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干式复合膜剥离强度不够的成因及对策(cè)

发布时间:2015/01/20 22:46:38  阅读量:2951 次

复合软包装由(yóu)于具备优良的阻隔性、热封性、耐碱耐(nài)酸性,所以在包装领域得到广(guǎng)泛(fàn)的应用,诸如食品包装、医药包装、日(rì)化商品包装等。有资料表明,复合软包(bāo)装近年来一直呈现上升的发展势头。

复合基(jī)材不同,用途也不同,包装企业应根据不同的内容物选择相适应的薄膜基(jī)材,印(yìn)刷油墨及胶黏剂等。

干式复合作为复合软包装加工中(zhōng)的一道重要工程,其质量很关键,可以这样(yàng)说,复合出现问题,不仅影(yǐng)响(xiǎng)到下一工序的加工,而且影响到整个产品的质量。可见干式复合工艺(yì)不可忽视。

干 式复合中可能出现的问题(tí)有很多种,诸如:透明度不高、复合成品有微小(xiǎo)气泡(pào)、复合成品(pǐn)有异味、复合成品黏结力降低、剥离强度不良(liáng)等。对(duì)于复合成品(pǐn)黏结力(lì)降 低、剥离强度不(bú)良问题,我厂(chǎng)技术部和复合工序(xù)操作人员经过长期摸索,积累了一些经验,对此已有一套比较完善的解决措施,总结出来,供同行参考。

复合成(chéng)品出(chū)现黏结力降低,剥离强度不良(liáng),与多种因素有关(guān),诸如(rú):胶黏剂的影响;复合基材表面张力(lì)值不合要求,影响剥离强度(dù);操作工艺不规范;烘(hōng)干温(wēn)度、加热钢辊温度不合适;薄膜基材中添加剂的(de)影响等。分别阐述如(rú)下。

1.胶黏剂的品种、质量与要复合的基材不相适应

必 须根据基材(cái)种类和复合(hé)膜的最终用途来选用适当的胶黏剂,例如:没(méi)有铝箔参与复合时,用通用型胶黏剂即可;若有铝箔参与复合,而且最终用途是包装含有液(yè)体的 酸辣食品(如(rú)榨菜、果汁等食品)时,就要选用(yòng)抗酸辣(là)物质的铝箔专用(yòng)胶黏剂。在(zài)选择铝箔专(zhuān)用胶黏剂时,还应优先考虑分子量稍大、分子量(liàng)分布比较均匀、溶剂释 放性好、涂布性能(néng)佳的黏合剂。分子量小的黏合剂虽然涂(tú)布性能较好,但分(fèn)子活动能力强,会透过极薄的铝层,造成(chéng)剥离强度下降、黏结力降低。

如果复合(hé)袋要经过高温蒸煮杀菌,则应选(xuǎn)用耐高温(121℃或135℃)蒸煮型(xíng)胶黏剂,绝不(bú)能用一般的胶(jiāo)黏剂。一般胶黏剂不耐高温,复合(hé)薄(báo)膜通常不到80℃便会(huì)分层,根本(běn)达不到(dào)包装对剥离强度的要求。

对于15μmPA/70μmLDPE的复合(hé)结构,我厂选用黄岩华光(guāng)树脂有限公司生产的300型PU—1875聚氨酯胶黏剂,效果不错。使用该黏合剂须注意几点:①薄(báo)膜电晕处理后表面张力(lì)达到3.8×10-2N/m以上,才(cái)能得到理想的黏(nián)结效果;②稀释溶剂中水分含量不(bú)得超过万分之三,醇含量不得超过万分之二;③胶(jiāo)液(yè)中切(qiē)忌(jì)混进含有活性氢的溶剂,诸如:水(shuǐ),酒精、胺类;④PU—1875型胶黏(nián)剂的(de)配比为主(zhǔ)剂:固化剂:醋酸乙酯(zhǐ)=1:0.2:1.8(重量比)时性能最佳(jiā)。

胶 黏剂对油墨的(de)渗透不佳,浮在油(yóu)墨的表面(miàn),而油墨与基材之间的附着牢度又不好(hǎo),也会导致复合薄膜分(fèn)层,表面在有油墨的地方,特别是多色套印部位,油墨被胶黏(nián) 剂拉下来,使用高固含量胶黏剂时,将干(gàn)燥速度放慢(màn)一点,让胶黏剂有充分的时间向墨层渗透(tòu),到达承印基材(cái)表面,以(yǐ)及适当增(zēng)加上胶量,都有利于提(tí)高复合牢度。 选用适当的油墨,以及提高承印基材的表面张力(lì),使油(yóu)墨附着(zhe)牢度提高,也是解(jiě)决问题的方法(fǎ)之一。

在复合过程中(zhōng)要求胶黏剂流动(dòng)性(xìng)优良、展平性好(hǎo)。如果胶黏(nián)剂变质、发(fā)白、被乳化,则(zé)不能再使用。所以配制胶黏剂时一定(dìng)要根据(jù)使用需要适量配制。

2.上胶量不足(zú),涂布不均

胶(jiāo) 黏剂涂布量不足,涂布不均匀也会导致剥离强度不良、黏结力降低,这一(yī)点在使用单组分热熔型胶黏剂(jì)中(zhōng)最易出现,不(bú)可忽(hū)视。在(zài)使用单组分热熔型胶黏剂(jì)时,主(zhǔ)胶 的浓度高低将直(zhí)接影响剥离强度。我们注意到,BOPP/OPP、BOPP/VMOPP、BOPP/CPP复合薄膜的剥离强度(dù)最容易(yì)下降。

若使(shǐ)用单组分胶黏剂,复合过程中(zhōng)应(yīng)先取一小段复合成(chéng)品进行剥离试验,同时做好相应的(de)记录。一般情况下(xià),主胶(jiāo):甲苯或主胶:乙酯的配比为50︰50,效果都不错。

上胶量的多少是由(yóu)网纹辊的网穴容积决定(dìng)的。如果胶黏剂配比浓度(dù)高、基材张力值合适,复合膜的剥离强度仍然不理(lǐ)想,则应考虑更换网纹辊,以增大上胶量。

3.稀释剂的纯度不高

稀 释剂的纯度不高,含有水、醇等活性物质,会消耗掉一部分固化剂,造成胶黏剂中主剂与固化剂的实际比例失调(diào),黏结力下降。我厂在选用溶剂时,有两点值得同行 借鉴:①进货时(shí)必须选择(zé)正规、质量有保障的生产商(shāng);②进货后进行抽检,发(fā)现含有水或醇类活性物质,必须禁止使(shǐ)用。只有使用纯度高的溶剂,才能保证复合薄膜 具有较强的黏结力。

4.烘干温度(dù)不合适

复合过程中,烘干道的热压辊温度要根据实际情况调节(jiē)。通常热压辊温度宜控制在50~70℃,烘干道温度一般(bān)控制在60~75℃。

5.塑(sù)料薄膜表面的电晕处理效果不好

塑(sù)料薄膜表面电晕处理不好,表面张力(lì)低,就会导致墨层附着牢(láo)度低、复合膜黏结(jié)强度低。在薄膜投入使用前应认真检测其表面张力(lì)值,务必提(tí)高到3.8×10-2N/m以上,最好能达到(4.0~4.2)×10-2N/m,因为3.8×10-2N/m只(zhī)是(shì)最低(dī)要求,表面张(zhāng)力值低于3.8×10-2N/m的薄膜根(gēn)本(běn)就不(bú)能使油墨和胶黏剂完全铺展(zhǎn),复合后的成(chéng)品(pǐn)当然达不到剥离强度(dù)要求(qiú)。

检测薄膜表面张力的方法通常有(yǒu)两种:①达因笔测试。达因笔的笔液通常呈(chéng)红色,规格有3.8×10-2N/m、4.0×10-2N/m、4.2×10-2N/m、4.4×10-2N/m以及4.8×10-2N/m这5种。如果用达因笔在薄膜上的笔液不(bú)收缩、均匀、无断层,则说明薄膜的表面张力(lì)已(yǐ)经达(dá)到使用要求;相反,笔液收缩、消失、不(bú)均(jun1)匀、不连续,则说明处理还不够。②用BOPP单面胶布测试。将(jiāng)BOPP单面胶布贴在待测薄(báo)膜表面,再撕开,电晕(yūn)处理好的通常(cháng)剥离声音小,粘贴牢固,相(xiàng)反则粘贴不牢,容易剥离。这种测试(shì)方法要(yào)依靠经验,不适合测试PET、PA薄膜。

电晕处理不符合要求的基材决(jué)不能进行复合(hé),因为复合后肯定达不(bú)到包装产品对剥离强度的要求,常用基材的表面张力值为:BOPP 3.8×10-2N/m,PET 5.0×10-2N/m,PA 5.2×10-2N/m。

6.溶剂残留量太(tài)高

残 留(liú)溶(róng)剂太多(duō),复合后会形成许多微小气泡,使相邻的复合基材脱离、分层、气泡越多,剥离强度越(yuè)低。要提高剥离强(qiáng)度,就必(bì)须减少气泡的产生。气泡的产生与许多 因素有关,诸如上胶不均、烘干道(dào)温度偏低、热压辊温度偏低及(jí)室内温湿度不合适等。通常室内温度宜控制在23~25℃,相对湿度应控制在50%~60%。另 外,避免使(shǐ)用高沸点溶剂,也可(kě)减少气泡的产生。

7.熟化不完全

若 使用双组分反应型胶黏剂,复合后还(hái)需要固化(又称熟化),以达到剥离强度要(yào)求。如果熟化不完全,剥离强度同样会降低。熟化不完全有两层(céng)意思:①熟化温(wēn)度偏(piān) 低。②熟(shú)化时间不够。一般来说,复合成品(pǐn)应放在50~60℃的环境中熟化48小时以上,有的甚至需要更长(zhǎng)的时间才能达到满意效果。我们注意到,低温存放时 间再长,复合薄膜的最(zuì)终剥离强度(dù)也没有在加温(wēn)状态下熟(shú)化的高。如:铝箔(bó)/聚乙烯复(fù)合薄膜在35℃环境(jìng)中存放4天后,剥离强度只有2.8N/15mm,若放 在45℃环境中存放4天,则(zé)可达3.5N/15mm,若(ruò)环境温(wēn)度提高到55℃,同样存放(fàng)4天,剥离强度可高达6N/15mm。

8.塑料薄膜中(zhōng)添加剂的影响

塑料薄膜(mó)中的添(tiān)加剂也会影响到黏结牢度,而且这种影响要一定时期后才表现出来(lái),一般是7天以后,而且有逐步下降的趋势。

聚 乙烯、聚(jù)丙烯等薄膜在造粒或制膜时,多半(bàn)要加入一些(xiē)辅助剂,诸如(rú):抗氧剂、稳(wěn)定剂、防粘(zhān)剂、开口剂等,这些添加剂都是低分子物质,随(suí)着时间的推移,会从薄 膜的内(nèi)部逐渐向表面渗透,仔细观察时可发现一层很薄的粉末状或石蜡状物(wù)质,用手触(chù)摸会粘在手(shǒu)上,滑滑的(de)、白白的,如果(guǒ)用布块浸醋酸乙酯擦拭,便会抹掉。

我(wǒ) 们通过观察发现,刚复合好(hǎo)的薄膜(mó)短时间内迁移出来的添加剂量并不(bú)多,还不至于引起黏(nián)结牢度下降,但时间(jiān)长(zhǎng)了,迁移出的添加剂就把(bǎ)胶膜与该基膜隔离开来,破 坏了原有的(de)黏结状态,使复合牢度降低。解(jiě)决这种(zhǒng)故(gù)障应把好进料关,选择不用添加剂或少用添加剂的原料。在(zài)加工制膜时,更不应人为地加入开口剂。

我 厂曾经出现过这样一种故障,加(jiā)工出的洗衣粉包装袋当时并没出现黏结牢度不良问题,然而(ér)成品袋经装入洗衣粉后,存放一段时间就出现了印刷基材和复合基材分层 的现(xiàn)象,甚至热封处还出现破裂,造成洗衣粉(fěn)外泄。所包装的洗衣粉主要(yào)成分为阴离子表面活性剂、衣物荧光剂、非离子表面活性剂、碱性缓冲剂、水软(ruǎn)化剂及高效 污渍悬浮剂(jì)等。

我 厂技术部在分析故障原因时认为,PET(12μm)/LDPE(8012μm)复合结构是符(fú)合要求的(de)。针对洗衣粉的成分,决定首先从油墨入(rù)手,改选浙江黄 岩华(huá)光树脂生产的300型PU—1875主胶。再次复合(hé)、固(gù)化后,进行剥离(lí)强度测试,再装入该种洗衣粉进行存放(fàng)、挤压测(cè)试,结果故障消除,包装袋不再分 层,而且剥离强度高,符合要求。可见,根据不同的内(nèi)容物选择复合基材、油墨、溶剂及(jí)胶黏剂等都是(shì)至关重要的。

导 致复(fù)合薄膜黏结力下降、剥离强(qiáng)度不良的因素很多,胶黏剂配比失调、上胶量不足、涂布不均以及(jí)热压辊温度偏低等(děng)都(dōu)有可能造成复合薄膜剥离强度降低(dī)。要使复合 成品具备较大的黏结力和优良的剥离强度,必须把好每一关,不仅要从选材、油墨、稀释剂、胶黏剂等方面做(zuò)到质量过(guò)硬,还要在操作时有认真、负责的态度。

 

 

 江苏申凯包装高新技术股份有限公(gōng)司成(chéng)立(lì)于2002年,公司注册(cè)资本8000万RMB,天交所(suǒ)上市企业(yè),,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资(zī)超过2.1亿RMB,拥(yōng)有20000余平方米普包厂区;拥(yōng)有13000平方米的药(yào)包厂区, 11000平方米的办(bàn)公面积。公司拥有二位行业顶尖研发博士(shì),每年新增超过100多个(gè)专利,专业生产食品包装(zhuāng)膜(mó)(袋)、药用包装膜(袋)、化工包装膜(袋)、电子监管码防伪包装等各类彩印复(fù)合(hé)包装膜(袋)。现位于无锡新(xīn)区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

                   


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