置问世了,并成为许多公司进入标签或胶带业剥离衬纸生产领域的里程碑。1980年以前,自从30年前迈出第一步后,许多硅涂布都是采用化学法,基本上没有什么变化。如今,压敏不干胶生产线的速度已能达到1000米/分。
20世纪70年代末以前,商业化的硅剥离装置主要使用旧的熟化化学剂,在生产双面胶产品时,在剥离性、对黏合剂的压敏性等方面都有许多固有的限制。生产中常采用溶剂,而溶剂属于易燃品,易引发爆炸,存在火灾隐患。如果在环保法规要求严格的地方,还要花费昂贵的费用进行溶剂回收。生产线的速度很少有超过250米/分的,通常都是100米/分。
20世纪70年代中期,道康宁公司开发出了第一个商业化的无溶剂剥离装置,采用新的熟化化学剂及铑催化剂。该装置的推出,不仅使业界能够远离火灾隐患,面临的环境保护问题也得到解决。后来,该领域又有采用铂催化剂的装置投入使用,满足某种高性能自交联黏合剂特殊需要的装置也得到应用。铂催化剂的推出使处理温度可以降到更低,生产线速度更高。然而,如果不改变涂布机的结构及承印材料的化学性能,硅化学业的这一发展还是无法实现,于是,道康宁公司开始了与位于德国汉堡的Max Kroenert公司的合作。溶剂型或水基硅可使用多种涂布方法,面临的挑战是要在一平方米的纸张上涂布一克的硅,而且每一根纤维都应被覆盖。最初,人们采用传统的凹印系统涂布,获得成功,但还是不能控制所需的涂布量,而且生产线的实际速度比承诺的速度要低。经过工程技术的改进,随着第一个可靠的涂布头的推出,解决方案诞生了。通过一系列不同速度的胶辊,达到了硅涂布厚度及在承印材料上覆盖均匀的质量要求。当时,是1975年4月,在Kroenert RECO600 pilot涂布机上展示的该技术,采用道康宁的Syl-Off 7044,涂布速度为200米/分。该涂布装置后来经过改进,成为现在使用的5辊式和6辊式涂布头,成为世界上大多数高性能涂布生产线的基础。从那时起,与Kroenert合作的成果不断创出新的纪录:1998年2月,新的涂布速度纪录为1000米/分;2005年9月,新的世界纪录1610米/分诞生。
同样,与新的硅化学剂相匹配的新一代剥离基纸也随之被开发出来,满足对无溶剂涂布的平滑性的需求。而后,这期间出现了更多的与主要的纸张供应商的联合开发,从而奠定了现在日常操作的里程碑。主要纸张类型如玻璃纸、压光牛皮纸都需要新型规模的化学剂及添加剂,因为传统的纸张加工都需要过滤,以适应新的铂、铑催化剂。
随着生产线速度的提高,我们看到固化技术也有了发展,旧的辊式烘箱已被非接触式的气浮式烘箱所取代。新式烘箱带有独立的双面温度控制和气流速率控制。现代化生产线大都具有简单改进的再润湿装置,自动开卷、复卷架,高速接纸,采用直接电机驱动,并有复杂的卷料管理功能等。
随着自黏标签的快速发展,其应用已渗透到各应用领域,新型黏合剂、日益提高的贴标签速度,加上承印材料厚度的降低,合成面纸材料的推出等,都需要硅玻璃装置能不断发展,以满足业界不断增长的印刷、加工需求及最终产品的使用需求。如今,不论气候、环境条件如何,能够在全球各地使用,满足剥离性能要求、满足现有的使用要求成为对剥离装置最基本的要求。
面纸材料的变化,特别是薄膜类材料的发展带来了许多新的挑战,因为更薄、更轻的薄膜的挺度是不同的,需要适应这种变化。透明标签需要特殊的薄膜剥离衬纸,纸的化学适性及表面功能是取得成功操作的关键。所有这些都要求硅的制造商设计更复杂的产品,具有不同的功能特点,变化的结构,固化速率能控制,所有的要求都是复杂的化学合成,许多因素都要考虑,因此需要在研发及应用工程方面进行投资。
如果在1990-2000年间,看到更多的以提高生产速度及效率为目标的发展,人们就会将重点放在降低应用成本上。更好的涂布量控制及自动混合配方控制的使用,不仅使每平方米的成本显著降低,而且减少了浪费。随着近来原材料成本的上升,特别是铂系金属催化剂成本的提高,更表明降低成本是使企业具有长久生命力的基础。在现在的装置中,催化剂的浓度比10年前降低了25%。在发展中的世界,供应商的全球化以及公司间的兼并重组,意味着客户需要能满足全球规格的全球化的产品制造,不管制造地点位于何处,都要具有完全一致的可靠性。
了解客户的需求,开发全球化的硅解决方案是当今的根本,且要降低开发成本,缩短在竞争激烈的市场上产品商品化的时间。前面提到过,合作与了解的关键是业内对各种因素的需要,这种需要当今比以往任何时候都强烈:为你的直接客户交付成功的产品和解决方案,显然是首要的任务,仅仅在隔离方面的改进与发展很难在像自黏标签这样复杂的产业链中获得成功,只有通过建立长期的、良好的客户关系,才能取得成功。随着行业竞争的加剧,原材料及能源成本的上升,短期、长期的目标都是要获得成功,以满足你的客户的需求为重点进行开发、降低应用成本是取得成功的关键因素。
随着法规的严格及包装废弃物成本的上升,要求产品在合适的时间、合适的地点具有可靠的性能,最优化的包装能适合客户的使用需要。如今,将硅置于大罐子内的情况几乎已看不到了,大都是将硅置于标准容积的桶内,不论是水基的还是溶剂型的硅产品都是如此。这为供应商管理库存提供了新的机会,降低了供应链的复杂程度,同时,也减少了材料处理及容器的处置成本。
自黏标签惊人的多用性,能够满足市场不断增长的应用需求,今后,该领域还将会面临许多新的挑战。
[时间:2009-07-22 来源:标签与贴标]