無溶劑複合產品摩擦係(xì)數受哪些方麵的影響(xiǎng)?
【正文】
無溶劑複(fù)合產品對摩擦因數的影響
1、熱封層薄膜的(de)厚(hòu)度對摩擦因數的(de)影響
無溶劑(jì)複合熱封層的表麵摩擦因數(shù)上升是因為熱封層中爽滑(huá)劑在較高溫度下(xià),部分向熱封層薄膜的複合膠(jiāo)層麵發生“內(nèi)遷”,與無溶劑膠(jiāo)黏劑中的異氰酸酯基反應。PE熱封膜(mó)常采用3層共擠結構(A/B/C),A層為靠近複合麵,B層為中(zhōng)間(jiān)層,C層為靠近包(bāo)裝對(duì)象。通常(cháng)隻在C層添加爽(shuǎng)滑劑,爽滑劑內遷需要經過A層(céng)和B層,因此在內遷過程中,爽滑劑到達膠(jiāo)水層的阻力越大,遷移到膠水層的爽滑(huá)劑越少,與膠(jiāo)水(shuǐ)反(fǎn)應的爽滑劑就越少,摩擦因數的增加量就越少。采用C 層厚度(dù)相同但總厚度分別為46,37μm的PE 3層(céng)共擠熱封膜,見圖1,PE熱封膜在複合前與複合後動/靜摩擦因(yīn)數都呈上升(shēng)趨勢,在複合前後,厚度為(wéi)46μm的動/靜摩擦因(yīn)數分別上升了41.9%和34.4%,厚度為37μm的動/靜摩擦因數分別(bié)上升了55.6%和53.6%,因此增加A層(céng)或B層厚度可以減緩摩擦因數的上(shàng)升率。在實際生產中發現,膜厚小於30μm,摩(mó)擦因數的變化太大,不適(shì)合生產(chǎn)要求,建議膜(mó)厚在35μm 以(yǐ)上。
2、不同結構的熱封層對(duì)摩擦因數的影響
不同生產廠家的熱封膜(mó)對摩擦因數的影響相(xiàng)差很大,除了與熱封膜厚度有關外,還與熱封層的結構有關。采用厚(hòu)度為46μm的2種不同結構的PE熱封膜(mó),A熱封膜3層結構(外層/中間層/熱封(fēng)層)的配方分別為:線型低密度聚乙烯(LLDPE,50%)+低密度聚乙(yǐ)烯(LDPE,50%)/線型低密度聚乙烯(LLDPE,100%)/線型低密度聚乙烯(LLDPE,35%)+ 低密度聚乙(yǐ)烯(xī)(LDPE,30%)+茂金屬聚乙烯(xī)(MPE,30%)+爽滑母(mǔ)料(5%),各層厚度分別(bié)為15,15,16μm。B 熱封膜3 層結構的配方為LLDPE(50%)+ LDPE(50%)/ LLDPE(70%)+回收料(含MDPE,30%)/LLDPE(35%)+LDPE(30%)+MPE(30%)+爽滑母料(5%),各層厚(hòu)度分別為15,15,16μm。從圖2可知(zhī),含中密度聚乙烯(MDPE)回收料的摩擦(cā)因數比沒有添加回收料的低,這主要與回收料中MDPE的相(xiàng)對結晶度較高有關(guān),一部分內層爽滑劑(jì)的內遷被阻止,同時也可能與MDPE 回收料中本身含有一定量爽滑劑有(yǒu)關。由此,在生產PE薄膜進行配方設計時,在外層或中間層材料加入一定比例MDPE,可以在一定程度上(shàng)阻止爽滑劑的內遷,從而減少摩擦(cā)因數的急劇上升(shēng)。
3、熟化工藝對摩擦因數的影響
熟化工藝控製包括熟化溫度和熟化時間,溫度會影響爽滑劑的遷移速度和PE薄膜對爽滑劑的相容性(xìng),及(jí)膠黏劑與爽滑劑(jì)的反應速度。從(cóng)圖3可以看出,30℃時PE薄膜的摩(mó)擦因數比23 ℃時的(de)有所增加,這是因(yīn)為溫度上升會提高(gāo)PE薄膜對爽滑劑的相容性,促使爽滑劑(jì)向PE 膜“內遷”,爽滑劑遷移率增(zēng)加,並且會加劇與(yǔ)異氰酸酯基的反(fǎn)應,此外,也可能與一些低熔(róng)點的爽滑劑,在溫度提高時出(chū)現粘連而失去爽滑的作用有關。在熟化過程中,摩擦(cā)因(yīn)數在熟化24h後達到最高值,隨著熟化完全,摩擦因(yīn)數(shù)逐步下降,這可能與完全熟化後(hòu)放置室溫時爽滑劑的外遷有關,因(yīn)為胺類爽滑劑的遷移規律是高溫情況(kuàng)下內遷,而在低溫(wēn)情況下外(wài)遷(qiān)。
改善摩擦因數的措施
1、熱封膜爽滑劑配方(fāng)改進(jìn)
經過無溶(róng)劑複合後,摩擦(cā)因數升高(gāo)的根本原因是PE爽滑劑中的油酸酰胺或芥酸酰胺與無(wú)溶劑膠黏劑中的NCO反應,因此采用(yòng)酯類等爽滑劑替代油酸酰胺或芥酸酰胺,可以(yǐ)從根本上解決摩擦(cā)因數的上升(shēng)。此外,在研製爽(shuǎng)滑劑配(pèi)方的設計(jì)中,考慮爽(shuǎng)滑劑與(yǔ)PE樹脂的相(xiàng)容性、衛生性、耐溫性(xìng)、加工適性及摩擦因數的時效性(xìng)等,也是解決無溶劑(jì)複合摩(mó)擦因(yīn)數上升的關鍵技術。
2、熱封膜的工藝配方改進
根據圖2 分析,采用(yòng)阻隔性好(hǎo)的PE可以阻止一部分爽滑劑的內遷。目前的做法是在靠近膠黏劑層(即外層)共擠一層HDPE,HDPE結晶度高(gāo),拉伸強度大,但其拉伸(shēn)率和透明性沒有LDPE,LLDPE等樹(shù)脂的好,在應用方麵受到一定限製。
3、無溶劑複合工藝控製
有研究表明,每平(píng)方米增加1g上(shàng)膠量,摩擦因數大約上升(shēng)0.025,主要是由於膠黏劑中的異氰酸酯基吸收爽滑劑和生產中磨損或消耗掉一(yī)部分爽滑劑所致,因此(cǐ)在滿足表(biǎo)觀要求和(hé)剝離強度的前提下(xià),上膠量應盡(jìn)可(kě)能地少。生產過程中溫度的上升會引起摩(mó)擦因(yīn)數的急劇上升,這與爽滑劑在高溫情況下內遷有(yǒu)關,所以在生產過程(chéng)中的複合輥溫度、熟化溫度和摩擦因數測定溫度等都(dōu)要控製適當。由於(yú)無溶劑複合的初(chū)粘力比較低,在收卷(juàn)過程中設置的錐度比較小,使無(wú)溶劑複合膜盡量收緊,但此(cǐ)時熱封膜與印刷(shuā)膜之間的距離變小,壓(yā)力變大,PE膜的爽滑劑會“外遷”轉移到印刷膜上,從而導致PE 膜的摩擦因數上升(shēng),因此在設置錐度時,在防止(zhǐ)隧道現象產生的前提下,收卷張力不要太大。
來源:《包裝工(gōng)程》