無溶劑膠複合工藝三大異常現象的處理對策,簡單實用!
本文詳細分析了無(wú)溶劑複合工藝中常見的紙塑脫離、鍍鋁轉移、氣泡等質量問題出現的原因,並介紹了相應的解決方法。
軟包裝無溶劑複合工藝出現異常現象,通常是由於(yú)紙張、薄膜、油墨、膠(jiāo)粘劑、機器設備等客觀因素以及溫度、壓力、速度、上膠量、客戶使用等主觀因素造(zào)成(chéng)。下麵根(gēn)據我公司單(dān)組分FC-7146和雙組分FC-7201/CK7302膠粘(zhān)劑在無溶劑複合工藝中的實際應用情況,歸納整理幾種常見異常(cháng)現象的成因(yīn)及處理方法。希望能為使用無溶劑複合工藝的生產企業帶來一些技術借鑒。
一、無(wú)溶劑複合工藝紙塑脫離現象
紙塑複合(hé)的實質是用膠粘劑做為中間介質,在覆膜機的滾筒上,在加熱加壓的外力作用下,對紙張的植物纖維與塑料的(de)非極(jí)性高分子(zǐ)聚合物薄膜和油墨層(céng)雙向潤濕、滲透、氧化結膜幹燥,從而(ér)產生有效的吸附力,使紙塑牢固粘合。
紙塑脫離現象主要表現為複(fù)合膜剝離強度不足(zú),膠不幹,紙張印刷品與塑(sù)料薄膜上麵的膠粘層(céng)脫離。此現象容易在印刷麵積比較大及大實地產品中出現。因表麵油(yóu)墨(mò)層較厚,膠水(shuǐ)難以潤濕、擴散、滲透。
1、主要原因
影響紙塑脫離的因素有許多,紙張的平滑度、勻度(dù)、含水量、塑(sù)料薄膜的各項性(xìng)能、印品墨層的厚薄度、輔助材(cái)料用量、紙塑複合時的溫度與壓力、生產環境衛生狀(zhuàng)況以及溫度、相對濕度等都會對紙塑(sù)複合的(de)最(zuì)終結果產生一定影響。
2、處(chù)理方法
(1)油墨的墨層太厚,造成(chéng)膠粘劑的(de)滲透和擴散,使得紙(zhǐ)塑脫離。處理方法是增加(jiā)膠粘劑的塗布量以及增加壓力。
(2)墨(mò)層(céng)未(wèi)幹或未幹透時,墨層中殘留溶劑的成分使粘合力減弱形成紙塑脫離。處(chù)理方法是等產品油墨幹透後,再進行複合。
(3)印刷品表麵殘留的(de)噴粉也會(huì)阻礙(ài)紙張與塑料薄膜的粘(zhān)合形成紙塑脫離(lí)。處理方法是(shì)利用機械和人工方式擦除印刷(shuā)品表麵的粉質後再複合。
(4)操作工藝不規範、壓力偏小,機速較快,導致紙塑脫離。處理方法是嚴(yán)格按工藝規(guī)範(fàn)操作,適當增加覆膜的壓力、降低機速。
(5)膠粘劑被紙張及印刷(shuā)油墨吸收,塗布量不足引起的紙塑脫離。應對膠粘劑重新配方和按廠家要求確(què)定上膠量。
(6)塑料薄膜表麵電暈(yūn)處理不夠或(huò)超(chāo)過使用期,使處(chù)理(lǐ)麵失(shī)效引起的紙(zhǐ)塑脫離。應按薄膜覆膜的電暈標準對塑料基材電暈或更新塑料薄膜(mó)。
(7)在使用單(dān)組(zǔ)分(fèn)膠粘劑時,因空氣濕度不(bú)足引起的紙塑脫離,則應根據單組分膠粘(zhān)劑加工工藝的濕度(dù)要求,進行人工加濕。
(8)確保膠粘(zhān)劑在保質期內,並按生產廠家要求保(bǎo)管和使(shǐ)用,如雙組分自動混膠機(jī)處於良好狀態,保證配比的準確、均勻、充(chōng)分。
二(èr)、無溶劑(jì)複合工(gōng)藝中鍍鋁(lǚ)轉移現象
鍍鋁膜既有塑料薄膜的特性,又在某(mǒu)種程度上替代了鋁(lǚ)箔,起到提高產(chǎn)品檔(dàng)次的(de)作(zuò)用,而且相(xiàng)對(duì)成本較低。但在生產過程中,常常會發生鍍鋁層轉移的(de)問題,從而(ér)導致複合膜剝離強度降低,使(shǐ)產品(pǐn)性能下降,嚴重的甚至會(huì)影響包裝內容物的質量。
鍍鋁轉移產生的根源是鍍鋁層與(yǔ)基材之間(jiān)的結合力小於鍍鋁層與膠水層的(de)結合力,導致複合膜整體剝離(lí)強度下降,從而(ér)出現鍍鋁層大量脫離基材而向膠水層遷移的現象(xiàng)。
目前使用最多的(de)鍍鋁膜(mó)有VMCPP、VMPET兩種,相應的複合膜結(jié)構則有OPP/VMCPP、PET/VMCPP、PET/VMPET等幾(jǐ)種。在(zài)實際應用當中,最容易出問題的是PET複合VMPET,因為(wéi)它經常被應用在中層複合。這是因為(wéi)作為鍍鋁的基(jī)材,CPP與PET在拉伸性能方麵(miàn)存在很大差別,PET的剛(gāng)性較大,一(yī)旦與同樣也有極大剛性的材料(liào)進行複合,在膠(jiāo)粘劑固化成型的過程中,由於有內聚力的存在,很(hěn)容易造成對鍍鋁層附著性的破壞,從而使鍍鋁層(céng)發生遷移。
主要原因及處理方法:
(1)上膠量過大。上膠量要適當,上膠量過小,無疑會造成複合牢度較小,容易剝離;但上(shàng)膠量太(tài)大(dà)導(dǎo)致(zhì)揮發(fā)假幹。其次(cì),塗(tú)布的(de)膠量大,固化時間長,對鍍鋁(lǚ)層(céng)的滲透作(zuò)用就強。所以應該根據基材和(hé)用途,經過小試來確定合理的工藝參數,選擇(zé)一個(gè)合理的上膠量。
(2)熟化條件不良,主(zhǔ)要是熟化溫度過高。控製固化(huà)時間,適當降(jiàng)低熟化溫度可以減少鍍(dù)鋁的轉移。
(3)膠(jiāo)水混配比(bǐ)例不正確。降低固化劑比例在一定(dìng)範圍內可以改善鍍鋁轉移,具體方法是在配工作膠液時,減少固化劑的(de)用量,使主劑(jì)與固化(huà)劑的交聯反應程度有所(suǒ)降低,從而減少了膠膜的脆性,使其保持良好的柔韌度和伸展性從而控製(zhì)鍍鋁層的轉移。
(4)膠粘劑選型不正確(què)。選用合(hé)適(shì)或專用的膠(jiāo)粘劑。在複合鍍鋁膜時,不要使用粘度太低的膠粘劑(jì),因為低粘度的粘合(hé)劑分子量小,分子間的作(zuò)用(yòng)力較弱,較強(qiáng)的分子活性容易滲透到鍍鋁裏麵影響鍍鋁(lǚ)的附著能力,
(5)基材本身(shēn)質量差(chà)。改(gǎi)換適應的基材。
(6)操作張力過大,將鍍鋁膜拉傷導致彈性變化,導(dǎo)致轉移。控製好張力,在鍍鋁放卷時,張力必須控製(zhì)好(hǎo)。原因是鍍鋁(lǚ)膜在張力作用下會拉伸,產生彈性形變(biàn)。其鍍鋁層相應地容(róng)易鬆動,附著力也(yě)相對(duì)減小了。
(7)殘留溶劑過大(dà)會破壞鍍鋁,因為(wéi)鍍鋁薄膜的鍍鋁層比較(jiào)薄,難免會有一些針孔,殘留的溶劑(jì)滲(shèn)透進鍍鋁層破壞(huài)鋁層造成鍍鋁轉移。
三、無溶劑複合工藝中氣泡現象
所謂氣泡是指兩層膜未完全貼合,複合成品膠膜和基材有空檔、氣體存在,鍍鋁膜(mó)複合時,就會產生針尖似的白點。實質是塗(tú)布的膠水(shuǐ)不足以填平複合膜中的油墨層的空隙和材料表(biǎo)麵的凹坑,也稱為氣泡。氣泡不一定是鼓(gǔ)起的(de),也會以其它(tā)形式存在。隻要兩層膜之間未完全貼合,透明度就有差異,就會(huì)呈現我們常說的(de)“氣泡”。
1、主要原因(yīn)
複(fù)合基材的種類不同,其物理性能也有很大差別(如透氣性(xìng)),對複合膜氣泡的形成也(yě)有很大關係。一(yī)般地說,透氣性好的基(jī)材(如BOPP、CPP、CPE、LDPE)之間或一種透氣性(xìng)差的複合基材(如(rú)PVDC、BOPA)和另一種透氣性好的複合基材之(zhī)間複合,不(bú)易產生氣泡。而如(rú)果兩(liǎng)種基材透氣(qì)性都比較差,他們之間進行複合時,則(zé)容易產生氣泡,如PVDC和BOPA之間(jiān)複合。
這是由於兩種複(fù)合基材的透氣(qì)性都比較差(chà),膠粘劑在複合單元上膠係統上不可避免地混入(rù)少量的空氣。同時,異(yì)氰酸酯類膠粘劑本身(shēn),在複合膜熟化階段交聯固化的同時,也產生二氧化碳(CO2)等(děng)氣體副產物。這樣,便產生大量微小氣泡,從而影響(xiǎng)複合膜的表(biǎo)觀質(zhì)量。同時,為了使複合基材具有一定的表麵張力,要對基材的表麵性能進行一定的處理,如電暈處理等,以(yǐ)改善(shàn)複合基材(cái)表(biǎo)麵(miàn)的潤濕性(xìng)和提高粗糙度,但粗糙度超過一定的限度時,又難以被粘稠的膠(jiāo)液填充。這樣,在(zài)這些微小的齧合麵之間便形成了大大小小的氣泡。
膠粘(zhān)劑的粘度也是(shì)產生氣(qì)泡的重要原因。一(yī)般(bān)來說,膠粘劑的粘度與膠粘劑分子量大小、增塑劑、稀釋劑(jì)種類有關,而且(qiě)常溫下膠粘(zhān)劑一(yī)般(bān)粘(zhān)度較高、流動性差(chà),因此複合時,為了降(jiàng)低粘度和提高流動性,需要在較(jiào)高的溫(wēn)度下保(bǎo)溫使用。雙組分膠粘劑使用溫度越(yuè)高、混合存(cún)放時間越(yuè)短、主劑和固化(huà)劑配比越大,則膠粘劑(jì)的粘度越大,越不利於氣泡的形成,反之越易形成氣泡。同樣(yàng)大小的氣泡,低粘度的膠(jiāo)能(néng)消除,而高粘(zhān)度膠(jiāo)可能不行,這是因為高粘度膠(jiāo)分子量大,流平性差。
2、處理方法
(1)上膠量不足、塗布不均勻引起的氣泡,其實(shí)是(shì)無膠產生的空白點,通過適當增(zēng)加上膠量可消除。上膠量不足是個相對的概念,決定上膠量的因素除了剝離強(qiáng)度外,塗布的流平性是重要的因素,而塗(tú)布的流平性除了上膠量對它有影響外(wài),是否采用勻膠輥,基材、膠粘劑的表麵張力(lì),膠粘劑的(de)粘度都會對它產生影響。綜合條件(jiàn)好的,上膠量(liàng)可(kě)適(shì)當降(jiàng)低。這在鍍鋁和白色印刷膜複合上(shàng)顯得更為明顯。
(2)濕度太大引(yǐn)起的氣泡。原因是膠(jiāo)粘(zhān)劑NCO組分與水汽反應(yīng)產生的二氧化碳氣體,來不及析(xī)出(chū)薄膜而積存於(yú)薄膜之間(jiān),無法透過薄膜揮(huī)發出去形成氣泡。此現(xiàn)象通過生產時適當控製(zhì)環境(jìng)濕度解決。一般相對濕度在70%以下(xià)。
(3)因熟(shú)化溫度不夠,未能消除氣泡,應當適當提高熟化溫度。熟化室溫度(dù)不(bú)高於50℃,不低於35℃。複合(hé)膜一下機就沒有氣(qì)泡(pào)較為少見,而熟化能消除小(xiǎo)氣(qì)泡,因為尚(shàng)未固化的雙組分聚氨酯膠粘劑,溫度越高流動性(xìng)越大(dà),“二次流平”在(zài)一定程度上可(kě)以消除氣泡。
(4)油墨溶劑幹燥不充分產生的氣泡,是印刷膜(mó)溶劑殘留導(dǎo)致。一般出現在油墨疊印率高的部分,疊印率低的部分氣泡很(hěn)少。生產中應保證完全幹燥後再複(fù)合。也(yě)可處理印刷膜(mó)或降低複合速度解決。
(5)設備工藝原因引起的氣泡,如複(fù)合部或塗膠部各輥有(yǒu)損傷或異物,應更換(huàn)鋼輥和清除異物。
(6)生產工藝原因(yīn)引起的氣泡。主要是指控製一些工藝參數(shù),主要包括複(fù)合壓力、收卷(juàn)張力、塗布溫度和複合溫度。如複合壓力太低,應適當增加膠輥壓(yā)力。複合速度太快,可適當(dāng)降低複合速度,或提高(gāo)夾膠輥溫度以(yǐ)增加膠粘劑的流動性。薄膜表麵有灰塵雜(zá)質而引起的氣泡,應改善生產車間的環(huán)境衛生狀況。
四、結語
無溶劑複合工藝因(yīn)為其節能、高(gāo)效、安全、環保的特點,特別是節省成本的優勢,正在被越來越多的軟(ruǎn)包裝企業使用,而用好無溶劑(jì)複合工(gōng)藝,也並(bìng)不是一件容易的事(shì)。它對軟包裝企業員工(gōng)的規(guī)範操作要求特別高。企業在引進無溶劑複合工藝的時候,要充分考慮這一點。
(來源:中夏軟(ruǎn)包裝傳媒微信公眾號(hào))