用于內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及用于層壓細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條材料的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]本節(jié)提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，該背景信息不一定就是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]“軟包裝”通常由非常柔軟且適型材料制成，該材料不具有固定的形狀;該軟包裝可以符合其持有產(chǎn)品、可以圍繞產(chǎn)品伸展以及通常具有耐穿刺性。軟包裝是受歡迎的，這是因?yàn)樾纬绍洶b很簡(jiǎn)單、未填充的包裝需要很少的儲(chǔ)存空間、即使是填充后的包裝也比硬質(zhì)的可替選包裝占用較少的總體積、以及最后軟包裝材料提供了極好的顯示圖形的可能性。顯示圖形是重要的，這是因?yàn)檐洶b通常為消費(fèi)品，且包裝本身成為主標(biāo)簽。顯示圖形通常通過(guò)柔性版工藝或凹版工藝來(lái)印刷。重要的是，油墨的組分在包裝內(nèi)部中沒(méi)有干燥，油墨會(huì)在包裝內(nèi)部污染產(chǎn)品;這可能通過(guò)移動(dòng)通過(guò)包裝材料或通過(guò)在重新卷繞的卷中的偏移(重新卷繞的卷是形成軟包裝的中間步驟)而發(fā)生。
[0004]軟包裝通常為層壓結(jié)構(gòu)，S卩，共同擠出或粘合劑結(jié)合以實(shí)現(xiàn)一組性能屬性(諸如耐穿刺性、水汽透過(guò)性、透氧性、油墨移動(dòng)、粘合劑移動(dòng)、熱封能力等)的獨(dú)特材料。層壓結(jié)構(gòu)或共同擠出結(jié)構(gòu)可以用于在印刷顯不圖形之如預(yù)先構(gòu)成，隨后可能有暴露的油墨，該油墨可能不能抵抗來(lái)自機(jī)械接觸的損壞，和/或該油墨可能移動(dòng)或偏移并設(shè)法進(jìn)入到包裝的內(nèi)部。通常來(lái)說(shuō)，該顯示圖像被反向地印刷在包裝的內(nèi)側(cè)上，并且隨后防護(hù)材料被層壓在該圖形上，以保護(hù)圖形并防止油墨移動(dòng)或偏移。在采用粘合劑的情況下，粘合劑的移動(dòng)也必須被考慮在內(nèi)。
[0005]包括層壓的各層之間的結(jié)合通常需要比層壓材料本身更強(qiáng)，材料中的一者在分層期間將在粘合劑失效之前失效。有不同可用的粘合劑系統(tǒng)，其為水性系統(tǒng)、溶劑型系統(tǒng)以及雙組分環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng)。該雙組分環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng)更通常地被認(rèn)為是無(wú)溶劑系統(tǒng)并且為軟包裝中的主系統(tǒng)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)產(chǎn)生了最高的結(jié)合強(qiáng)度，即破壞性結(jié)合。
[0006]無(wú)溶劑層壓通常通過(guò)混合環(huán)氧樹(shù)脂的兩種組分而開(kāi)始。當(dāng)混合時(shí)，化學(xué)反應(yīng)開(kāi)始，該化學(xué)反應(yīng)在一段時(shí)間期間內(nèi)將粘合劑聚合到固體中?；旌檄h(huán)氧樹(shù)脂可在應(yīng)用機(jī)械中被處理的這段時(shí)間可以被稱為適用期。在環(huán)氧樹(shù)脂被混合之后，將其涂覆到基底，在此之后施用層壓材料，然后將該結(jié)構(gòu)卷繞成卷。在初始層壓處的結(jié)合強(qiáng)度被稱為生坯結(jié)合(greenbond)，其為最終結(jié)合強(qiáng)度的一部分，該最終結(jié)合強(qiáng)度要求多達(dá)72小時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在緊接層壓之后的生坯結(jié)合強(qiáng)度通常不足以允許該結(jié)構(gòu)運(yùn)行通過(guò)縱斷器。
[0007]適用期、生坯結(jié)合強(qiáng)度和最終結(jié)合強(qiáng)度是相關(guān)的，且更長(zhǎng)的適用期通常意味著減小的生坯結(jié)合強(qiáng)度和用于最終結(jié)合強(qiáng)度的更長(zhǎng)的時(shí)間。理想上，適用期將是無(wú)限的，生坯結(jié)合強(qiáng)度將恰好等于最終結(jié)合強(qiáng)度，但是，實(shí)際的適用期操作要求導(dǎo)致了低生坯結(jié)合強(qiáng)度以及用于最終結(jié)合強(qiáng)度的大約72小時(shí)的時(shí)間。
[0008]無(wú)溶劑層壓通常是與印刷分開(kāi)操作，因?yàn)榛旌檄h(huán)氧樹(shù)脂的適用期比印刷轉(zhuǎn)換時(shí)間短。如果層壓機(jī)被停機(jī)而用于印刷轉(zhuǎn)換，其將必須被清潔，以防止環(huán)氧樹(shù)脂在設(shè)備中的固化，而在脫機(jī)加工中，層壓機(jī)連續(xù)運(yùn)行且很少停機(jī)。
[0009]因此，通常的工藝包括印刷顯示圖形和重新卷繞;使無(wú)溶劑層壓機(jī)排隊(duì)、層壓各個(gè)層以及重新卷繞;使縱斷器排隊(duì)(等待充分的結(jié)合強(qiáng)度)，以及割縫和重新卷繞；以及用于裝運(yùn)的排隊(duì)(等待最終結(jié)合強(qiáng)度)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本節(jié)提供了本發(fā)明的簡(jiǎn)要綜述，但不是其全部范圍或所有其特征的全面公開(kāi)。
[0011]本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于內(nèi)嵌式(in-line)無(wú)溶劑層壓的方法和裝置。根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施方式，雙組分環(huán)氧樹(shù)脂的組分被分別涂覆到各個(gè)卷筒帶條，將兩個(gè)卷筒帶條匯合到一起以形成層壓層，將組分混合以活化環(huán)氧樹(shù)脂。該混合優(yōu)選通過(guò)超聲空化來(lái)完成，超聲空化有時(shí)被稱為“超聲處理”。
[0012]根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施方式，提供雙組分環(huán)氧樹(shù)脂的組分，以使單獨(dú)的機(jī)械混合不使化學(xué)反應(yīng)開(kāi)始，而是在環(huán)氧樹(shù)脂已經(jīng)被涂覆在兩個(gè)卷筒帶條之間以后，需要第二次的后涂覆動(dòng)作。該后涂覆動(dòng)作優(yōu)選通過(guò)超聲空化或“超聲處理”來(lái)完成。涂覆到一個(gè)卷筒帶條的具有至少一種微膠囊化組分的環(huán)氧樹(shù)脂混合物能夠可替選地在層壓卷筒帶條相接觸之前被超聲處理，即在被涂覆到第一卷筒帶條之后且在層壓第二卷筒帶條之前開(kāi)始環(huán)氧樹(shù)脂固化化學(xué)反應(yīng)。也可以使用熱來(lái)釋放微膠囊化組分，在一些實(shí)施方式中，代替應(yīng)用超聲波或者除了應(yīng)用超聲波以外，可以施加熱來(lái)從微膠囊中釋放一種或兩種組分。
[0013]超聲空化是一種基于液體中氣泡的增大和因超聲波振動(dòng)而內(nèi)爆式破裂的非常有效的動(dòng)態(tài)攪動(dòng)類型?？栈从谝后w中預(yù)先存在的薄弱點(diǎn)，諸如懸浮微粒物質(zhì)中填充氣體的裂縫或來(lái)自之前的空化事件的瞬時(shí)微氣泡。因?yàn)槌暡ù┻^(guò)液體，所以膨脹循環(huán)在液體上施加負(fù)壓，從而將分子拉離彼此。在超聲能量足夠強(qiáng)烈的情況下，當(dāng)負(fù)壓超過(guò)液體的局部抗拉強(qiáng)度(液體的局部抗拉強(qiáng)度根據(jù)液體的種類和純度而變化)時(shí)，膨脹循環(huán)在液體中產(chǎn)生空腔。
[0014]氣泡本身的增大和猛烈的破裂提供了期望的液體的劇烈攪動(dòng)。在被超聲激發(fā)的液體表面和固體表面之間的交界面處所發(fā)生的空化可以是不對(duì)稱的，并生成高速的液體噴射流，這進(jìn)一步攪動(dòng)了液體。這種類型的空化例如在便于將液體溶液的兩種或多種組分的更復(fù)雜地混合在一起時(shí)尤其有用。
[0015]由于沒(méi)有將應(yīng)用設(shè)備暴露于混合且活化的環(huán)氧樹(shù)脂，因此對(duì)于在該設(shè)備內(nèi)部操作沒(méi)有適用期。該系統(tǒng)可以被停機(jī)一段不確定的時(shí)間，但無(wú)不良影響。而且，因?yàn)椴淮嬖谛枰P(guān)注的適用期問(wèn)題，環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng)可被按配方制造成立刻反應(yīng)，從而給出至少足夠的生坯結(jié)合強(qiáng)度，以在與印刷和層壓的同一次操作中立即進(jìn)行割縫。
[0016]其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)谋疚乃峁┑恼f(shuō)明中變得明顯。在本說(shuō)明書(shū)中的描述和具體示例僅僅意在進(jìn)行說(shuō)明的目的，而并非意在限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本文描述的附圖僅用于說(shuō)明所選擇的實(shí)施方式的目的，而不是所有可能的實(shí)現(xiàn)方式，并且不意在限制本發(fā)明的范圍。
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的用于內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓的方法和裝置的第一優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的用于內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓的方法和裝置的第二優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；以及
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的用于內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓的方法和裝置的第二優(yōu)選實(shí)施方式的可替選結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]現(xiàn)在通過(guò)參照附圖將更加充分地描述示例性實(shí)施方式。
[0022]在圖1中，根據(jù)本發(fā)明原理的用于內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓的系統(tǒng)的第一優(yōu)選實(shí)施方式總體表示為20。系統(tǒng)20適于利用雙組分粘合劑來(lái)內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條(web)和第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條，并且包括用于第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24的第一卷筒帶條路徑22和用于第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條28的第二卷筒帶條路徑26。第一卷筒帶條路徑22和第二卷筒帶條路徑26在第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24的第一面和第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條28的第一面匯合到一起且以面對(duì)面的關(guān)系一起運(yùn)動(dòng)的接合處30接合。該接合處可以包括夾輥32和夾輥34，該夾輥32和夾輥34可以起到將第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24和第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條28擠壓到一起的作用。
[0023]系統(tǒng)20包括用于在接合處30的近側(cè)將雙組分粘合劑的第一組分涂覆到第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24的第一面的涂覆器36。系統(tǒng)20還包括用于在接合處30的近側(cè)將雙組分粘合劑的第二組分涂覆到第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條28的第一面的涂覆器38。
[0024]當(dāng)將第一卷筒帶條24和第二卷筒帶條28匯合到一起時(shí)，雙組分粘合劑的兩種組分彼此接觸并且混合。然而，為了加強(qiáng)該混合，超聲混合器40設(shè)置在接合處30的遠(yuǎn)側(cè)，用于混合第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24和第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條28之間的雙組分粘合劑的第一組分和第二組分。
[0025]這種布置省去了使用預(yù)混合粘合劑，該預(yù)混合粘合劑可以在設(shè)備的操作暫時(shí)中止時(shí)進(jìn)行設(shè)置，這會(huì)對(duì)系統(tǒng)操作的重新開(kāi)始造成干擾。
[0026]在圖2中，根據(jù)本發(fā)明原理的用于內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓的系統(tǒng)的第二優(yōu)選實(shí)施方式總體表示為50。系統(tǒng)50適于利用雙組分粘合劑來(lái)內(nèi)嵌式無(wú)溶劑層壓第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條和第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條，并且包括用于第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24的第一卷筒帶條路徑52和用于第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條28的第二卷筒帶條路徑56。第一卷筒帶條路徑52和第二卷筒帶條路徑56在第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24的第一面和第二細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條28的第一面匯合到一起且以面對(duì)面的關(guān)系一起運(yùn)動(dòng)的接合處60接合。該接合處可以包括夾輥62和夾輥64，該夾輥62和夾輥64可以起到將第一細(xì)長(zhǎng)卷筒帶條24和