一种无溶剂复合机涂胶量的计算方法技术领域
本发明属于无溶剂复合技术领域，涉及一种无溶剂复合机涂胶量的计算
方法。
背景技术
随着人们对环境、节能、减排、环保等方面的要求进一步的提高，在包
装领域复合工艺的实现上，无溶剂复合工艺必将越来越应用广泛。无溶剂复
合技术作为一种安全的、取代溶剂型胶黏剂的软包装复合技术目前正在稳步
较快发展。世界上越来越多的包装材料制造者倾向于采用无溶剂复合技术，
以消除由于溶剂挥发而造成的污染问题。无溶剂复合机采用五辊涂胶单元，
通过各辊间的速差将胶水转移到料膜上，涂胶量与定计量辊R1、动计量辊
R2辊的间隙及动计量辊R2、涂胶辊R3辊的速差有关，一般采用试验的方法
得到涂胶量与各参数的关系，并提供给客户涂胶量与各参数之间的对应表，
当胶水品牌变更，密度或胶水转移率发生变化后，实际的涂胶量与表格存在
一定的差异，给客户在实际涂胶量的选择上带来一定不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种无溶剂复合机涂胶量的计算方法，能够根据设
定的相关参数计算出理论涂胶量，提供涂胶量的参考值，解决了由于胶水参
数变化给实际涂胶量的选择带来不便的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种无溶剂复合机涂胶量的计算方法，具
体包括以下步骤：
步骤1，计算转移辊R3上的胶层厚度HR3；
步骤2，根据步骤1所得的HR3计算涂胶辊R4上的胶层厚度HR4；
步骤3，根据步骤2所得的HR4计算料膜胶层厚度HL；
步骤4，计算A胶水与B胶水的混合密度ρAB；
步骤5，根据步骤4所得的ρAB与步骤3所得的HL计算料膜涂胶量GL。
本发明的特点还在于，
其中步骤1的具体过程为：通过如下公式(1)计算转移辊R3上的胶层
厚度
H R 3 = C × T R 2 / R 3 100 × LS R 2 / R 3 100 = C × T R 2 / R 3 × LS R 2 / R 3 10000 - - - ( 1 ) ; ]]>
其中，C为定计量辊R1与动计量辊R2之间的调整间隙，单位μm；R2
为动计量辊R2的辊径，单位mm；R3为转移辊R3的辊径，单位mm；TR2/R3
为动计量辊R2与转移辊R3之间的胶水转移率；LSR2/R3为动计量辊R2与转
移辊R3之间的线速度比。
其中定计量辊R1与动计量辊R2之间的调整间隙C的范围为80μm～100
μm；动计量辊R2与转移辊R3之间的胶水转移率TR2/R3的范围为85％～98％；
计量辊R2与转移辊R3的线速度比LSR2/R3为8％～20％。
其中步骤2的具体过程为：通过如下公式(2)计算涂胶辊R4上的胶层
厚度
H R 4 = H R 3 × T R 3 / R 4 100 × LS R 3 / R 4 100 = H R 3 × T R 3 / R 4 × LS R 3 / R 4 10000 - - - ( 2 ) ; ]]>
其中，TR3/R4为转移辊R3与涂胶辊R4之间的胶水转移率；LSR3/R4为转
移辊R3与涂胶辊R4的线速度比，R4为涂胶辊R4的辊径，单位mm。
其中转移辊R3与涂胶辊R4之间的胶水转移率TR3/R4的范围为
85％～98％，转移辊R3与涂胶辊R4的线速度比LSR3/R4的范围为10％～40％。
其中步骤3的具体过程为：根据如下公式(3)计算料膜胶层厚度
H L = H R 4 × T R 4 / L 100 = H R 4 × T R 4 / L 100 - - - ( 3 ) ; ]]>
其中，TR4/L为涂胶辊R4与料膜之间的胶水转移率。
其中涂胶辊R4与料膜之间的胶水转移率TR4/L的范围为85％～98％。
步骤4的具体过程为：通过如下公式(4)计算A胶水与B胶水的混合
密度
ρ A B = G B / A + 100 100 ρ A + G B / A ρ B - - - ( 4 ) ; ]]>
其中，ρA为A胶水的密度，单位g/cm3；ρB为B胶水的密度，单位
g/cm3；GB/A为B胶水与A胶水的重量配比。
其中步骤5的具体过程为：根据如下公式(5)计算料膜涂胶量
GL＝ρAB×HL(5)。
本发明的有益效果是，本发明中提出的无溶剂复合机理论涂胶量的计算
方法，给实际生产中涂胶量提供了参考依据，通过现场应用的实际涂胶量相
关参数，以计算出的涂胶量为基础，寻找出实际生产中的涂胶量的对应规律，
方便生产控制。
附图说明
图1是无溶剂复合机五辊涂胶单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
图1是无溶剂复合机涂胶单元结构示意图。其中，R1为定计量辊(钢
辊)、R2为动计量辊(钢辊)，R3为转移辊(胶辊)，R4为涂胶辊(钢辊)，
R5为涂胶压辊(胶辊)。调整R1辊与R2辊之间间隙，两辊之间形成胶槽，
无溶剂胶水经过混合后存储到该胶槽中。当正常工作时，R1辊静止不动，
R2辊逆时针转动，通过间隙把胶层涂到R2辊身表面；R3辊顺时针转动，
R3辊与R2辊调整有速差，R3辊表面线速度比R2辊表面线速度快很多，通
过两辊的速差、压力把胶水均匀的涂覆到R3辊身表面；同样的R4辊逆时
针转动，通过速差把胶水涂覆到R4辊身表面；R5是被动胶辊，正常工作时
合压，让料膜与R4辊身紧密接触，通过压力把胶水从R4辊身完全转移到
料膜涂胶面上。
本发明一种无溶剂复合机涂胶量的计算方法，具体包括以下步骤：
步骤1，计算转移辊R3上的胶层厚度HR3，单位μm；
具体过程为：通过如下公式(1)计算转移辊R3上的胶层厚度
H R 3 = C × T R 2 / R 3 100 × LS R 2 / R 3 100 = C × T R 2 / R 3 × LS R 2 / R 3 10000 - - - ( 1 ) ; ]]>
其中，C为定计量辊R1与动计量辊R2之间的调整间隙，数值范围为
80μm～100μm；R2为动计量辊R2的辊径，单位mm；R3为转移辊R3的
辊径，单位mm；LSR2/R3为动计量辊R2与转移辊R3之间的线速度比，数值
范围为8％～20％；TR2/R3为动计量辊R2与转移辊R3之间的胶水转移率，数
值范围为85％～98％。
步骤2，根据步骤1所得的HR3计算涂胶辊R4上的胶层厚度HR4，单位
μm；
具体过程为：通过如下公式(2)计算涂胶辊R4上的胶层厚度
H R 4 = H R 3 × T R 3 / R 4 100 × LS R 3 / R 4 100 = H R 3 × T R 3 / R 4 × LS R 3 / R 4 10000 - - - ( 2 ) ; ]]>
其中，TR3/R4为转移辊R3与涂胶辊R4之间的胶水转移率，数值范围为
85％～98％；LSR3/R4为转移辊R3与涂胶辊R4的线速度比(线速度为Line
Speed)，数值范围为10％～40％；R4为涂胶辊R4的辊径，单位mm。
步骤3，根据步骤2所得的HR4计算料膜胶层厚度HL，单位μm；
具体过程为：根据如下公式(3)计算料膜胶层厚度
H L = H R 4 × T R 4 / L 100 = H R 4 × T R 4 / L 100 - - - ( 3 ) ; ]]>
其中，TR4/L为涂胶辊R4与料膜之间的胶水转移率，数值范围为
85％～98％。
步骤4，计算A胶水与B胶水的混合密度ρAB，单位g/cm3；
具体过程为：通过如下公式(4)计算A胶水与B胶水的混合密度
ρ A B = G B / A + 100 100 ρ A + G B / A ρ B - - - ( 4 ) ; ]]>
其中，ρA为A胶水的密度，单位g/cm3；ρB为B胶水的密度，单位
g/cm3；GB/A为B胶水与A胶水的重量配比。
步骤5，根据步骤4所得的ρAB与步骤3所得的HL计算料膜涂胶量GL；
具体过程为：根据如下公式(5)计算料膜涂胶量
GL＝ρAB×HL(5)。
已知：胶水A密度ρA、胶水BρB及胶水A与胶水B的重量配比GB/A，
还可通过如下公式(6)计算出胶水A与胶水B的体积配比
V B / A = G B / A ρ B 100 ρ A × 100 ( % ) - - - ( 6 ) ; ]]>
计算体积配比的目的是无溶剂胶水供应商有时会提供该参数，通过计算
可以与胶水提供的参数比较，进一步确定正确的混合比参数。
已知：动计量辊R2的辊径R2，单位mm；转移辊R3的辊径R3，单位
mm；动计量辊R2与转移辊R3之间的胶水转移率TR2/R3，通过如下公式(7)
计算出动计量辊R2与转移辊R3之间的转速比
N R 2 / R 3 = LS R 2 / R 3 × R 3 R 2 ( % ) - - - ( 7 ) ; ]]>
已知：转移辊R3的辊径R3，单位mm；涂胶辊R4的辊径R4，单位mm；
转移辊R3与涂胶辊R4的线速度比LSR3/R4，通过如下公式(8)计算出转移
辊R3与涂胶辊R4之间的转速比
N R 3 / R 4 = LS R 3 / R 4 × R 4 R 3 ( % ) - - - ( 8 ) . ]]>
实施例1
步骤1，已知定计量辊R1与动计量辊R2之间的调整间隙C为80μm，
动计量辊R2的辊径R2为200mm，转移辊R3的辊径R3为160mm，动计量
辊R2与转移辊R3之间的胶水转移率为TR2/R3为90％，动计量辊R2与转移
辊R3之间的线速度比LSR2/R3为10％，通过公式(1)计算出转移辊R3上的
胶层厚度
H R 3 = C × T R 2 / R 3 100 × LS R 2 / R 3 100 = C × T R 2 / R 3 × LS R 2 / R 3 10000 = 7.2 μ m ; ]]>
步骤2，已知转移辊R3与涂胶辊R4之间的胶水转移率TR3/R4为90％，
转移辊R3与涂胶辊R4的线速度比LSR3/R4为20％，涂胶辊R4的辊径R4为
200mm，结合步骤1所得的转移辊R3上的胶层厚度HR3，通过公式(2)计
算涂胶辊R4上的胶层厚度
H R 4 = H R 3 × T R 3 / R 4 100 × LS R 3 / R 4 100 = H R 3 × T R 3 / R 4 × LS R 3 / R 4 10000 = 1.296 μ m ; ]]>
步骤3，已知涂胶辊R4与料膜之间的胶水转移率TR4/L为90％，结合步
骤2所得的涂胶辊R4上的胶层厚度HR4，通过公式(3)计算出料膜胶层厚
度
H L = H R 4 × T R 4 / L 100 = H R 4 × T R 4 / L 100 = 1.166 μ m ; ]]>
步骤4，已知A胶水的密度ρA为1.103，B胶水的密度ρB为0.96，胶
水A与胶水B的重量配比为50％，通过公式(4)计算出A胶水与B胶水
的混合密度ρAB
ρ A B = G B / A + 100 100 ρ A + G B / A ρ B = 1.051 g / c m 3 ; ]]>
步骤5，根据步骤4所得的A胶水与B胶水的混合密度ρAB及步骤3
所得的涂料膜胶层厚度HL，通过公式(5)计算出料膜涂胶量
GL＝ρAB×HL＝1.226g/m2。
实施例2
步骤1，已知定计量辊R1与动计量辊R2之间的调整间隙C为80μm，
动计量辊R2的辊径R2为200mm，转移辊R3的辊径R3为160mm，动计量
辊R2与转移辊R3之间的胶水转移率为TR2/R3为90％，动计量辊R2与转移
辊R3之间的线速度比LSR2/R3为10％，通过公式(1)计算出转移辊R3上
的胶层厚度
H R 3 = C × T R 2 / R 3 100 × LS R 2 / R 3 100 = C × T R 2 / R 3 × LS R 2 / R 3 10000 = 7.2 μ m ; ]]>
步骤2，已知转移辊R3与涂胶辊R4之间的胶水转移率TR3/R4为90％，
转移辊R3与涂胶辊R4的线速度比LSR3/R4为30％，涂胶辊R4的辊径R4为
200mm，结合步骤1所得的转移辊R3上的胶层厚度HR3，通过公式(2)计
算涂胶辊R4上的胶层厚度
H R 4 = H R 3 × T R 3 / R 4 100 × LS R 3 / R 4 100 = H R 3 × T R 3 / R 4 × LS R 3 / R 4 10000 = 1.944 μ m ; ]]>
步骤3，已知涂胶辊R4与料膜之间的胶水转移率TR4/L为90％，结合步
骤2所得的涂胶辊R4上的胶层厚度HR4，通过公式(3)计算出料膜胶层厚
度
H L = H R 4 × T R 4 / L 100 = H R 4 × T R 4 / L 100 = 1.750 μ m ; ]]>
步骤4，已知A胶水的密度ρA为1.13，B胶水的密度ρB为0.98，胶水
A与胶水B的重量配比为65％，通过公式(4)计算出A胶水与B胶水的混
合密度ρAB
ρ A B = G B / A + 100 100 ρ A + G B / A ρ B = 1.066 g / c m 3 ; ]]>
步骤5，根据步骤4所得的A胶水与B胶水的混合密度ρAB及步骤3
所得的涂料膜胶层厚度HL，通过公式(5)计算出料膜涂胶量
GL＝ρAB×HL＝1.865g/m2。
通过以上两个实施例给定两组不同的参数来计算涂胶量的结果，实
施例1与实施例2的区别是改变了胶水品牌，胶水对应的密度、A胶水
与B胶水的重量配比，另外R转移辊R3与涂胶辊R4的线速度比也有变
化。从两组数据可以看出，通过本发明的算法，能够非常直观的看到不
同参数改变后涂胶量的变化，给实际生产时提供理论上的支持。
若在实际生产中，需要的涂胶量一定，可以先通过本发明中的方法，
结合实际的相关参数，计算出理论涂胶量，比较理论涂胶量与实施所需
涂胶的差异，相应调整相关参数，即可最终达到所需涂胶量，如果没有
本发明中的方法作为理论参考依据，则需要在实际生产中一一测量、试
验，那么，如果胶水参数变化后，实际涂胶量的选择则十分麻烦。
综上所述，本发明克服了现有技术涂胶量只能依靠实际测试得到，无有
效的、完整的、系统的涂胶量理论计算支持，本发明提供计算方法，通过人
机界面显示，非常方便的改变参数，显示直观，人机交互功能友好，具有巨
大的推广应用价值。