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聚乙烯(xī)薄膜在幹式複合(hé)中常出現的問題及對策
聚乙(yǐ)烯作(zuò)為一種石油加工產品,根據其聚合(hé)工藝的不同,可生產出性能完全不同的產品,一般分為HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE等,軟包裝(zhuāng)行業應用較為廣泛的是LDPE、LLDPE,由(yóu)於其具有良好的熱封性、耐衝擊性、一(yī)定的透(tòu)明性和一定的阻隔性(xìng),廣泛應用於複(fù)合包裝內(nèi)層--熱封層。
由於PE膜本身無(wú)極(jí)性,其表麵張(zhāng)力(lì)很低,一般隻能達到(dào)31-33dyn/cm,這樣通過(guò)幹式複合後與另一種薄膜(mó)的結合就會很不牢固。所以,在正常生產(chǎn)中必須對其表麵進行處理,提高其表麵張力。一般可采用的(de)方式有三種:電(diàn)暈處理法、化學處理法及離子火焰法。但由(yóu)於(yú)其成本及效果,生產中大多采用電暈處理法。即通過瞬間高壓放電形成電火花,衝(chōng)出(chū)膜的表麵(miàn),將其表麵打毛,形成肉眼看(kàn)不到的凹凸麵,同時,還(hái)可使其表麵產生(shēng)一定量的極性基團。經過電暈處理後,一般瞬間(jiān)可(kě)使其表麵張力達到45-50dyn/cm,但一般穩定在40dyn/cm左右。
在幹式複合中經(jīng)常出現一些如:複合不牢、複合白點、複合成品發澀、熱封不住等問題,經過幹式複合後(hòu),形成這種結果(guǒ)的原因是多方麵的,下麵僅就由於PE膜的原因造成的這種現象進行一一探討。
一、複(fù)合不牢
即複合強度很低或為零,完全不能滿足客戶的(de)要(yào)求(qiú),造成產品報廢。由(yóu)於PE膜生產過程的特殊性,表麵張力偏(piān)低(dī)、滑爽(shuǎng)劑(jì)含量偏高(gāo)、表麵汙染等(děng)都可能(néng)導致複合不牢(láo)。
1、表麵張力偏低
一般情(qíng)況下,幹式複合用PE膜的(de)表麵張力必須達到(dào)38dyn/cm以上(shàng)才可以使用。
實踐證明(míng),如果PE膜的表麵張力值(zhí)低於38dyn/cm,就可能造成複(fù)合強度偏低的現象。低於36dyn/cm會形成複合強度(dù)極低或為零。同時,複合強度還與PE膜的厚度有關,如果小於30微米,在(zài)36-38dyn/cm時尚可勉強複合,厚度在30-50微米時,表麵張力值37dyn/cm時(shí),視(shì)其複合結構,如:OPP/PE,複合效果基本可以滿足要求。但厚度大於50微(wēi)米時,低於38dyn/cm基(jī)本不能使用。下麵有幾組(zǔ)數據供參考:
PE膜在剛剛生產出來時的表麵張力值都很大,但隨著放置時間的推移,其(qí)表(biǎo)麵張力值逐漸下降(jiàng),一般情況下,PE膜可儲存(cún)3-6個月,但在夏季高溫潮濕的季節存放期最好不要超過2個月。實踐證明,PE膜的表麵張力值與(yǔ)周(zhōu)圍環境及膜的厚(hòu)度的(de)關係極(jí)為密切,環境溫濕度越高,其表麵張(zhāng)力值下降越快,薄膜越厚,下降越快。所以,PE膜的放置一般不宜超過(guò)3個月,尤其是梅雨季節(jiē),更應注意倉儲的通風、透氣。如果由於某種原因放置時間過長,重新使用時,除(chú)要進行(háng)逐卷檢驗(yàn)外,還要根據複合(hé)產品的用途綜合考慮是否繼續使用,以免造成損(sǔn)失(shī)。
2、添加(jiā)劑的影響
PE在聚(jù)合或PE膜在成膜時,根據其用途的不同,一般都需加入一定量的添(tiān)加劑,如防靜電劑、滑爽劑、開口劑等。這些(xiē)添加劑在成膜(mó)後或複合後並不是靜止不動的,尤其是滑爽劑。滑爽劑一般采用芥酸酰(xiān)胺類或油酸(suān)酰胺(àn)類,由於滑爽劑造成複合(hé)強度下降(jiàng)的原因有兩種:
a.PE膜放置時間不久,滑爽劑遷移至PE膜的表麵,形成(chéng)一層很薄的致密層,這層致密層阻隔了粘合劑與(yǔ)PE膜表(biǎo)麵的(de)結合,導致粘合劑無法與PE分子接觸(chù),複合初(chū)粘力很低,隨著固(gù)化時間的加長,複合強度(dù)變化(huà)不大(dà),複合強度(dù)始終保持很低或為零。如果認真了解生產PE膜的樹脂情(qíng)況,這種現象,一般是可以避免的。對於(yú)有特殊要求必須使用高滑(huá)爽的PE膜膜,一般(bān)情況下不宜放置太久,如果由於某種原因造成了PE膜(mó)的超期使用,在複合前最好小(xiǎo)試或將PE膜置於60-70℃的溫度下8小時以上,此時的滑爽劑將部(bù)分失效(xiào),此時再去複(fù)合一般不會出現複合(hé)強(qiáng)度低的問題,但PE膜已不具備高滑(huá)爽性。
b.複合初粘力尚可,但隨著固(gù)化時間的加長,複合強度越來越低,兩層之間出現一層白色粉末(mò)狀物(wù)質。這是由於生產PE膜時選用了高滑爽的PE原料,由(yóu)於膜內滑爽劑含量較高,在進行高溫(40-50℃)固化的過程中,膜內的(de)滑(huá)爽劑分子運動加劇,大量的滑爽劑分子向膜的(de)兩側遷移,隨著時間的加長,向表麵遷移的量逐漸增大,其遷移破壞了粘(zhān)合劑與PE分子(zǐ)之間的物理粘接過程,將剛形成的不很牢固的粘結力破壞,時間越長,這種(zhǒng)破壞力越強,複合強度就越低。遇到這種情(qíng)況時,一(yī)般采取提高固化(huà)溫度的辦法,加速(sù)粘合劑的交聯速度,使其反應速(sù)度超過(guò)滑爽劑的遷移速度,以(yǐ)彌補由於PE膜內滑爽劑過(guò)多造成的負麵影響。
在生產過程中,很(hěn)多情況下會遇到客戶的各種近乎矛盾(dùn)的要求,如自動包裝,即要求有高的複合強(qiáng)度,又要(yào)求低的摩擦(cā)係數,這本身就是一對(duì)矛盾,為解(jiě)決這對矛盾,一般采取多層共擠製膜方法,各層根據用途的不同分別選用(yòng)不同的配料(liào),以(yǐ)滿足客戶的各種要求。
3、表麵汙染(rǎn)
PE膜在生(shēng)產過程中一般(bān)不(bú)會(huì)遭受汙染,但其中有一種汙染極易被忽略,那就是達(dá)因液(yè)的汙染。許(xǔ)多PE膜的生產廠家,都采取自配達(dá)因液來檢驗膜的表麵張力。達因液一般選用乙二醇獨乙醚(mí)的混合液,這是一種無色的透明液(yè)體,如(rú)果不慎將其汙染了導輥,由(yóu)於其揮發速度很(hěn)慢,薄(báo)膜在經(jīng)過導輥時將被(bèi)汙染,達因液侵入PE膜的表麵,與PE分子緊密結合,複合後,它不與粘合劑分子交(jiāo)聯(lián),造成局部複合強度為零。這種情況在事前檢驗中極難發現。
二、複合白點
此種現象極(jí)易發生在PE乳白膜上,一般乳白膜都是經過添加一定量的白色母料即(jí):濃縮(suō)鈦白粉。由於色母料質(zhì)量的高低不同(tóng),內含鈦白粉的粒度大小不一,硬度也不盡相同,導致(zhì)複(fù)合後生產的乳白膜質量不同(tóng),表麵(miàn)光亮(liàng)度不同。如果乳白(bái)膜的表麵手感粗糙,從側麵看有麻點,使用這樣的膜複合出來的產品大多會出現白點現象。通常解決這一問(wèn)題的辦法有(yǒu):一是提高粘合劑的塗布量(liàng)。二是重新印刷一層白墨。無論采取哪種辦法都要加大成本,所以PE膜在使用前(qián)一定要嚴格檢驗(yàn)。
三、複合後成品發澀
這種現象許多廠家都曾經(jīng)發(fā)生過。複合後的產品自動包裝機運行不暢,或製出的袋子開口困難。
幹式複(fù)合一般采(cǎi)用的(de)是二液反應型粘(zhān)合劑,複合後要進行高溫固化,以達到最高的複合強度(dù)。而PE膜內的滑爽劑會由於固化溫度的變化而變化,在一定溫度下,滑爽劑會(huì)發生化學變化而(ér)失去爽滑作用,溫度越高,這(zhè)種變化(huà)越大,滑爽劑的損失量就越大,最終會導致產品發澀,不能使用。所以,固(gù)化室的溫度一定要嚴格控(kòng)製在40℃左右,不可(kě)隨意提高。另外,要根據產品的不同用途,選(xuǎn)擇不同的配料,避免由於樹脂牌號選擇不當而造成(chéng)的(de)產(chǎn)品發澀。
四、熱封不良(liáng)
經過複(fù)合進入最(zuì)後一道工序或進入客戶手中後有時會出現(xiàn)局部熱封溫度偏高,熱(rè)封不(bú)良等的現象,嚴重時無法挽救。造成這種結果的原因有電暈擊穿,爽滑劑含量偏高,添加再生料量過(guò)大等。
1、電暈擊穿
PE膜在生產過(guò)程中經過高壓放電(diàn)輥時,由於各種原因可能會造(zào)成(chéng)膜(mó)的局部擊穿,這種現象往往(wǎng)是縱向的一條,位置一般固定不變,測熱封不良處PE膜的表麵張力值一(yī)般都很高,由於被(bèi)擊穿的熱(rè)封麵與複合麵一樣形成了帶有極性基(jī)團的物質(zhì),這種物質不(bú)具有熱封性,所以,在製袋或自(zì)動包裝時就會出現局部熱封不良的現象。為避免這種現象的發生,PE膜在進廠檢驗時增(zēng)加一項複(fù)合麵表麵張力值檢測項。
2、滑爽劑含量偏(piān)高
由於PE膜熱封(fēng)層滑爽劑含量過高,會導致其大量析出在PE膜的表麵上形成致(zhì)密層,阻礙了PE膜的熱封。如果使用了過期的PE膜,可能會出現這種情況。所以,要根據(jù)客戶的具體(tǐ)要求選擇適當的樹脂牌(pái)號,對於高(gāo)滑爽(shuǎng)的(de)產品盡量不要使用過(guò)期薄膜。此種現象發生後,建議使用溶劑反(fǎn)複擦拭其熱封麵(miàn),效果會有所改善。
3、再生料(liào)
為節約成(chéng)本,在生產PE膜時,往往加入一定量(liàng)的再生料,而再生料一般是經過不低於兩次的高(gāo)溫再生,又有(yǒu)一定量的雜質,重新製膜後,其熱封性能大大下降,熱封溫度普遍提高(gāo)5-10℃,實驗證明,熱封層再生料(liào)的(de)添(tiān)加量在30%時,PE膜的熱封溫度(dù)提高3-5℃,添加(jiā)量50%時,熱封溫度(dù)提高6-10℃,一般要求製膜廠家在(zài)熱封層盡量不要添加再生料。
幹複過程中遇到的問題(tí)很多,但往往(wǎng)同一個問題(tí)形成的原因卻(què)是多方(fāng)麵的,所以出現問(wèn)題後,一定要認真分析,多方考慮,經過實驗方可下結論。以上所述僅供參考。