幹式複合是采用幹式複合設備,用粘(zhān)合劑將兩種或(huò)更多種薄(báo)膜粘合(hé)在一起的工藝(yì)。在塑料複合軟包裝中,幹式複合是最常用的生產方法(fǎ)之一,複合質量的好壞是影響產品質量的關鍵因素(sù),所以,在生產工藝(yì)中一定要認真做好生產工藝中(zhōng)的每個細節,避(bì)免出(chū)現(xiàn)複合故(gù)障,下麵是筆者根據生產經驗,將工藝中常見的複合問題與(yǔ)業內人士共同探討。
1.剝離強度差
剝離強度差(chà),是指固化不完(wán)全,或(huò)者塗膠(jiāo)量太(tài)少,雖已完成固化,但兩(liǎng)層膜之間由於上膠量小或者表(biǎo)麵張力不匹配而導致(zhì)剝離力降低,或者所用油墨與粘合劑(jì)不匹配等情(qíng)況造成剝離強度差。
1)固化不完全。固化完全是指羥(qiǎng)基100%固化,然而,在實際生(shēng)產中由於乙酯中的雜質消耗了(le)部分NCO基,導致主劑和固化劑配比失衡,或者固化(huà)劑少加,或所加(jiā)固化劑(jì)與(yǔ)油墨中的羥(qiǎng)基發生反應,導致固化劑不足,造成固化不完全,例如,PET(滌綸(lún))BOPA (尼龍)膜印刷,一般采用單組(zǔ)分PET油墨,這種油墨的連接料是聚氨酪樹脂,含有羥基(jī),有(yǒu)的廠使用雙組分的蒸煮型PET油(yóu)墨也不加固化劑,導致複合產品透(tòu)明部分剝離強度高,而印有油墨的(de)部分強度低。一般處理方法是在聚氨(ān)酯膠中適(shì)當增加固化劑的量,但有的廠擔心因此(cǐ)而使複合(hé)袋變硬,所以也可以在雙組分的油墨中添加固化劑。
2)基材電暈麵處理(lǐ)不夠,使粘(zhān)合劑不(bú)能充分潤濕被塗布表麵,從而造成剝離(lí)強度差。
3)複合熱輥溫(wēn)度不夠。熱輥的作用是讓幹燥但尚未固化的膠熔化、流動,去潤濕第二放(fàng)卷的基材,如果溫度不夠則剝離強度就會下降,還常伴隨出現氣泡、白點現象,第二放卷基材有預熱輥的一定(dìng)要(yào)使用(yòng)。
4)包裝(zhuāng)內容物的侵蝕。農(nóng)藥類(lèi)是侵蝕性最強的內容物,化妝品(pǐn)、食(shí)品,尤其是醃製品中的有機酸會與鋁箔袋中的鋁(lǚ)層反應,引起剝(bāo)離強度下降,甚至脫層,筆者建議遇到此類包裝時,內層要用含有茂(mào)金(jīn)屬的(de)聚乙(yǐ)烯,或使(shǐ)用未拉伸的(de)聚丙烯薄膜CPP。
5)膠與油墨相容性不好。比如用於表麵印(yìn)刷的聚酰胺類油墨(mò)作複合用時要慎重,雖然從整體上看(kàn),聚氨(ān)酯膠與此類油墨的相容性是好的,但由於各廠油墨的配方有差異,各色油墨的連接料(liào)配比也(yě)有變化,所以要認真考察(chá)此類油墨是否與膠有相容性。
6)塗布量不夠,不但會產生(shēng)氣泡,也能使剝離強度下降,但若塗布量太大,會使油墨從印刷基材上脫落(luò)。
7)鍍鋁膜轉移造(zào)成剝離強度降低。鍍鋁膜鍍的鋁麵是否(fǒu)金(jīn)屬化是複合質量的決定因素,所選用的粘合劑與鍍鋁麵潤濕性(xìng)好(hǎo)不好(hǎo)是(shì)複合質量的關鍵因素,總之,采用鍍(dù)鋁膜專用粘合劑是較好的選擇。
8)水煮或(huò)蒸煮後剝離強度低,尤其在BOPA/CPP,BOPA/AL結構中,由於BOPA易吸潮,經水煮或蒸煮(zhǔ)後(hòu)有時強度(dù)會下降,所以除了(le)選用合適的蒸煮(zhǔ)膠外,還要考慮尼龍(lóng)的幹(gàn)燥狀態,實際使(shǐ)用條件,要(yào)充(chōng)分估計尼龍吸潮會導致剝離強度的下降。
2.產生氣泡
在工藝中經常出現各類小氣泡,其實氣泡隻是個籠統的概念,它不一定是鼓起的,隻要兩層膜之間未完全(quán)貼合,透明度就有差異,也就是我(wǒ)們常說的氣泡。
1)上(shàng)膠量(liàng)不足產生(shēng)的氣泡。上膠量不夠是個相對的概念,不(bú)印刷的(de)複合膜,上(shàng)膠量在1.8~2.2g/m2就夠了,印刷複合膜最好是(shì)2.8 g/m2以(yǐ)上。決定上膠量的因素除了剝離強度外,塗布的流平性(xìng)是重要的因(yīn)素(sù),而塗布的流平性除了上膠量對它有影響外,是否采(cǎi)用勻(yún)膠輥,基材、膠的表麵張力,膠(jiāo)的粘度都有會對它產生影響,綜合條件好的,上膠量可適當降低。
2)幹燥不良產生的氣泡。透明的複合膜上表現為“霧蒙蒙”的,透明度差。調節幹(gàn)燥能力首先取決(jué)於設備的幹燥係統,其次(cì)考慮上膠(jiāo)量,上膠量越大對幹燥能力要求就越高。
在實際生產中,有時幹燥很充分,上膠(jiāo)量也不少,而剛下機的複合膜還是有氣泡,其實剛複(fù)合好的產品沒有一點氣泡是不太可能的,小的氣泡經過熟化(huà)能消除,因為不含溶(róng)劑但沒有(yǒu)充分固化的聚(jù)氨(ān)酯膠有一定的流動性,溫度越高流動性越大,分子量越大流動性越(yuè)小,固化的實質(zhì)就是分子量不斷增(zēng)大的過程,熟化室中的複合(hé)膜,粘合劑在(zài)溫(wēn)度(dù)的作用下緩慢流平,大氣泡縮小,小氣(qì)泡消失,直至粘合劑的分子量增大到膠(jiāo)不能流動為止,有(yǒu)經驗的操作工能看得出多大的白點(diǎn)能消失,如沒有(yǒu)把握,可先把樣品放進80℃烘箱中30min檢查氣泡是否去除,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(zhè)是(shì)因為50%高(gāo)粘度膠分子量大,流平性差。
3)堵版產生的氣泡。塗布輥長時間未用洗(xǐ)版液清洗,而造成堵版。堵版分兩種(zhǒng):一種是突發性的,因塗料複溶(róng)性差和操作中轉移率不斷下降造(zào)成。這類堵版如未能找出原(yuán)因及時(shí)排除(chú),僅靠停車擦版隻能維持一時,馬上又故態複萌(méng)。另一種堵版是漸變型的(de),嚴格地說不能算故障,因為每次複合後不可能把網紋輥中的殘膠完全清洗幹淨,殘膠日複一日地在網孔底沉積並固化(huà),上膠(jiāo)量慢慢變小,小氣泡也漸漸產生,由少變多,由小(xiǎo)變大,終因某一天做產品要求特(tè)別高或複合較厚的膜,小氣泡變(biàn)得不可容忍,這時要用(yòng)專門的洗版液清洗(xǐ)網紋輥,問題(tí)是解(jiě)決了,卻不是一種好的生產習慣,因為之前已有大量介於合格與不合格之間的產品被生產出(chū)來,我們提倡定期測量上膠(jiāo)量,當上膠量遞減至預定值時就清洗版輥。
4)較厚(hòu)的薄膜(mó)從複合熱輥處帶進空氣,產(chǎn)生氣泡,較厚的薄膜挺度大,如果壓輥和熱輥之間的壓強不夠,容易帶進空氣,最簡單(dān)的解決方法是是(shì)增加塗(tú)布量。
5)複合熱輥和(hé)壓(yā)輥不(bú)平整產生氣泡,不平整(zhěng)的地方帶進空氣,產生氣泡,這類氣泡周(zhōu)期性地出現。另一類重要卻容易被(bèi)忽視的原因是壓輥的兩端軸(zhóu)承部分磨損或有微小氣泡,造成與熱輥之間不平(píng)行,也會產生氣泡。
6)因熟化溫(wēn)度不夠(gòu),未能消除氣泡。複合膜一下機就沒有氣泡較為少見,而熟化能(néng)消除小(xiǎo)氣泡,因為(wéi)剛脫溶劑尚未固化的雙組分聚氨酯膠,溫度(dù)越高流動性越大,我們稱為“二次流平”。同樣的溫度,分子量大的膠流動性差,應當適當提高溫度。熟化室溫度不夠(gòu)消除不了氣泡(pào),複合(hé)熱輥溫度不夠也會產生氣泡,加熱的目的是使幹固的膠粘劑熔化,流動,消除小孔洞,小縫隙,在壓力下排出空氣(qì),使二層膜緊密熨合。一般(bān)複合設備塗膠基材緊貼熱輥,熱量從膠(jiāo)層傳遞至CPP或PE,這類(lèi)設備在第二放卷基材導輥之間設有預熱輥,但大多數客(kè)戶(hù)都不使用,即不加熱。當氣溫低,PE或(huò)CPP較厚時,雖然複合熱輥(gǔn)溫度不低,但較厚的PE或CPP熱量(liàng)大,熱輥壓合過程短暫的時間不能使基材溫度迅速上(shàng)升,兩層膜一邊熱一邊冷,中間的膠粘劑流動性大打折(shé)扣,產生氣泡(pào)也就不奇怪了。
7)設備工藝原因。鍍鋁(lǚ)膜複(fù)合印刷基材,如產生氣泡,在印刷(shuā)膜淺色部分看起來是白點。氣泡(pào)部分(fèn)兩層基材未密切貼合,不一(yī)定是圓鼓鼓的凸起狀,但嚴重的幹燥不良形成的氣泡(pào)倒是鼓起的,大的像芝麻粒。產生這類氣泡(pào)的原因有的是膠粘(zhān)劑未幹透,有的是油墨溶劑(jì)幹燥不充分造(zào)成,經常出現在大麵(miàn)積疊印的部分。某些小印刷(shuā)機還在使用紅外線幹燥箱,大麵積疊印時殘留(liú)溶劑量高達100mg。輕微幹燥不(bú)良雖沒有鼓起的大氣泡,隻形成細微的小氣(qì)泡,卻影響膜的透明(míng)性(xìng),當氣泡足夠小時,能透過某些(xiē)薄膜釋放溶(róng)劑。如同樣的工(gōng)藝條件(jiàn),PET複合鋁箔時有氣泡,而BOPP複合鋁箔(bó)熟(shú)化後氣泡會消失。
3.產生白點
1)由於油墨遮蓋率差產生的白點。對於複合白油(yóu)墨(mò),當油墨(mò)吸收乙酯而揮發不(bú)盡造成白點,可(kě)用提高(gāo)幹燥能力的方法,若還有白點,一般的解決方法是提(tí)高白墨(mò)的遮蓋力,如檢(jiǎn)查(chá)白墨的細度,因為研磨細度好的油墨遮蓋率就強。
2)膠粘劑塗布不均產生的白點,在油墨層上塗膠,由於底層油墨(mò)會吸收溶劑,表(biǎo)麵張力又比基材小,流平性必(bì)然不如光膜上塗膠,膠凹(āo)陷處與鍍鋁麵或(huò)鋁箔不密切貼合,反射光線通過氣泡時遇到斷麵,會折射或漫反射(shè),形成(chéng)白點。解決方法可用(yòng)勻膠輥抹平(píng)塗層,或增加塗布量。
4.隧道現象
隧道現象是指(zhǐ)複合的兩層膜由於張力控製不當,其(qí)中一層拱起形成隧(suì)道樣的細微通道。
1)兩層膜張力控製不當產生產隧道現象。基材張力控製很重要,若張力過(guò)大,薄膜會起皺,甚至會被拉長或(huò)拉斷,薄膜複合後容易產生隧道(dào)現象;若張力過小,薄膜鬆弛,複合後會(huì)出現隧道現象,所以兩種基材張力要相適應,但有時實際情況卻不那(nà)麽理想,例如高壓聚乙烯的彈性模量特別小,最小的張力也會使它拉(lā)伸率超(chāo)過其它基材,鋁箔拉伸後回彈率很小,可看作沒有收縮率的材料。因此(cǐ)應盡量增加聚乙烯的厚度,複合鋁箔時要用初粘力高的粘合劑,收卷緊而(ér)致(zhì)密,勿使複合材料收縮。
2)收卷張力不當造成的隧道現象。收(shōu)卷張力不當是指收卷太鬆或外緊內(nèi)鬆,產生膜收縮,層間滑動,形成隧道。
3)複膜上有皺折產生隧道,應選用(yòng)無皺折的複膜。
4)烘道的溫度過高(gāo)產生的隧道現象。若烘道溫度過高,薄膜會被(bèi)拉(lā)長,產生皺(zhòu)折(shé),複合後會出現隧道現象。烘道溫(wēn)度設置應由低到高,在薄膜剛進入烘(hōng)道時,粘合劑(jì)中的溶劑揮發容易,溫度應低一(yī)點,使其慢慢揮發,隨著粘合劑粘度的升高,溶劑揮發困難,應提(tí)高(gāo)溫度,使殘餘的溶劑完全揮發掉而成為有一定粘性的膜層。烘道的第1、2、3段溫(wēn)度一般為50~60℃、60~70℃、70~80℃。
總之,在幹式複合工藝中,隻要我們在(zài)實踐中認真總結經驗,刻苦鑽研,並結合原輔材料的性質及現場設備情況,就能(néng)生產出高品質的複合材料。