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因素平衡法分析和解决无溶剂问题
时间:2015-12-01   来源: 包装前沿   阅读:3168次

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无溶剂聚氨酯粘合剂是一种具有巨大发展潜力的绿色环保食品包装用粘合剂。与传统的溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,无溶剂胶粘剂在复合过程中不需要使用有机溶剂,从而避免产生溶剂残留等危害食品包装卫生安全的隐患。此外,无溶剂复合的效率是干式复合的1.3~2倍以上,上胶量少,大约是干式复合的1/2,无需烘道等,综合起来可节约成本20%~30%以上。

随着环保与安全意识的加强,无溶剂复合正受到越来越多软包装企业的关注,截止2014年年底,全国无溶剂复合设备已经达到700台。因为无溶剂复合技术较易上手,通过设备厂的简单培训后,习惯于干式复合的操作工也可轻松掌握复合技术,所以,无溶剂复合在软包装厂家的犹豫、担心过程中也取得了快速的发展。

但是,目前软包装厂对无溶剂复合工艺的认识和掌握程度还是不如对干式复合工艺那样深。因此,如何有效地预防、分析、处理无溶剂复合过程中出现的各种问题就显得尤为重要。

一、无溶剂复合常见质量问题

软包装厂在进行无溶剂复合的过程中,经常会出现各种现象和问题,比如:橘皮、白点、气泡、晶点、麻点、褶皱、隧道、卷曲、油墨溶化、色相变暗、摩擦系数增大、胶盘寿命低、剥离强度低、水煮蒸煮离层、固化不良、收卷不好等质量问题。

而产生这些问题的原因也有很多:人员操作习惯、技术水平、胶辊的表面平整度及硬度、原材料的表面张力情况、油墨型号种类及印刷情况、原材料助剂析出情况、胶水型号、印刷溶剂的组分及含水率、胶水配比、涂布量、机速、复合辊温度、涂布压力、复合压力、各段张力、熟化温度、熟化时间、材料结构、车间温度、车间湿度等。这么多问题,这么多原因,而且往往有几个问题同时出现,一个问题又往往不只由一种因素造成的,那么我们在如此纷繁复杂的情况下如何理清思路,准确而快速地找到问题的原因呢?

二、解决思路

首先,我们可以将无溶剂复合的问题分为三大类:外观问题、物理机械性能问题、胶水使用性问题;原因可以按照影响产品质量的五个重要因素来进行分类:人、机、料、法、环。

那么出现问题的本质是什么呢?人、机、料、法、环这五个因素是相互影响、互相配合的关系,当这五个因素达到一个平衡状态时,就能生产出合格的产品;当这五个因素中的某一个或几个发生改变的时候就有可能打破这个平衡,出现质量问题。而解决问题的过程就是恢复五个因素平衡关系的过程。如果对此理解不到位,往往就会出现问题解决了,但没有找到问题的原因,更有甚者是无法找到问题的原因,也无法解决出现的问题;所以,只有准确地把握各个因素之间的平衡关系,才能既找到问题的原因,又找到解决问题的最佳方法。

三、因素分析法的应用要点

有一种常见的问题分析方法叫因素分析法,也叫置换法。即保持其它因素不变,调整其中的某一因素,看是否对结果产生影响及影响的程度。

软包装企业在实际分析问题时也可以经常用到,而在替换某一因素时,如果能获得好的结果,大家往往会简单地认为该因素就是产生问题的原因。这就是一个典型的逻辑性错误,把解决的办法当成产生问题的原因。

例如,某软包装厂使用无溶剂复合机生产某个订单,材料结构为BOPP/VMCPP,结果出现了复合白点。工人在分析问题时,认为造成复合白点最重要的因素是涂布量,因此加大涂布量继续生产,结果复合白点明显减少,且经过熟化能够完全消失,问题解决。因此,工人就会认为造成本次复合白点问题的原因就是涂布量不足。

事后很久才发现,造成此次白点的最根本原因是复合压辊脏污了!于是,本来擦干净复合压辊就可以解决的问题,被工人用了一个大大增加成本的方法来解决了。

这就是一个典型的把解决方法当作问题原因的逻辑错误。

因为提高涂布量在绝大部分时候,都能有效改善复合外观性问题,但是并不一定是原因的真实所在,就和提高身体素质能够对几乎所有疾病的治疗有好处,但并不一定身体素质差就会得某种疾病一样。

如果工人或技术人员能够围绕着复合白点这个问题,对人、机、料、法、环这五个因素进行全面的分析,相信一定能够找出打破平衡的真正原因是出在“人”这个因素上,只要工人能够每次都对设备的清洁进行仔细地检查,就能避免像本次处理复合白点问题一样,用明显提高生产成本的方法来解决问题。

然而,有些问题如果是多个因素叠加产生的,如果单一从某一个因素去解决,可能就达不到预期的效果。

例如,某公司在使用无溶剂复合工艺复合NY/PE结构订单时,出现了热封部位“起皱”的情况。

经过了解情况得到了以下信息:

①“起皱”部位全部集中在热封部位,整个订单都出现相同情况;

②剥离后有轻微“发粘”的现象;

③以往没有出现过类似情况,原材料、无溶剂胶水、油墨、工艺、设备等都没有改变过;

④涂布量为1.5g/m2,推荐配比100:(50±10),实际配比100:58.2;

⑤车间温湿度为32℃*65%;

⑥熟化条件为35℃*36h,延长熟化时间没有效果。

如果单从某一个因素分析,都不大可能产生“起皱”的情况,如果配比有问题,那么确定NY/PE结构工艺时测试过100:60和100:40两种配比都能够满足要求;

如果是温湿度原因,那么平时在40%~70%的湿度下都生产过,没有出现过问题;

如果是印刷油墨问题,那么醇溶、酯溶油墨都通过了试用。

问题到底出在哪呢?

后来经过仔细地梳理、分析,锁定了三个方面的变化,

①配比,-OH组分的使用比例接近最高限制;

②环境湿度偏高;

③热封部位为白色醇溶油墨印刷,有微量的乙醇残留。

三个因素虽然在单一存在的情况下不会导致“热封起皱”,但三个因素都有导致“起皱”的趋势,在三个因素的共同作用下,产生了负面的协同效应,打破原有的平衡状态,才导致本次起皱问题的出现。

四、结语

总之,在出现无溶剂复合质量问题时,最好运用因素分析法,对所有因素进行全面分析,理清各个因素之间的关系,找出打破平衡的因素点,然后才能在恢复平衡的过程中找到最有效率、成本最低的办法。

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