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幹法複合塑料(liào)薄膜的加工工藝與性能(néng)關係,普及基(jī)礎知識了!

發布時間:2019/04/15 00:09:28  閱讀量:4129 次(cì)

衡量塑料薄(báo)膜複(fù)合(hé)質量的(de)主要指標(biāo)之一是複合後薄膜間的剝離強度。影響剝離(lí)強度的因素很多,主要有聚烯烴薄膜表麵潤(rùn)濕能力、黏合劑的種類和配比、塗覆量、幹燥溫度、複合溫度、複合壓力、熟化溫度和時間、基材表麵清(qīng)潔度等。

幹法複合基膜電暈(yūn)處理的影響

薄 膜塗膠麵的表麵張力應在40×10-5N/cm 以上,如基膜表(biǎo)麵張力不足,則要進行(háng)表麵處理。塑料薄膜最常用的方法(fǎ)是電暈處理法(fǎ),它是在15kV-40kV 高(gāo)壓和5-110kHz 高頻下(xià)進行(háng)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。電暈處理後的(de)塑料薄膜表麵,可以用潤濕試劑來(lái)判定處理(lǐ)結果。使用(yòng)脫脂棉浸漬相 應標號的試劑在薄(báo)膜表麵塗抹,如試劑能均勻分散在薄膜表麵,則說明表麵(miàn)已(yǐ)達到(dào)濕潤試劑標(biāo)號;如表麵呈一(yī)滴滴(dī)的水(shuǐ)珠,則說明表麵(miàn)達(dá)不到試劑標號,應重新處(chù) 理。

幹法複合用(yòng)黏合劑的影響

1.雙液型聚(jù)氨(ān)酯黏合劑

雙 液型黏合劑中,甲組分是組合型聚醚或聚(jù)酯,而乙(yǐ)組分是具有高度反應能力的二(èr)異氰酸酯,二個(gè)組分按一定的比例混合後發生交聯反應,二個組分都(dōu)以乙酸乙酯為溶 劑。一般來講,在性能上聚(jù)酯型比聚醚型的好,黏結力高(gāo),可使用在120℃以(yǐ)上的高溫蒸煮袋(dài)生產中,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(jù)氨酯有較大的(de)毒性,但黏結力(lì)較脂肪(fáng)族的(de)高。脂肪族聚氨酯的毒(dú)性(xìng)比芳香族聚氨酯小。在(zài)雙液型黏合劑的使用過程 中,甲乙二種組分的配比是不能更改(gǎi)的,乙組分(fèn)是固化劑,其用量是黏合(hé)劑(jì)生(shēng)產廠家根據化學反應和甲(jiǎ)乙組分的固含量準確計算過的,而乙酸乙酯可以根據塗膠輥的(de) 具體情況和所需濃度來(lái)改變。乙(yǐ)酸乙酯中不能含有過高的(de)水分,因(yīn)為水分會同異氰酸酯基團(tuán)反應,使之不再交聯,破(pò)壞了已經(jīng)計算好的配比,使另一組分(fèn)剩餘(yú),影響 黏結(jié)力,也增加了毒性。黏合劑的交聯(lián)固化反應是固化劑(jì)末端(duān)的異氰(qíng)酸基團同主劑末(mò)端的羥(qiǎng)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(yú)沒有固化劑,末端的異氰酸(suān)基(jī)團(tuán)靠薄膜表麵上吸附了的水分發生交(jiāo)聯(lián)固化作用。因此,在室(shì)內比較幹(gàn)燥、薄膜也(yě)比較幹(gàn)燥、塗布量多的情(qíng)況下,固化將不充分(fèn)。

為了充分固(gù)化,一液型黏(nián)合劑固化時間要大大提(tí)高,且固化室要有充分(fèn)的水汽。總的來講,一液型黏合劑的黏結力較低,塗布量不(bú)能太大,隻(zhī)能使用(yòng)在要求不高的複合膜的生產上,對於真空包裝、高溫蒸煮袋包裝是不適合的。

3.無(wú)溶劑聚氨酯黏(nián)合劑

由於黏(nián)度高,使用時要加熱。但可減(jiǎn)少使用溶劑(jì)的成本,沒有環境汙染的問題。

4.其它黏(nián)合劑

(1)快速固化黏合劑。一(yī)般雙組分黏合劑複合後,要在50℃左右(yòu)的環境中(zhōng)放置(zhì)48 小時以上(shàng),然後才(cái)可取出分切製袋,生產效率低,不能滿足市(shì)場競爭的要求。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(yǐ)分切。

(2)抗介質侵蝕黏合劑。主要應用(yòng)於液體農藥的包裝,以(yǐ)及食品和(hé)化妝品(pǐn)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(qīn)蝕等性能的黏合劑。

此 外,幹法複合也有使用無溶劑(jì)、低公害的水溶性黏合(hé)劑和醇溶性黏合劑(jì),如特殊交聯型(xíng)的醋酸乙烯共聚乳膠、醇溶性聚氨酯黏合劑。雙液型或單液型的溶劑(jì)與水溶性 丙烯(xī)酸酯乳膠,都有較好的黏結強度。高固含量黏合劑(固含量在(zài)50%~70%),可以減少溶劑的使用量,要求黏合劑的黏度較低,不發生塗布困難的問題。

總 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當的黏合劑品種。例如,當沒(méi)有鋁箔參與複合時,用通(tōng)用型黏合劑; 若有鋁箔,而(ér)且是用於包裝含有液體(tǐ)的、酸辣的食品如榨菜、雪菜、果汁等時,要選用抗酸辣的鋁箔專用黏合劑;如若(ruò)複合袋要經過蒸煮殺菌,則(zé)要選用耐高溫(wēn) (121℃或135℃)蒸煮型黏合劑,絕不能用一般黏合(hé)劑。否則,一旦裝入含酸(suān)性的食品,存放一(yī)段時間後,複合薄膜的黏接牢度會大大降低,嚴重時(shí)會使內層 材料脫層分離,影響被包裝食品的品質。

塗布量(liàng)的(de)影響

塗布量的多少,在一定範圍(wéi)內(nèi)與複合薄膜的黏結(jié)強度成正比。複合膜層(céng)間剝(bāo)離強度隨塗膠量的增加而增加,但到了一定的程度後就不成正比了,而是趨於平穩。幹法複合時,黏合劑的塗布主要使用凹眼塗布輥,可以準確地控製塗膠量。

塗布時黏合劑黏度太高,則黏合劑不容易(yì)從凹眼中轉移到薄膜上;如黏度太低,則黏合劑會自動從凹眼流出,也不能正常塗布。一般(bān)要求黏合劑的黏度(dù)在15 秒~30 秒(miǎo)(3#Zahn 杯),這時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(fù)合的重要工序,對複合薄膜的透明度、黏接牢度(dù)、氣味、衛生性能都有直接的影響。

塗 膠後的幹燥是在幹法複合裝置(zhì)的烘(hōng)道裏進行的。烘道分為三(sān)段(duàn)加(jiā)熱,三段(duàn)的熱風溫度應可以自由(yóu)設定和控製。具(jù)體操作時,自進口處到出口處的溫度分布應遵循低- 高-低的(de)原則,可以使薄膜在烘道(dào)中受熱均勻(yún),幹燥徹底。如果塗黏(nián)合劑時,一開(kāi)始(shǐ)就遇到高溫(wēn),易在表麵(miàn)生成一層黏合劑膜,妨礙了溶劑(jì)的揮發,使溶劑的殘留量 增加。

烘 道溫度的設定,應根據基材的耐熱性、複合時基膜的線速度、所使用的溶劑種類等綜合考(kǎo)慮。總的原則是控製幹燥後的殘(cán)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(jì),應提高一(yī)些溫(wēn)度。不能一味追求幹燥速度,不能因(yīn)提高烘道溫度使基(jī)膜受高熱而變形收縮。一(yī)般(bān)來說(shuō),在一定運轉張力作用(yòng)下,經烘 道加(jiā)熱後(hòu),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(shōu)縮率大,殘留溶劑太多時,則應(yīng)放慢運轉的線速度,適當降低(dī)溫度,減 低運轉張力,加大排風量,這樣也(yě)可達到殘留溶劑合格的目的。殘留溶劑的多少,對複合牢度、表麵質量、複合薄膜的異味及衛生性能都有直接的影響。

複合溫(wēn)度的影響

將塗(tú)膠幹燥後的基材(cái)跟另(lìng)一種未塗膠的基材,經複合裝(zhuāng)置加熱、加壓貼(tiē)合起來,就基本上完成了複合(hé)過(guò)程。在(zài)操(cāo)作中,應注(zhù)意對兩種基材的張力控製、複合鋼輥表麵溫(wēn)度和複合壓(yā)力等(děng)問題的掌握。

複 合鋼輥表麵的溫度(dù)高低對複(fù)合薄膜的牢度、外觀有直接影響。一般來說,當黏合劑中無溶劑存在且冷卻到室溫時,該膠已(yǐ)無黏性或黏性不足,複合後牢度不好。隻有 將(jiāng)幹了的黏合劑加熱到一定溫度時,才能重新被活化,而具有良好的黏性,這時進行複合,才能達到理想的牢度。複合鋼輥表麵(miàn)的溫度多數控製在65℃~85℃, 這要由基材運轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度、基(jī)材(cái)的(de)導熱性、基(jī)材的厚度(dù)、黏合劑的“活化”性能等綜合因素來確定。若速度快、導熱性好(hǎo)、基膜較厚(hòu),則複合鋼(gāng)輥(gǔn)的表麵(miàn)溫度應高一 些,反之就可低一些。複合(hé)時壓力要適中,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(tiē)合不夠緊密、牢度不好(hǎo)、甚至出現小氣泡的(de)現象。

第 一基材與第二基材複合好後,從複合鋼輥上剝離開來,進入一個直徑較大的冷卻鋼輥對複合膜進行冷卻(què),之後再進行收卷。冷卻的作用有兩個:一是讓複合膜冷卻定 形,收卷時更平整、不發皺,因為剛從熱的複合鋼輥上剝離下來時,複(fù)合膜的溫度往往高達60℃~70℃,複合膜的剛性差、發軟,容易起皺,特別是塑/塑複合 的場合,更是如此。而冷卻後,複合膜的剛性好、挺刮,收(shōu)卷(juàn)時不(bú)易起皺。二(èr)是讓黏合劑冷卻可產生更大的內聚力,不(bú)會使兩種基材產生相對位移(yí)、起皺、出現“隧 道(dào)”現象,這樣才能保證複合牢度。

複 合薄膜的收卷要盡量卷緊一點,不(bú)能太鬆(sōng),特別是(shì)使用初黏力不夠大的黏合劑時,更(gèng)應如此。因為初黏力小的(de)黏合劑,剛複合後還未交聯固化,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),另一種又不收縮,就會產生起皺、“隧道”、分層剝(bāo)離等缺陷,特別是橫向的皺紋更可能出現。如果收卷(juàn) 張力足夠大,卷得很緊,收縮不起來,就不會出現上述問題。待(dài)黏合劑固化後,黏接牢度足夠大,能黏牢兩種(zhǒng)基材而不再發生相對位(wèi)移後,將它放鬆,就可以進(jìn)行下 一道工序的操作了。

熟化溫度和時間的影響

熟 化的目的是讓雙組分聚氨酯黏合劑(jì)的(de)主劑與固(gù)化劑產生化學(xué)反應,使分子生成網狀交聯結(jié)構(gòu),從而有更高的複合牢度、更好的(de)耐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(huì)達(dá)到最終的黏接牢度值。一般來說,複合後應放在50℃~60℃環境中熟化48 小時(shí)以上,有的甚至要求5 天才能達到最好的結果。例如,鋁箔與聚乙烯之間的牢度,在35℃下4 天後的(de)剝離力隻有2.8N/15mm;若在45℃下4 天,則可(kě)達3.5N/15mm;,若提高到55'℃,同樣是4 天,就可高達6N/15mm。由此可見,熟化溫度很(hěn)重要(yào)。

若所(suǒ)用的基材耐熱性好,例如耐高溫蒸煮膜(mó),是由(yóu)PET、OPA、AL 和CPP 複合(hé)的,就可以讓其在較高溫度下快速熟(shú)化。例如,50℃~60℃時要48h 以上,70℃時隻要24h,而80℃時則隻要6h~8h。但熟化室的溫度(dù)太高了,進料出料(liào)都不方便。

 

 

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