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探寻工艺之美:淋膜、涂布与贴合的区别与应用
2024.04.01

相信很多人都有相似的困惑,到底「淋膜」、「涂布」、「贴合」(复合)有何差异? 以简单的定义来说:两种异材质的物质结合就可以称为「贴合」(复合),在这样定义的前提下,淋膜与涂布都算是一种使材料复合方式,而根据产品的应用领域、制程工艺、核心关键技术等面向,探究「淋膜」与「涂布」相异点。


超越界限:淋膜与涂布工艺在不同产业中的革新应用

通常用于软包装材料的,如食品包装材须复合一层或多层的塑料,提高产品的耐用和美观,如包装外需要印刷用途,底材多半为纸张或薄膜,汽车内装饰件等,都是采用「淋膜工艺」;用于保护功能或是加强某些特性,如;表面抗刮、耐久、防潮等,通常用于建筑(防火板、防震板)、汽车(遮蔽保护膜、合成皮、电池)、医疗(药用片、敷剂、试片)以及电子类(锂电池、液晶基片、IC基板),底材可能是板、铝箔、玻璃、塑料膜等,都是采用「涂布工艺」。


 淋模工艺用于纺织以及食品容器等涂布工艺用于能源IC基片与医疗


除了应用领域的分别,从制程方式不同来区分,淋膜产线包含押出主机、淋膜模具、收放卷机构,而涂布产线又可分为平面涂布与卷对卷涂布,平面涂布包含注胶计量系统、涂布模具以及涂布平台,涂布平台:主要用于玻璃、板材等平面基材涂布,应用于光学、能源、医疗与半导体产业等。



用于玻璃窗的平面涂布机涂胶150cps精度0.01mm涂布范围1800*2500mm


卷对卷涂布产线则包含注胶计量系统、涂布座(含涂布模具与逗号轮)、收放卷机构以及烘箱。主要用于铝箔、铜箔、薄膜等卷状基材涂布,应用领域以电池或光学为主。



用于光学膜涂布的卷对卷产线配置涂布模具有效涂布范围600mm


相较于涂布工艺的多种方式,如: 刮刀、多滚轮式、凹版、狭缝式模具、喷洒等,淋膜工艺比较单一化,但不管是涂布或者是淋膜工艺,模具都具有关键的重要性,因为模具的实用性佳,能够符合制品规格需求进行宽幅厚度等调整,可透过设计减少原料耗损且可保持较高生产量能。


工艺探索:模具在淋膜与涂布中的关键角色

作为淋膜产线核心设备的淋膜模具,多半在高温情况下运作 (均温约350℃),主要处塑料原料,如PP, PE, EVA, TPU等。根据淋膜应用不同,从模具本体到调整机构都提供多种不同设计。以软包装淋膜产线来说,四片结构式的淋膜模具为主流,模唇角度设计可以贴近底材,让塑料可以在短暂接触底材的时间内就达到良好的贴覆效果,两侧配置模唇调整螺丝可让客户因产线需求做调整,在高速生产下(线速度300米/分)仍可保持出料均匀度;对于纺织类(编织带)产线,简单形式的两片式结构为主流,单侧模唇调整螺丝与内塞式宽幅调整,式操作者最容易上手的模具;另一款则是配合高精密度要求产线设计,同时符合智能化生产,线性滑轨内塞宽幅调整机构搭配自动螺栓,减少边料与耗损。

针对多层淋膜需求,可采用分流器搭配淋膜模具或使用多层结构模具,以模内复合方式达成多层淋膜。


由左至右 : 四片式结构模具主要用于软包装淋膜产线,两片式简单结构用于纺织类淋膜,高度精密要求则采用自动淋膜模具。


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涂布模具因其模唇开口犹如缝隙,又被称之为「狭缝式模具」,多半在常温下操作,涂布模具则用于处理各类胶料,如:环氧树脂, 酚醛树脂, 压克力树脂等。早期涂布技术以滚轮为核心技术,但随着涂布精度以及环境友善等趋势下,涂布模具在众多涂布方式中越来越广泛应用,涂布模具与传统涂布最大的差异在于密闭式操作,同时还具有以下几个优势:

1.  减少挥发造成的污染。

2.  大幅降低接着剂以及使用后残料。

3.  废液产出减少,降低生产成本。

4.  作业工时可降低停机时间。

加上使用模具可连续涂布,有效增加涂布速度,同时在长度与宽度的涂布方向都能保持涂层厚度精准。


涂布模具为避免涂胶过程中产生毛边或不平整状况,加工完成后必须使唇口保持锐边,直径不超过1um,模腔内部采用超镜面加工处理,除有效避免胶料残留在模腔,且确保加工的所有精度,这些精细的加工对涂布模具来说至关重要,因为涂布模具和其他押出模具不同,常温操作状态下要能让黏度不同的胶料平均涂胶,而且无法使用像押出模具宽幅调整设计,只能采用铜片调节,因此在流道设计以及加工精度要求格外严谨。



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涂布模具也因应客户的不同需求提供多种设计,如: 适用于多种原料混合搅拌涂胶的模具,一般常见的涂布模具即可满足需求,针对使用多种原料无须搅拌但要同时涂胶,建议采用多层模腔形式的涂布模具。


      

         低黏度垂流双层模具  /  光学胶涂布模具  /  锂电池用唇口特殊加工


由于涂布工艺发展越趋成熟,应用领域越发广泛,但在发展涂布工艺过程中需不断的进行测试,以利找出最佳制程与配方来降低成本,所以相当仰赖小型涂布实验设备作为打样以及材料开发用途,透过反复测试除了有助于大型产线设置时,有效降低与管理生产成本,也可以作为现有涂布设备改良或升级的参考依据。

大家都认可前期开发的实验过程很重要,但需要耗费相当的时间与金钱成本,目前市场上大致有两种做法,最好的做法就是设置自己专属的实验室与设备,虽然需要花费相当的成本,这对于长期开发来说是最具有效益的,相当适合原本就已经有涂布经验且需要提升技术的客户,另外一种方式比较节省成本的做法,就是与专业实验室合作开发,这比较适合初期想开发涂布的客户,通常实验室都具有相关团队提供操作与技术支持服务,可以透过与团队进行经验交流,并且透过专业实验室设备取得可靠相关参考数据。


 

专业实验室除了有技术团队支持,提供卷对卷实验机(左)与桌上型平面涂布机右)设备。


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不管是淋模工艺或涂布工艺,再再都显示高端精密的制程已成为市场主流,大胆创新,持续前行,才能符合市场多元化且快速的需求,市场布局的策略中,如何升级必要的核心设备以及技术精进,绝对是强化自身竞争力最关键的因素。