無(wú)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(xiàn)的原因,並介紹了相應的(de)解決方法。
軟包(bāo)裝無溶劑複合(hé)工藝出現異常現(xiàn)象,通常是由於紙張、薄膜、油墨、膠粘劑、機器設備等客觀因素以及溫度、壓力、速度、上膠量、客(kè)戶使用等主觀因素造成。下麵根據我公司單組分FC-7146和雙組分FC-7201/CK7302膠粘劑在無(wú)溶劑複合工藝中(zhōng)的實際應用情況,歸納整理幾種常見異常現象的成因(yīn)及處理方法。希望能為使用無(wú)溶劑複合工藝的生產企業帶來一些(xiē)技術借鑒。
一、無(wú)溶劑複合(hé)工藝紙塑(sù)脫離現象(xiàng)
紙塑複合的實質是用膠(jiāo)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(wù)纖維與塑料的非極性高分(fèn)子聚合(hé)物薄膜和油墨層雙向潤濕、滲透、氧化結膜幹燥(zào),從而產生有效的吸附力(lì),使紙塑牢固粘合。
紙塑脫離現象主要表現為複合膜剝離強度不(bú)足,膠不幹,紙張印刷品與塑料薄膜上麵的膠粘層脫離。此現象容(róng)易在印刷麵積比較大及大實地產品中出現。因表麵油墨層較厚,膠水難以潤濕、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、含水量、塑料薄膜的各(gè)項性能、印品墨層(céng)的厚薄度、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(jí)溫度、相對濕度等都會對紙塑複合(hé)的最終結果產生一定影響。
2、處理方法
(1)油墨的墨層太厚,造成膠粘劑的滲(shèn)透和擴散,使得紙塑脫離。處理方(fāng)法是增加膠粘劑的塗布量以及增加壓力。
(2)墨層未幹(gàn)或未幹透時,墨層中殘留溶劑的成分使粘合力減弱(ruò)形成紙塑脫離。處理(lǐ)方法是等產品油墨幹透後,再進(jìn)行(háng)複合。
(3)印刷品表麵殘留的噴粉也會阻礙紙張與塑料薄膜的粘合形成紙塑脫離。處理方(fāng)法是利用(yòng)機械和人工方式擦(cā)除印刷品表麵(miàn)的粉質後再複合。
(4)操(cāo)作工藝不規範、壓(yā)力偏(piān)小,機速較快,導致紙塑脫離。處理方法是嚴格按工藝規範操作,適當增加(jiā)覆膜的壓力、降低機速。
(5)膠粘劑被紙(zhǐ)張及(jí)印刷(shuā)油墨吸收,塗布量不足引起的紙塑脫離。應對膠粘劑(jì)重新配方和按(àn)廠家要求確定上膠量。
(6)塑料薄膜(mó)表(biǎo)麵電(diàn)暈處理不夠或超過使用(yòng)期,使處理麵失效引起(qǐ)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)在使用(yòng)單組分膠粘劑(jì)時,因空氣濕度不足引(yǐn)起的紙(zhǐ)塑脫離,則應根據(jù)單組分膠粘劑加工工藝的濕度要求,進行人工(gōng)加濕。
(8)確保(bǎo)膠粘劑在保(bǎo)質期內,並(bìng)按生產廠家要求保管和使用,如雙組(zǔ)分自動混膠機處於良好狀態(tài),保證配比的(de)準確、均(jun1)勻、充(chōng)分。
二、無溶(róng)劑複合(hé)工藝中鍍鋁轉移現象(xiàng)
鍍鋁膜既有塑料薄膜的特性,又在某種程(chéng)度上替代了(le)鋁箔,起到提高產品檔次(cì)的(de)作用,而(ér)且相對成本較低。但在生產過程中,常常會發生鍍鋁層(céng)轉(zhuǎn)移的問(wèn)題,從而導致複合膜剝離(lí)強度降低,使產品性(xìng)能下降,嚴重的甚至會影響(xiǎng)包裝內容(róng)物的質量。
鍍鋁轉移產生的(de)根源是鍍鋁層與基材之間的結合力小於鍍鋁層與膠水層的結合力,導致複合膜整體剝離強度下降,從而出現鍍鋁層大量脫離基材而向膠水層遷移的現象(xiàng)。
目前使用最多的鍍鋁膜有VMCPP、VMPET兩種,相應(yīng)的複合膜結構則有OPP/VMCPP、PET/VMCPP、PET/VMPET等幾種。在實際應用當中(zhōng),最容易出問題(tí)的是PET複合VMPET,因為它經常被應用在中層複合。這是因為作為(wéi)鍍鋁(lǚ)的基材,CPP與PET在拉伸性能方麵存在很大差(chà)別,PET的剛性較大(dà),一旦與(yǔ)同樣也有(yǒu)極大剛性的材料進行複合,在(zài)膠粘劑固化成型的過程中,由於(yú)有內聚(jù)力的存在,很容易造成(chéng)對鍍鋁(lǚ)層附著性的(de)破壞,從而使(shǐ)鍍鋁層發生遷移。
主要原因及處理方(fāng)法:
(1)上膠(jiāo)量過大。上(shàng)膠量要適當,上膠量過小,無疑(yí)會造成複合牢度較小,容易剝離;但上膠(jiāo)量太大導致揮發假幹(gàn)。其次,塗布的膠量(liàng)大,固化時間長,對鍍鋁層的滲透(tòu)作用就強。所以應該(gāi)根據基材和用途,經過小試來確定合理的工(gōng)藝參數,選(xuǎn)擇一個合理(lǐ)的上膠量。
(2)熟化條件不良,主要(yào)是熟化溫(wēn)度過高(gāo)。控製固化時(shí)間,適當(dāng)降低熟化溫度可以減少(shǎo)鍍鋁的轉移。
(3)膠水(shuǐ)混配比例不正確。降低固化劑比例在一定範(fàn)圍內可以改善鍍(dù)鋁(lǚ)轉移,具體方法是(shì)在配工作膠液時(shí),減(jiǎn)少(shǎo)固化劑的用量,使主劑(jì)與固化劑的交(jiāo)聯反應程度有所降(jiàng)低,從而減少了膠膜的脆性,使其保持良好的柔韌(rèn)度和伸展性從而控(kòng)製鍍(dù)鋁層(céng)的轉移。
(4)膠粘劑選型(xíng)不正(zhèng)確。選用合適或(huò)專(zhuān)用的(de)膠粘劑。在複合鍍鋁膜時,不要使用粘度太低的膠粘劑,因為低粘度的粘合劑分子量小,分子間的作用力較弱(ruò),較(jiào)強的分子活性容易(yì)滲透到鍍鋁裏麵影響鍍鋁的附著(zhe)能力,
(5)基材本身質量差。改換適應的基(jī)材。
(6)操作張力過大,將鍍鋁膜拉傷導致(zhì)彈性變化,導致轉移。控(kòng)製好(hǎo)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拉伸,產生彈性形變(biàn)。其鍍鋁層相(xiàng)應地容(róng)易鬆動,附著力也相對減(jiǎn)小了。
(7)殘留溶劑過大會破壞鍍鋁,因為(wéi)鍍(dù)鋁(lǚ)薄膜的鍍鋁層比較薄,難免會有一些針孔,殘留的溶劑滲(shèn)透進鍍鋁(lǚ)層破壞鋁層造成鍍鋁轉移。
三、無溶劑複合(hé)工藝中氣泡現象
所謂氣泡是指(zhǐ)兩層膜未完(wán)全貼合,複合成品膠膜和基材有空檔(dàng)、氣體存在,鍍鋁膜複合時(shí),就會產生針尖似的白點。實質是塗布的膠水(shuǐ)不足以填平複合膜中的油墨層的空隙和(hé)材料表麵的凹坑(kēng),也稱為氣泡。氣泡不一定是鼓起的,也會以其它形(xíng)式存在。隻要兩層(céng)膜之間未完全貼合,透明度就有差異,就會呈現我們(men)常說的“氣泡”。
1、主要原因
複合基材的種類不同,其物理性能也有很大差別(如透(tòu)氣性),對複合膜氣泡的形成也有很(hěn)大關(guān)係。一般地說,透氣性好的基材(如BOPP、CPP、CPE、LDPE)之間或一種透氣(qì)性(xìng)差的複合基材(如PVDC、BOPA)和另一種(zhǒng)透(tòu)氣性好的複合基(jī)材(cái)之間複合,不易產生氣泡。而如果兩種基材透氣性都比較差,他們(men)之間(jiān)進行複合時,則容易產生氣泡,如PVDC和BOPA之間複合。
這是由於兩種複合基材(cái)的透氣性都比較差,膠粘劑在複(fù)合單元上膠係統(tǒng)上不(bú)可(kě)避(bì)免地混入少量的空氣。同時,異(yì)氰酸酯類膠粘劑本身,在複合膜熟化階段交聯固化的(de)同時,也產生二氧化碳(CO2)等氣體副產物。這樣,便產生大量微小氣泡,從而影響複(fù)合膜的表觀質量。同(tóng)時,為了使複合基材具有一定的表(biǎo)麵張力,要(yào)對(duì)基材的表麵(miàn)性能進(jìn)行一定的處理,如電暈(yūn)處理等,以改善複合基材表麵的潤濕性和提高粗糙度,但粗(cū)糙度超(chāo)過一(yī)定的限(xiàn)度(dù)時,又難以被粘稠的膠液填充。這樣,在這(zhè)些微小(xiǎo)的齧合麵之間便形成了大(dà)大小小的氣泡。
膠粘劑的粘度也是產生氣泡的(de)重(chóng)要原因。一般來說(shuō),膠粘劑的粘度與(yǔ)膠粘劑分子量大小、增塑劑、稀釋劑種類有關,而且常(cháng)溫下(xià)膠粘劑一般粘度較高(gāo)、流動性差,因此(cǐ)複合時,為了降低粘(zhān)度和提高流(liú)動性,需(xū)要在較高(gāo)的溫(wēn)度下保溫使用。雙組分膠粘劑使用溫度越高、混合存放(fàng)時間越短、主劑(jì)和固化劑配比越大,則膠粘劑的粘(zhān)度越大,越不利於氣泡的形成(chéng),反之越(yuè)易(yì)形成氣泡。同樣大小的氣泡,低粘度的膠能消除,而高粘度膠可能不行,這是因(yīn)為高粘度膠分子量大(dà),流(liú)平性差。
2、處理方(fāng)法
(1)上膠(jiāo)量不足、塗布不均勻引起的氣泡,其實是無膠產生的空白點,通過適(shì)當增加上膠量可消除。上膠量不足是個相對的概念(niàn),決定上膠量的因素除了剝離強度外,塗布的流(liú)平性是重要的因素,而塗布的流平性(xìng)除了上膠量(liàng)對它有影響外,是否采用勻膠輥,基材、膠粘(zhān)劑的表麵張力(lì),膠粘劑的粘(zhān)度都會對它產生影響。綜合條件好的,上膠量(liàng)可適當降低。這在鍍鋁和白色印(yìn)刷膜複合上顯得更為明(míng)顯。
(2)濕度太大引起的氣泡(pào)。原因是膠粘劑NCO組分與水汽(qì)反應產生的(de)二氧化碳氣體,來不及析出薄膜而積存於薄膜之間,無法透過薄膜揮發(fā)出去形成氣泡。此現象通過生產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(huà)溫(wēn)度不夠,未(wèi)能消除氣(qì)泡,應當適當提高熟化(huà)溫度。熟化室溫度不高於(yú)50℃,不低於(yú)35℃。複合膜一下機(jī)就沒有氣泡較為(wéi)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(jiāo)粘劑,溫度越高流動性越大,“二次流平”在一(yī)定程度上可以消除氣泡(pào)。
(4)油墨溶劑幹燥不充分產(chǎn)生的氣泡,是印刷膜(mó)溶劑殘留導致。一般出現在(zài)油(yóu)墨疊印率高(gāo)的部分,疊印率低的部分氣(qì)泡很少。生產中應保證完(wán)全幹燥後再複合。也可處理印刷膜或降低(dī)複合(hé)速度解決。
(5)設備工藝原因引起的氣泡,如複合部或塗膠部各輥有損傷(shāng)或異物,應更(gèng)換鋼輥和(hé)清除異物。
(6)生產工藝(yì)原因引起的氣泡。主要是指控製一(yī)些工藝參數,主要包括複合壓力、收卷張力、塗布溫度(dù)和複合溫(wēn)度。如複合壓力太低,應適當增加膠(jiāo)輥壓力。複合速度太快,可適當降低複合速度,或提高夾膠輥溫度以增加膠粘(zhān)劑(jì)的流動性。薄膜(mó)表麵有灰塵雜質而引起的氣泡,應改善生產車間的環境衛生狀況。
四、結語
無(wú)溶劑(jì)複合工藝(yì)因為(wéi)其節能、高效、安全、環保的特點(diǎn),特別是節省成本的優勢(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(jiàn)容易的事。它對軟包裝企業員工的規範操作要(yào)求特別高。企業在引進無溶劑複合工藝的時候(hòu),要充(chōng)分考慮這一點。
(來源(yuán):中夏軟包裝傳媒微信公(gōng)眾號)