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幹法複合塑料薄膜的加工工藝與性能關係,普及基礎知識(shí)了!

發布時間:2019/04/15 00:09:28  閱(yuè)讀量:4367 次

衡量塑料薄膜複合質量的主(zhǔ)要指標之一是(shì)複合後薄膜間的剝離強度。影響剝離強度的因素(sù)很多,主要有聚烯烴薄膜表麵潤濕能力(lì)、黏合劑(jì)的種類和配比、塗覆量、幹燥溫度、複合溫度(dù)、複合壓力、熟化(huà)溫(wēn)度和時間、基材表麵清潔度等。

幹法複合基膜電暈處理的影響

薄 膜塗膠麵的表麵張力應在40×10-5N/cm 以上,如(rú)基膜表麵張力不足,則要進行表麵處理。塑料薄膜(mó)最常用(yòng)的方法是(shì)電暈處理法(fǎ),它是在15kV-40kV 高壓和5-110kHz 高頻下(xià)進(jìn)行電暈放電,放電時的電火花衝(chōng)擊薄膜的表麵,從而提高薄膜的表麵能。電暈處(chù)理後的塑料薄膜表麵,可以用潤濕試劑來判定處理結果。使用脫脂棉浸漬相 應標號的(de)試劑在薄膜表麵塗抹,如試劑能均勻分散在薄膜表麵,則說明表(biǎo)麵已達到濕潤試劑標號;如表麵呈一滴滴的水(shuǐ)珠,則說明表麵達不到試劑標號,應重新處 理。

幹法複合用黏合劑的影響

1.雙液型聚氨(ān)酯黏合劑

雙 液型黏合(hé)劑中,甲組分是組合型聚醚或聚酯,而(ér)乙組(zǔ)分是具有高度反應能力的二異氰酸酯,二個組分按一定的比例混(hún)合後(hòu)發生交聯反應,二個組分都以乙酸乙酯(zhǐ)為(wéi)溶(róng) 劑。一般來講,在(zài)性能上聚酯型比聚(jù)醚型的好,黏結力高,可使用在120℃以上的(de)高溫蒸(zhēng)煮袋生產中(zhōng),而聚醚型的聚氨酯隻能使(shǐ)用在100℃以下的複合袋生產 中。如果異氰酸基團-NCO 直接同苯環相接,即芳香族異氰酸酯,生成的聚氨酯有(yǒu)較大的毒性,但黏結(jié)力較脂肪族的高。脂肪族聚氨酯的毒性比芳(fāng)香(xiāng)族聚氨酯小。在雙液(yè)型黏合劑的使用過程 中,甲乙二種組分的配比是不能更改的,乙組(zǔ)分是固化劑,其用量是黏合劑生(shēng)產廠家根據化學反應和甲乙組分的(de)固含量準確計算過的,而乙酸乙酯可以根據塗膠輥的 具體情況和所需濃度(dù)來改變。乙酸乙酯中不能含有過高的水(shuǐ)分,因為水分會同異(yì)氰酸酯(zhǐ)基(jī)團反應,使之不再(zài)交聯,破壞了已經計算好的配比,使另一組分剩餘,影響 黏結力,也增加了毒(dú)性。黏合劑的交聯固化反應是固化劑末端的異氰酸基團同(tóng)主劑末端的羥基化學反應的結果。

2.一液型聚氨酯黏合劑

一液型的聚氨酯黏合劑,由於沒有固化劑,末端的異氰酸基團靠薄膜表麵上吸附了的水分發生交聯固化作用。因此,在室內比較幹燥、薄(báo)膜也比較幹燥、塗布量多的情況(kuàng)下,固化將不充分。

為了充分固化,一液型黏合(hé)劑(jì)固化時間要大大提高,且固化室要有充分的水汽(qì)。總的來講,一液型黏合劑的黏結力較低,塗布量不能太大,隻(zhī)能使用(yòng)在(zài)要求不高的複合膜的生產上,對於真空包裝、高溫蒸煮(zhǔ)袋包裝是不(bú)適合的。

3.無溶劑(jì)聚氨酯黏(nián)合劑

由於黏度高,使用時要加熱。但(dàn)可減少使用溶劑(jì)的成本,沒有環境汙染的問(wèn)題。

4.其它黏合劑

(1)快速固化(huà)黏合劑。一(yī)般雙組分黏合劑複合後(hòu),要在50℃左(zuǒ)右的環境中放置48 小時以上,然後才可取出分切製袋,生(shēng)產效率低,不能滿足市場競(jìng)爭的要(yào)求。快速匿化黏合劑隻要在50℃左右(yòu)的環境中放置4 小時~8 小時就可以分切。

(2)抗介(jiè)質侵蝕黏合(hé)劑。主要應用於液體農藥的包(bāo)裝,以及食品和化妝品等包裝方麵,品種有抗酸、抗堿、抗鹽、抗辛辣、耐油、耐香料、耐表麵活性劑侵蝕等性能的黏合劑。

此 外,幹法複(fù)合(hé)也有使用無(wú)溶劑、低公害的水溶性(xìng)黏合劑和醇溶性黏合劑,如特(tè)殊交聯型的醋酸(suān)乙烯(xī)共聚乳膠、醇溶性聚氨酯黏合劑。雙液型或(huò)單液型的溶劑與水溶性 丙烯酸酯(zhǐ)乳膠,都有較好的黏(nián)結強度。高固含(hán)量黏(nián)合劑(固含量在50%~70%),可以減少溶(róng)劑的使用量,要求(qiú)黏合劑(jì)的黏度較低,不發生塗布困難的問題。

總(zǒng) 之,如黏合劑的品種、質量與複合的基材不相適應時,必須根據基材和複合薄膜的用途來選用適(shì)當的黏合劑(jì)品(pǐn)種。例如,當沒有鋁箔參與複合時,用通用型黏合劑; 若有鋁箔,而且是用(yòng)於包裝含有液體的、酸辣(là)的食品如榨菜、雪菜(cài)、果汁等時,要選用抗酸辣的鋁箔專用黏合劑;如若複合袋要經過(guò)蒸煮殺菌,則要選用耐(nài)高溫(wēn) (121℃或135℃)蒸煮型黏合劑,絕不能(néng)用一般(bān)黏合劑。否則,一旦裝入含酸性的食品,存放一段時間後,複合(hé)薄膜的黏接牢度會大大降低(dī),嚴重時會使內層 材料脫層(céng)分離,影響被包(bāo)裝食品的品質。

塗布量(liàng)的影響

塗布量的多少,在一定範圍(wéi)內(nèi)與複合薄膜的黏結強度成正比。複合膜層間剝離強度(dù)隨塗膠量的增加而增加(jiā),但到(dào)了一定的程度後就不(bú)成正比了,而是趨(qū)於平穩。幹法複合時,黏合劑的塗布(bù)主要使用凹眼塗布輥,可以準確地控製塗(tú)膠(jiāo)量(liàng)。

塗布時黏合劑(jì)黏度(dù)太高,則黏合劑不容易從凹眼中轉移到薄膜上;如黏(nián)度(dù)太低(dī),則(zé)黏合劑會自動從凹眼流出,也不(bú)能正常塗布。一般要求黏合劑的黏度在15 秒~30 秒(3#Zahn 杯),這時(shí)的黏合劑固含量大約為20%~35%左右。

幹燥的影響

幹燥是幹法複合的重要工序,對複合薄(báo)膜的透明度、黏接牢度(dù)、氣味(wèi)、衛生性能都有直接的影響。

塗 膠後的幹燥是(shì)在幹法複合裝置的烘道裏進行的。烘道分為三段加熱,三段的熱風溫度(dù)應可以自由設定和(hé)控製。具體操作時,自進(jìn)口(kǒu)處(chù)到出口處的溫度分布應遵循低- 高-低的原則,可以使薄膜在烘道中受熱均勻,幹(gàn)燥徹底。如(rú)果(guǒ)塗黏合(hé)劑時,一開始就遇到高溫(wēn),易在表麵生成一層(céng)黏合(hé)劑膜,妨礙了溶劑的揮發,使溶(róng)劑的殘留量 增加。

烘 道溫度的設定,應(yīng)根據基材的(de)耐(nài)熱性、複合時基膜的線速度、所使用的溶劑(jì)種類等綜(zōng)合(hé)考慮。總的原則是控製幹燥後(hòu)的殘留溶劑量要符合標(biāo)準的要求。油墨中使用沸 點比較高的甲苯、丁醇等溶劑,應提高一些溫(wēn)度。不能一味追求(qiú)幹燥速(sù)度,不能因(yīn)提高烘道溫度使基膜受高(gāo)熱而變形收縮。一般來說,在一定運轉(zhuǎn)張(zhāng)力作用下,經烘 道加熱後,基膜的橫向要有少量收縮,其收縮率一般不超過2%,這是正常現象。如果基膜收縮率大,殘留溶劑太多時,則應放慢(màn)運轉的線速度,適當降低溫度,減 低運轉(zhuǎn)張力,加大(dà)排風量,這樣也可達到殘留溶劑合格(gé)的目的。殘留溶劑的(de)多少,對複合(hé)牢度、表麵(miàn)質量、複合薄膜的異(yì)味及衛生性能都有直接的(de)影響。

複合溫度的影響

將(jiāng)塗膠(jiāo)幹燥後的基材跟另一種未塗膠的基材,經(jīng)複合裝置加熱、加壓貼合起來,就基本上完成了複合過程。在操作中,應注意對兩種(zhǒng)基材的張力控製、複合鋼輥表(biǎo)麵溫度和複合(hé)壓力等問題的掌握。

複 合鋼輥表麵的溫度高低(dī)對(duì)複合薄膜的牢度、外觀有直接(jiē)影響。一般來說,當黏(nián)合劑中無溶劑存在且冷卻到(dào)室溫時(shí),該膠已無黏性或黏性不足,複合(hé)後牢度不好。隻有 將幹了的黏合劑加熱到一定溫度時,才能重新被活化,而具有良好的黏(nián)性,這時進行複合,才能達到理想的(de)牢度。複合鋼(gāng)輥表麵的溫度多數控製在65℃~85℃, 這要由基材運轉的線速度、基材的導熱性、基材的厚度、黏合劑的(de)“活化”性能等綜合因素來確定。若速度快、導熱性好、基膜較(jiào)厚,則複合鋼輥的表麵溫度應高一 些,反之就可低一些。複合時壓力(lì)要適中,太大時基材有被壓延變形的可能,太小(xiǎo)了又可能會出現貼合不夠(gòu)緊密、牢度不好、甚至出現(xiàn)小氣泡的現象。

第 一基材與第二基材複合(hé)好後,從複合鋼輥上剝離(lí)開來,進入一個直徑較大的冷卻(què)鋼輥對複合(hé)膜進行冷卻,之後再進行收卷。冷卻的作用有兩個:一是(shì)讓複合膜冷卻定(dìng) 形,收卷時更平整、不(bú)發皺,因為剛從熱(rè)的複合鋼輥上剝離(lí)下來時,複合膜的溫度往往高(gāo)達60℃~70℃,複合膜的剛性差、發軟,容易起皺(zhòu),特別是(shì)塑/塑複合 的場合,更是如此(cǐ)。而冷(lěng)卻後,複合膜的剛性好、挺(tǐng)刮,收卷時不易起皺。二(èr)是讓黏合劑冷卻可產生更大的內(nèi)聚力,不會使兩種基材產生相對位移、起皺、出現“隧 道”現象,這樣才能保證(zhèng)複合牢度。

複 合薄(báo)膜的收卷要(yào)盡量卷緊(jǐn)一點,不能太鬆,特別是使用初(chū)黏(nián)力不夠大的黏合劑時,更應如此。因為初黏力小的黏(nián)合劑,剛複合後還(hái)未(wèi)交聯固化,不能使二種基材黏 牢,如果張力控製不妥,一種要收縮(往往是LDPE),另一種(zhǒng)又不(bú)收縮,就會產(chǎn)生起皺、“隧道”、分層剝離等缺陷,特別是橫向的皺紋更可能出(chū)現。如果收卷 張力足夠大,卷得很緊,收縮不起來,就不會出現上述問題。待黏合劑固化後,黏(nián)接牢度足夠大,能黏牢兩(liǎng)種基材(cái)而不(bú)再發生相對位移後,將它放鬆(sōng),就可以進行下 一道工序的操作了。

熟化溫度和(hé)時(shí)間的影響

熟 化的目的是讓雙(shuāng)組分聚氨(ān)酯黏合劑的主劑與(yǔ)固化劑(jì)產生化(huà)學反應,使分子生成網狀交聯結構,從而有更高的複合牢度、更好的耐(nài)熱性和抗介質侵蝕的穩定性。複合 後,如果熟化不完全,就不會達到最終的黏(nián)接牢度值(zhí)。一般(bān)來說,複合後應放在50℃~60℃環境(jìng)中熟化48 小時以上,有的甚至要求5 天才能達到最(zuì)好的結果。例如,鋁箔與聚乙烯之間的牢度,在35℃下4 天後的剝離力隻有2.8N/15mm;若在45℃下4 天,則可達3.5N/15mm;,若提高到55'℃,同樣是4 天,就可(kě)高達6N/15mm。由此可見,熟化溫度很重要。

若所用的基材耐熱性好,例如(rú)耐高溫蒸煮膜(mó),是由PET、OPA、AL 和CPP 複合的,就可以讓其在較高溫度下快速(sù)熟化。例如,50℃~60℃時要48h 以上(shàng),70℃時隻要24h,而80℃時則隻要6h~8h。但熟化室的溫度太(tài)高(gāo)了,進料(liào)出料都不方便。

 

 

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