關於複合(hé)膜表麵皺(zhòu)褶與膠水不幹的關(guān)係
複合薄膜的表麵皺褶是複合軟(ruǎn)包裝材料加工及應用過程中常見的問(wèn)題。
人們通常會說:表麵皺褶問題常常會有膠水不幹現象相伴隨(suí),即將有表麵皺褶問題的複合膜剝開時(shí),常常會(huì)發現複合膜的膠(jiāo)層有不同程(chéng)度的“發粘(zhān)”現象。因此,人們得出結(jié)論:複合(hé)薄膜的表麵皺褶問題(tí)是(shì)由於膠水不(bú)幹問題所引發的!
複合薄膜的表麵(miàn)皺褶問題可以出現在複合薄膜的生產及應用的不同階段:
1. 複合薄(báo)膜下機時;
2. 複合薄膜經過(guò)熟化處理後;
3. 製袋加工完成(chéng)時及放(fàng)置一段時間後;
4. 水煮處理完成時及放置一段時間後;
5. 蒸煮處理完成時及放置(zhì)一段時間後。
下圖是製袋(dài)加工後的表麵皺褶的(de)案例(lì)之一。
所謂表麵(miàn)皺褶問題的表現是(shì):
1. 表層的薄膜向上凸起;
2. 內層的薄膜向(xiàng)下凹(āo)陷。
上圖的表麵皺褶即屬(shǔ)於“表層薄(báo)膜(mó)向上凸起”類的。
迄今為止(zhǐ),尚未發(fā)現在一張複合薄膜或一個複合膜袋(dài)上“表層(céng)的薄膜向上凸起”和“內層的薄膜(mó)向下凹陷”現象同時(shí)發生(shēng)的現象。
在複合薄膜下機時所出現的表麵皺褶,過去俗(sú)稱為“隧道”,很(hěn)多人都將其歸因為膠(jiāo)水的“初粘力”不足。伴隨著無溶劑型幹法複合加工技術的逐步普及,現在已很少有(yǒu)人投訴“膠水初粘力不足”了,因為大家都已清楚地知道:複(fù)合膜下機時的隧道問題的原因是放卷張力控製不良!
由於放卷的張(zhāng)力控製(設定)不良,使得兩個複合基材在複合加工過程中處(chù)於不同的延伸率(lǜ)狀態,例如PET/CPP的(de)複合薄膜,可能(néng)PET膜被拉長了千分(fèn)之二,CPP膜被拉長了千分之四,當複合過程結束(shù)時(即複合膜下機了),由於外加的張力已去掉(diào)了,因此,PET膜就會“試(shì)圖”回縮千分之二,CPP膜也會“試圖”回縮千分之四。
如果此時的(de)膠層的(de)初粘(zhān)力足夠大,則兩個複合基材都不能(néng)回縮到其初始的長度,所以,下機的複(fù)合膜就會呈現向CPP層方向卷曲的狀態;
如果(guǒ)此時的膠層的(de)初(chū)粘力不夠大(dà),則PET膜就有可能完全恢複到其初始狀態,CPP膜也將最大程度地恢複到接(jiē)近其初始狀態的狀態。
此時(shí),在(zài)兩層複合膜間就(jiù)出現了長度(dù)的差異,即在單(dān)位長度上,PET膜比CPP膜長(zhǎng)了將近千分之二!其結果就(jiù)是出現了隧道問題--CPP膜平直、PET膜向上(shàng)凸起的隧道!
隧道問題的嚴重程度(單位長度上隧道的數量、隧道的長(zhǎng)度以(yǐ)及隧道凸起的高度)是與兩層基材膜間長度的差異成正比的!
從以上的描述中不難發現:對於剛下機的複合薄(báo)膜而(ér)言,是(shì)否會(huì)產生隧(suì)道問題的原因是在無外加張力的(de)條件下複合薄膜間是否存在長度上(shàng)的差異,以及膠層的初粘力或剝離力是否足夠大(dà)!由此可以推(tuī)斷:此種狀態下所出現的隧道問題與膠層(céng)是否(fǒu)完全固(gù)化(即是否發粘)完全沒有關係!
據此,可(kě)以推而廣之。在其(qí)他的狀態下(即熟化後、製袋後、水煮後、蒸煮後)所出(chū)現的表麵皺褶問題的原因(yīn)也應當是(shì)一樣的!
不(bú)過,兩者之(zhī)間還是存在著一些差別(bié):前者(複合(hé)薄膜剛下機時)的基(jī)材間的長度差異是由於基(jī)材被拉伸的程度不同(tóng)而形成的,而後者的基(jī)材間的(de)長度的差異(yì)則是由(yóu)於基材在(zài)受(shòu)熱後的收縮程度的不同而形成(chéng)的。也就是通常所說的在基材間存在著熱收縮率差異(yì)!
大量的實驗數據表明,複合軟包(bāo)裝材料加工中所使用(yòng)的全(quán)部薄膜類基材以及(jí)拉鏈在受熱後均(jun1)會不同程(chéng)度地發生收縮(關於(yú)鋁箔尚缺乏相關數據)。
例如(rú):將PE薄膜放入沸水中5-10分鍾後,PE膜可能會沿其縱向收縮0.5-7.0%,同時沿其橫(héng)向膨脹0.5-1.0%。PE材質的(de)拉鏈(liàn)經過同樣條(tiáo)件的熱處(chù)理後,其熱收縮率可能在1-10%的範圍內。PA薄膜在160度、5分鍾(zhōng)的幹熱條件下,可能會收縮1.5-3.0%;在100度、5-10分鍾的水煮(zhǔ)(濕熱(rè))處理條件下,可能會收縮1.5-6.0%;而(ér)在135度、30分鍾蒸煮處理後,可能(néng)會收縮1.5-10%!
基(jī)材間(jiān)的(de)熱收縮率差異會對(duì)複合材料的(de)剝離強度產生顯著的影響。
曾經有一個客戶反映:使(shǐ)用(yòng)某一款膠水所加(jiā)工的AL/PE複合膜,其縱(zòng)向的剝離強度為(wéi)0.5N/15mm,橫向的剝離(lí)強度為3N/15mm。
經過對PE薄膜做水煮處理,發現所用的PE薄膜的縱向熱收(shōu)縮率為5%,橫(héng)向為-1%(即膨脹)。
調整(zhěng)PE膜的吹(chuī)塑工藝後,新(xīn)的(de)PE膜的縱向熱收縮率降為3%,橫向仍為-1%,其後的相同(tóng)結構複合製品的(de)縱向(xiàng)剝離強度上升為1.8N/15mm,橫向(xiàng)剝離強度仍保持為3N/15mm。
該案例清楚地表明了基材的熱收縮率差(chà)異對剝離強度的影響力。
某一客戶加工(gōng)的PA/乳白PE結構(gòu)的中心封袋,在其頂部的50mm寬刀封口(kǒu)處出現了程度不同的表麵皺褶問題。表麵皺褶的(de)表現(xiàn)為“PE層(céng)平直、PA膜向上凸起”。
經檢查,該批有(yǒu)多個印刷品種的包裝袋在寬刀封口(kǒu)處的剝(bāo)離強(qiáng)度為4-14N/ 15mm之(zhī)間(jiān),膠層的粘性在0.1~0.9N/15mm之間。封口處有表麵皺褶問題的包裝袋的寬刀封口處相對於袋體其他部位收縮了1.4~2.0%,而同批加工的沒有表麵皺褶問題的包裝(zhuāng)袋(dài)的寬刀封口處相(xiàng)對於(yú)袋體其他部位隻收縮了0.4-0.9%。
上述案例說明:寬刀封口處的向上凸起的表麵皺褶問題的(de)發生與封口處的剝離強度及其膠層的粘性(膠層尚未完全固化的狀態)並無直(zhí)接的關係!而是與封口處的熱收縮狀態有關。
基於以上的理由,本人認為:複合薄膜的表麵(miàn)皺褶問題的原因,是複合薄膜中不同層次的薄(báo)膜之間存在著(zhe)在不同熱(rè)處理溫(wēn)度條(tiáo)件下的熱收縮率的差異!該(gāi)問題與膠層是否已完全固化(膠層是否發粘)無關!