無溶劑膠複合工藝三大異常現象的處理對(duì)策,簡單實用(yòng)!
本文(wén)詳細分析了無溶劑複合工藝中常見的紙塑脫離、鍍鋁轉移(yí)、氣泡等質量(liàng)問題出現的原因,並介紹(shào)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(yóu)於紙張、薄膜、油墨、膠粘劑(jì)、機器設備等客觀因(yīn)素以及溫度、壓力、速度、上膠量、客戶使用等主觀因素(sù)造成(chéng)。下麵根據我公司單組分FC-7146和雙組(zǔ)分FC-7201/CK7302膠粘劑在無溶劑複合工藝中(zhōng)的實際應用情況,歸納整理(lǐ)幾種常見異常現象的成因及處(chù)理方法。希望能為使用無溶劑複合工藝的(de)生產企業帶來一些技術借鑒。
一、無溶劑複合工藝紙塑脫離現(xiàn)象
紙塑複合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(zhāng)的植物纖維與塑料的非極性高分子聚合物薄膜(mó)和油墨層雙向(xiàng)潤濕、滲透、氧化(huà)結膜幹燥,從而產生(shēng)有效的(de)吸(xī)附力,使紙塑牢固粘合(hé)。
紙塑脫離現象(xiàng)主要表現為複合(hé)膜剝離(lí)強度不足,膠不幹,紙張印刷品與塑料薄膜上(shàng)麵的膠粘層脫離。此現象(xiàng)容易在印刷麵積比較大及大實地產品中(zhōng)出現。因表麵油墨層較(jiào)厚,膠水(shuǐ)難以(yǐ)潤濕、擴散、滲透。
1、主(zhǔ)要原因
影響紙塑脫離的因(yīn)素有許多,紙張的平滑度、勻度、含水量、塑料(liào)薄膜的各項性能、印品墨層的厚(hòu)薄度、輔助材料用量、紙塑複合時的溫度與壓力、生產環境衛生狀況以及溫度、相對濕度等都會對(duì)紙塑複合的最終結果產生一定影響。
2、處理方(fāng)法
(1)油墨的(de)墨層太厚(hòu),造成膠粘劑的滲透和(hé)擴散(sàn),使得紙塑脫離。處理(lǐ)方法(fǎ)是增(zēng)加膠粘(zhān)劑(jì)的塗布量以及增(zēng)加壓力。
(2)墨層未幹或未幹透時,墨層中殘留溶劑的成分使粘合(hé)力減弱形成紙塑脫離。處理方法(fǎ)是等產品油墨幹透後,再(zài)進行(háng)複合。
(3)印刷(shuā)品表麵殘留的噴粉也會阻礙紙(zhǐ)張與塑料(liào)薄膜的(de)粘合形成紙塑脫離。處理方法是利用機械和人工方式擦除印刷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(zhǐ)塑脫離。處(chù)理方法是(shì)嚴格(gé)按工藝規範操作,適當增加覆(fù)膜的壓力、降低機速。
(5)膠粘劑被(bèi)紙張及(jí)印刷油墨吸(xī)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定上膠量。
(6)塑(sù)料薄膜表麵(miàn)電暈處(chù)理不夠或(huò)超過使用期,使處理麵失效引(yǐn)起的紙塑脫離。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。
(7)在(zài)使用單組分膠粘劑(jì)時,因空氣濕度不足引起的紙塑脫離,則應根據單組分膠粘劑加工工藝的濕度要求,進行人工加濕。
(8)確(què)保膠粘劑在保質期內(nèi),並(bìng)按生(shēng)產廠家要求保管和(hé)使用,如雙組分自動混膠機處於良好狀態,保證(zhèng)配比的準確、均(jun1)勻、充分。
二、無溶劑複合工藝中(zhōng)鍍鋁轉移(yí)現象
鍍鋁膜既有(yǒu)塑料薄膜的特性(xìng),又在某種程度上替代了鋁箔,起(qǐ)到提高產品檔次的(de)作用,而且相對成本(běn)較低。但在(zài)生產過程中,常常會發(fā)生鍍鋁層轉移的(de)問題,從而導致複(fù)合膜剝離強度降低,使產品(pǐn)性(xìng)能下降,嚴重的甚至會影響包(bāo)裝內容物的質量。
鍍鋁轉移產生的(de)根源是鍍鋁(lǚ)層與(yǔ)基材之間的結合(hé)力小於鍍(dù)鋁層與(yǔ)膠水層的結(jié)合(hé)力,導致複合膜整體剝離強度下(xià)降(jiàng),從而出現鍍(dù)鋁層大量脫離基材而向(xiàng)膠水層遷移的現象。
目前使用最多的鍍鋁膜有VMCPP、VMPET兩(liǎng)種,相應的(de)複合膜(mó)結構則(zé)有OPP/VMCPP、PET/VMCPP、PET/VMPET等幾種。在實際應用當中,最容易出(chū)問題的是PET複合VMPET,因為它經常被應用(yòng)在中層複合。這(zhè)是因為(wéi)作為鍍鋁的基材(cái),CPP與PET在拉伸(shēn)性能方麵存(cún)在很大差別,PET的剛性較(jiào)大,一旦與同(tóng)樣也有極大剛性的材料進行(háng)複合,在膠粘劑固化成型的過程中,由於有內聚(jù)力的存在,很(hěn)容易造成對鍍鋁層附著性的破壞,從(cóng)而使鍍鋁層發(fā)生遷移(yí)。
主要原(yuán)因(yīn)及處(chù)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;但上膠量太大導致揮發假幹。其次,塗布的膠量大,固化時間長,對鍍鋁層的滲透作(zuò)用就強。所以應該根據基材和用途,經過小試來確(què)定(dìng)合理(lǐ)的工藝參數,選擇一個合理的上(shàng)膠(jiāo)量(liàng)。
(2)熟化條件不良(liáng),主要(yào)是熟化溫度(dù)過高。控製(zhì)固(gù)化時間,適當降低熟化(huà)溫度可以減少(shǎo)鍍鋁(lǚ)的轉移。
(3)膠(jiāo)水混配比例(lì)不正確。降低固化劑比例在一定範圍內可以改善鍍鋁轉移,具體方(fāng)法是在配(pèi)工作膠液時,減少固化劑的用量,使主劑與固化(huà)劑的交聯反應程(chéng)度有所(suǒ)降低,從而減少了膠膜的脆性,使其保持良好的(de)柔韌度和伸展(zhǎn)性從而控製(zhì)鍍鋁層的轉移。
(4)膠粘劑選型不正確。選用合適或專用(yòng)的膠粘劑(jì)。在複合鍍鋁膜時,不要使用(yòng)粘度太低的膠粘劑,因為低粘度的粘合劑分子量小(xiǎo),分子間的作用力較弱,較強的分子活性容易滲透到鍍鋁裏麵影響鍍鋁的附著能(néng)力(lì),
(5)基材本身質量差。改換適應的基材。
(6)操作張力(lì)過大(dà),將鍍鋁膜拉傷導致彈性變化,導致轉移。控製好張力,在鍍鋁(lǚ)放卷時,張力必須控製好。原因是鍍鋁膜在張力作用下會(huì)拉伸,產生彈性形變。其鍍鋁(lǚ)層相應地容易鬆(sōng)動,附著(zhe)力也相對減小了。
(7)殘(cán)留溶劑過大會破壞鍍鋁,因為鍍鋁薄膜的鍍鋁(lǚ)層比較薄,難免會有一些針(zhēn)孔(kǒng),殘留的溶劑滲(shèn)透進鍍鋁層破壞鋁層造成鍍鋁轉移。
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,鍍鋁膜複合時,就會產生針(zhēn)尖似的白點。實質是塗布的膠水不足(zú)以填平複合膜(mó)中(zhōng)的油墨層的空隙和材料(liào)表麵的凹坑(kēng),也稱為氣(qì)泡。氣泡(pào)不一定是鼓起的,也會以其它形式存(cún)在。隻要兩(liǎng)層膜之間未完全貼合,透明度就(jiù)有差異,就會呈現我們常說的“氣泡”。
1、主(zhǔ)要原因
複合(hé)基材(cái)的種類不同(tóng),其物理性能也有很大差別(如透氣性),對複(fù)合(hé)膜氣泡的形成也有很大關係。一般地說,透氣性好的基材(如BOPP、CPP、CPE、LDPE)之間或一種透(tòu)氣(qì)性差的複合基材(cái)(如PVDC、BOPA)和另一種透(tòu)氣性好的(de)複合(hé)基材之間複合,不易產生氣泡。而如果兩種(zhǒng)基材透氣性都比較差,他們之間進行複合時(shí),則容易產生氣泡,如PVDC和BOPA之間複合。
這是由於(yú)兩種(zhǒng)複合基材的透氣性都比較差,膠粘(zhān)劑在複合單(dān)元上膠係統上不可避免地混入少量(liàng)的空氣。同時,異氰酸酯類膠粘劑本身,在複合膜熟化階段(duàn)交聯固化的(de)同時,也產(chǎn)生二氧化碳(CO2)等氣體副產物。這樣,便產(chǎn)生大量微小氣泡(pào),從而影響複合膜的表觀質量。同(tóng)時,為了使(shǐ)複合(hé)基材具有一定的表麵張力,要對基(jī)材的表麵性能進行一定(dìng)的處理,如電暈處理等,以改(gǎi)善複合基材表麵的潤濕性和提高粗糙度,但(dàn)粗糙度超過一定的(de)限度時,又難以被粘稠(chóu)的膠液填充。這樣,在這些微(wēi)小的齧合麵之間(jiān)便形成了大(dà)大小小的氣泡。
膠粘劑的粘度也是產生氣泡的重要原因。一般來說,膠粘劑的粘度與膠粘劑分(fèn)子量大小、增塑劑(jì)、稀(xī)釋劑(jì)種類有關(guān),而(ér)且常溫下膠粘劑一般粘度較高、流(liú)動性差,因(yīn)此複合時,為了降低粘度(dù)和提(tí)高流動性,需要在較高的溫度(dù)下保(bǎo)溫使用。雙組分膠粘劑使用溫度越(yuè)高、混合存放(fàng)時間越短(duǎn)、主劑和固化劑配比越大,則膠粘劑的粘度(dù)越大,越不利於氣泡的形成,反之越易(yì)形(xíng)成氣泡。同樣大小的氣泡,低(dī)粘度的膠能消除,而高粘度(dù)膠可能不行,這是(shì)因為高粘度膠分子量大,流平性(xìng)差。
2、處理方法
(1)上膠量不足、塗布(bù)不均勻引起的氣泡,其實是無膠產生的空白點,通過適當增加上膠(jiāo)量可消除。上膠量不足是(shì)個相對的概念,決定(dìng)上膠量的因素除了剝離(lí)強度外,塗布的流平性是重要的因素,而塗布的流平(píng)性除了上膠量對(duì)它有影響外,是否采用勻膠輥,基材、膠粘劑的表麵(miàn)張(zhāng)力,膠粘劑的粘度都會對它產生影響。綜合條件好的,上膠量可適當降低。這在鍍鋁(lǚ)和白色印刷膜複合上顯得更(gèng)為明顯。
(2)濕度太大引起的氣(qì)泡。原因是膠粘劑NCO組分與水汽反應產生的二氧化碳氣體,來不及析出薄膜(mó)而積存於薄膜之(zhī)間(jiān),無法透過(guò)薄膜揮發出去形(xíng)成氣泡。此現(xiàn)象通過生產(chǎn)時適當控製環境濕度解決。一般相對濕度在70%以下。
(3)因熟化溫(wēn)度不夠,未能消除(chú)氣泡,應(yīng)當適當提(tí)高熟化溫度。熟化室溫度不高於50℃,不低於35℃。複合膜一下(xià)機就沒有氣泡較為少見,而熟化能消除小氣泡,因為尚未固化的雙組分聚氨酯膠粘劑,溫度越高流動性越大,“二次流平(píng)”在一定程度(dù)上可以消除氣泡。
(4)油墨溶劑幹燥不充分產生的氣泡,是(shì)印刷膜溶劑殘留導致。一般出現在油墨疊印率高的部分,疊印率低的(de)部分氣泡很少。生(shēng)產中應保證完全幹燥後再複合。也可處理印刷膜(mó)或降低(dī)複合速度(dù)解決。
(5)設備工藝原因引起的氣泡(pào),如複合(hé)部或塗(tú)膠部各輥有損(sǔn)傷或異物,應更換鋼輥(gǔn)和清除異物。
(6)生(shēng)產工藝原因引起(qǐ)的氣泡。主要是指控製一些工藝參數(shù),主要包括複合壓力、收卷張力、塗布溫(wēn)度和複合溫度。如複合壓力太低,應適當(dāng)增加膠輥壓力。複合速度太快,可適當(dāng)降低複合速度,或提高夾(jiá)膠輥溫度以增(zēng)加膠粘劑的流動性。薄膜(mó)表麵有灰塵雜質(zhì)而引(yǐn)起的(de)氣泡,應改善生產車間的環境衛(wèi)生(shēng)狀況。
四、結語(yǔ)
無溶劑複合(hé)工(gōng)藝因(yīn)為其節能、高效、安全、環(huán)保(bǎo)的特點,特別是節省(shěng)成本的優勢(shì),正在被越來越多的軟包裝企業使用,而用好無溶劑複合工藝,也並不是一件容易的事。它對軟包裝企業員工的規範操作要求特別高。企業在引進無溶劑複合工藝的時候,要充分(fèn)考慮這一(yī)點。
(來源:中夏軟(ruǎn)包(bāo)裝傳媒微信公(gōng)眾號)