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研究生: 曹世勳
Tsao, Shih-Hsun
論文名稱: 凹版塗佈的穩定性改善
Stability improvement of gravure coating
指導教授: 蔡明田
Tsai, Ming-Tien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程管理碩士在職專班
Engineering Management Graduate Program(on-the-job class)
論文出版年: 2022
畢業學年度: 110
語文別: 中文
論文頁數: 61
中文關鍵詞: 凹版塗佈膜厚有機溶劑揮發固成分
外文關鍵詞: Gravure, Solvent volatilization, Solid content
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  • 本研究目的為改善凹版塗佈的膜厚穩定性,因膜厚為影響客戶端印刷品質的重要因子,但凹版塗佈塗層乾燥後僅20nm~3µm,生產速度高達280m/min,目前市面上無測量系統可直接並即時量測塗層厚度,故期望透過生產中塗料料槽的重量損失、塗料的密度與固成分差異、有機溶劑揮發的控制…等,其他可量測的項目去推算膜厚,實測驗證其正確性,找出影響膜厚的因子並加以改善。
    為達到此目的,須先建立即時的濕塗量監看系統,並設法測得塗料的密度與固成分,結合濕塗量與固成分推算膜厚。本研究透過實驗法以PDCA (Plan-Do-Check-Act)管理循環,添購設備改善現有系統,讓濕塗量與膜厚可即時監看,再經由製程改善與優化品檢手法降低變異,期望達到改善效果。
    研究發現,主要影響膜厚的原因是塗料的有機溶劑揮發造成固成分變化,進而影響膜厚,溶劑揮發的影響主要原因有兩個:
    1. 生產不同幅寬產品時溶劑揮發量不同,單位時間揮發量與產品生產寬度成反比。
    2. 當塗料的單位時間揮發量固定時,當迴流桶的塗料量越少時,揮發量對固成分的影響越大,固成分會急遽上升。
    針對第一點,透過製程的改善,依不同生產幅寬建立不同滴定量,可有效平衡其揮發量,並讓即時濕塗量達到穩定。第二點為建立自動補料系統,讓回流桶的塗料穩定維持在30~50kg之間,可有效穩定固成分。比對改善前後各120筆資料,乾量的Cpk由0.41提升至0.95,乾量超標率由12.5%降低至0%,表示上述的對策是有效的。

    關鍵字:凹版塗佈,膜厚,有機溶劑揮發,固成分

    The purpose of this study is to improve the film thickness stability of gravure coating. A well-known manufacturer of decorative films in Taiwan is used as an example, and the PDCA (Plan-Do-Check-Act) management cycle is used to improve the existing system by purchasing equipment, and then the variation is reduced by process improvement and optimization of quality inspection practices. It was found that the main reason that affects the film thickness is that the organic solvent volatilization of the coating causes the change of solid content, which in turn affects the film thickness. There are two main reasons for the influence of solvent volatilization:
    1. The amount of solvent volatilization is different when producing products with different widths, and the volatilization amount per unit time is inversely proportional to the production width of the product.
    2. When the volatilization amount of the paint per unit time is fixed, the less the amount of paint in the trough, the greater the effect of volatilization on the solid content, and the solid content will rise sharply.
    After improving the above problems, comparing 120 pieces of data before and after the change, the Cpk of the film thickness was increased from 0.41 to 0.95, and the over-standard rate was reduced from 12.5% to 0%.

    Keywords:Gravure , Solvent volatilization , Solid content

    摘要 I Extended Abstract II 致謝 VII 目錄 VIII 表目錄 XI 圖目錄 XII 第一章 緒論 1 第一節 研究背景 1 第二節 研究動機 3 第三節 研究目的 6 第四節 研究流程 9 第二章 文獻探討 10 第一節 濕式塗佈技術 10 第二節 常見的塗佈缺陷介紹 12 第三節 燙金箔膜的製程介紹 15 第四節 影響塗佈厚度的因素 18 第三章 研究架構與方法 19 第一節 研究對象 19 第二節 研究方法 19 第四章 建立穩定的連續性塗佈量量測系統 20 第一節 塗佈濕量量測現況分析 20 第一項 現行塗佈量測量方式 20 第二項 模擬計算每分鐘塗佈濕量的變化 20 第二節 作業流程分析 21 第一項 現況塗佈量測量作業流程分析 21 第二項 以IPOC方法分析各流程動作 22 第三項 確立改善要項 24 第四項 制訂滴定量管控範圍值 27 第五項 改善補料模式 29 第六項 上傳的資料作預處理,降低干擾值 32 第三節 塗佈量即時顯示系統改善成果 33 第一項 改善後的系統示意圖 33 第二項 改善後的系統流程圖 34 第三項 改善後的即時顯示系統 34 第五章 建立即時乾量顯示系統 35 第一節 塗佈量與乾量的關係 35 第一項 何謂乾量 35 第二項 乾量、塗佈量與固成分關係 36 第二節 乾量量測現況與改善 38 第一項 乾量量測的方式與流程 38 第二項 改善四位數電子天秤量測的精度,提升量測穩定性 38 第三項 消除Sample所帶靜電,提升量測穩定性 40 第三節 塗料固成分量測現況與改善 41 第一項 塗料固成分量測方式與流程 41 第二項 加大烘烤盤面積以降低量測值變異性 42 第三項 改變取料方式,降低量測變異性 43 第四節 導入密度量測儀並建立密度與塗料固成分關係 44 第一項 尋找密度量測儀器 44 第二項 建立塗料的密度與固成分關係曲線 46 第三項 密度計精度測試 47 第五節 建立即時乾量顯示系統並驗證 48 第一項 建立即時乾量顯示系統 48 第二項 驗證乾量即時顯示系統準確性 49 第六章 分析與提升乾量(膜厚)穩定性 51 第一節 分析乾量穩定性,找出影響乾量的因子 51 第一項 分析乾量穩定性 51 第二項 建立自動補料系統 51 第二節 驗證乾量穩定性改善效果 55 第七章 結論與建議 58 第一節 結論 58 第二節 建議 60 參考文獻 61

    1. 溫恕恆、塗佈缺陷排除法-化腐朽為神奇、工業材料、第205期、第98~105頁、2004/1/5
    2. 徐樹波、微凹版塗佈單元塗佈特性與相關技術研究、北京印刷學院、2015/3

    下載圖示 校內:2024-03-13公開
    校外:2024-03-13公開
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