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復(fù)合膜粘接力降低、剝離度不良的原因分析

2007/8/10 15:04:24 人評(píng)論

復(fù)合膜成品出現(xiàn)粘接力降低,剝離強(qiáng)度不良,與多種因素有關(guān)。諸如:膠粘劑的影響,復(fù)合基材表面張力值不合要求,影響剝離強(qiáng)度,操作工藝不規(guī)范,烘干溫度的影響、熱鋼輥溫度不合適,及薄膜基材添加劑的影響等等?,F(xiàn)分別給予分析并找到合適的解決辦法使剝離強(qiáng)度不良故障現(xiàn)象降到最低點(diǎn)?! ∧z粘劑的品種、質(zhì)量與要復(fù)合的基材不相適應(yīng)影響剝離強(qiáng)度  不同用途的復(fù)合膜應(yīng)選擇相適應(yīng)的基材和膠粘劑。例如:沒有鋁箔參與復(fù)合時(shí),用通用型膠粘劑即可。若有鋁箔復(fù)合時(shí),而且最終用途是包裝含有液體的酸辣食品(如榨菜、果汁、醬油、花生等食品)時(shí),就要選用抗酸辣物質(zhì)的鋁箔專用膠粘劑。在選擇鋁箔專膠粘劑時(shí),還應(yīng)優(yōu)先考慮分子量稍大、分子量分布比較均勻,溶劑釋放性好,涂布性能佳的膠粘劑。分子量小的膠粘劑雖然涂布性能較好,但分子活動(dòng)能力強(qiáng),會(huì)透過極薄的鋁層,造成剝離強(qiáng)度下降,粘接力降低。如果復(fù)合袋要經(jīng)過高溫蒸煮殺菌,則應(yīng)選用耐高溫(121℃或135℃)蒸煮型膠粘劑,絕不能使用一般的膠粘劑,一般的膠粘劑不耐溫、復(fù)合薄膜通常不到80℃便會(huì)分層,根本達(dá)不到包裝對(duì)剝離強(qiáng)度的要求。我司對(duì)于高溫蒸煮殺菌的包裝常采用由浙江新東方油墨集團(tuán)華光樹脂公司生產(chǎn)的PU1750和PU1875膠粘劑,效果不錯(cuò),在PET/CPP結(jié)構(gòu)中可達(dá)10-12N/15mm,在PET/AL、NY/AL結(jié)構(gòu)中復(fù)合強(qiáng)度達(dá)10-12N/15MM?! ?duì)于15μPA/70μmLDPE的復(fù)合結(jié)構(gòu),采用不著300型PU-1875聚氨脂膠粘劑,效果不錯(cuò),使用該膠粘劑須注意幾點(diǎn):1)薄膜電暈處理后表面經(jīng)籮筐應(yīng)達(dá)到3.8×10ˉ2N/m以上,才能得到理想的粘接效果;2)稀釋劑常采用醋酸乙脂或乙酸乙酯,其中水含量不得超過萬分之三,醇含量不得超過萬分之二;3)膠液中切忌混進(jìn)含有活性氫的溶劑。諸如:水、酒精、胺類;4)PU-1875型膠粘劑的配比為主劑:固化劑:醋酸乙脂=1:0.2:1.8(重量比)時(shí)性能最佳?! ∧z粘劑對(duì)油墨的滲透不佳,浮在油墨的表面,而油墨與基材之間的附著牢度又不好,也會(huì)導(dǎo)致復(fù)合薄膜分層,表現(xiàn)在有油墨的地方,特別是多色套印部位。油墨被膠粘劑拉下來。使用高固含量膠粘劑有充分的時(shí)間向墨層滲透,到達(dá)承印基材表面。適當(dāng)增加上膠量,都有利于提高復(fù)合牢度。選用適當(dāng)?shù)挠湍?,以及提高承印基材的表面張力,使油墨附著牢度提高,也是解決問題的方法之一。在復(fù)合過程中,要求膠粘劑流動(dòng)性優(yōu)良,展平性良好,如膠粘劑變質(zhì)、濁白,被乳化則不能再使用,所以配制膠粘劑時(shí)一定要根據(jù)需要適量配制?! ∩夏z量不足,涂布不均將直接影響粘接力,影響剝離強(qiáng)度  膠粘劑涂布量不足,涂布不均勻也會(huì)導(dǎo)致剝離強(qiáng)度降低,粘接力降低,這一點(diǎn)在使用單組份熱熔型膠粘劑中最易出現(xiàn),不可忽視,在使用單組份熱熔劑型膠粘劑時(shí),主膠的濃度高低將直接影響剝離強(qiáng)度,我們注意到,BOPP/OPP、BOPP/VMOPP、BOPP/OPP復(fù)合薄膜中若內(nèi)層厚度在超過30μm時(shí),剝離強(qiáng)度最容易下降。若使用單組份膠粘劑,復(fù)合過程中應(yīng)先取一小段復(fù)合成品進(jìn)行剝離試驗(yàn),同時(shí)做好相應(yīng)的記錄,一般情況下主膠:乙酯的配比為50:50,效果者不錯(cuò)。上膠量的多少由網(wǎng)紋輥的網(wǎng)穴容積決定的,又與作業(yè)濃度密不可分。如果膠粘劑配比濃度高,基材張力值合適,上膠量也適中,復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度仍然不理想,則應(yīng)考慮更換網(wǎng)紋輥,以增大上膠量,紋輥一般規(guī)格有80μm、100μm、120μm、140μm不等,根據(jù)實(shí)際復(fù)合物調(diào)整或選擇?! ∠♂寗┘兌炔粔蚋撸瑢⒂绊憦?fù)合剝離強(qiáng)度  稀釋劑的作用是增加膠粘劑的流動(dòng)度,提高鋪展性,更好地涂布均勻,使其膠液更好地與基材發(fā)生浸潤(rùn),如果稀釋劑的純度不高,含有水、醇等活性物質(zhì),會(huì)消耗掉一部分固化劑,造成膠粘劑中主劑與固化劑實(shí)際比例失調(diào),粘結(jié)力下降,在選用溶劑時(shí),有三點(diǎn)值得同行借鑒:1)進(jìn)貨進(jìn)必須選擇正規(guī)、質(zhì)量有保障的生產(chǎn)商;2)進(jìn)貨后進(jìn)行每桶抽檢,發(fā)現(xiàn)含有水或醇類活性物質(zhì),必須禁止使用,只有使用純度高的溶劑,才能保證復(fù)合膜具有較強(qiáng)的粘接力;3)使用前的檢測(cè),溶劑必須干凈,若發(fā)生有污臟等現(xiàn)象,最好過濾或另行處理,謹(jǐn)防影響涂布效果,影響剝離強(qiáng)度。   烘干溫度的影響  復(fù)合過程中,烘干道的熱壓輥溫度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作調(diào)節(jié),通常熱壓輥溫度宜控制在50-70℃為宜。烘干裝置中要求溶劑揮發(fā)越完全,其剝離強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)提高,溫度失控同樣影響剝離強(qiáng)度,粘接力也會(huì)降低。一般進(jìn)烘口溫度在60℃為宜,二區(qū)、三區(qū)則相應(yīng)提高,如果進(jìn)烘口溫度過高,只烘干膠膜表面,內(nèi)層無法烘干,不僅影響剝離強(qiáng)度,而且將產(chǎn)生異味。  塑料薄膜的電暈處理不夠,影響剝離強(qiáng)度  塑料薄膜表面電暈處理不好,表面張力低,就會(huì)導(dǎo)致墨層附著牢度低,復(fù)合膜粘結(jié)強(qiáng)度低,在薄膜投入前應(yīng)認(rèn)真檢測(cè)其表面張力值務(wù)必提高到3.8×10ˉ2N/m以上,最好能達(dá)到4.0-4.2×10ˉ2N/m,因?yàn)?.8×10ˉ2N/m只是最低要求,表面張力值低于3.8×10ˉ2N/m的薄膜根本就不能使油墨和膠粘劑完全鋪展,復(fù)合后的成品當(dāng)然達(dá)不到剝離強(qiáng)度的要求。檢測(cè)薄膜表面張力的方法通常有兩種:1)達(dá)因筆測(cè)試,達(dá)因筆的筆液通常呈紅色,規(guī)格有3.8×10ˉ2N/m、4.0×10ˉ2N/m、4.2×10ˉ2N/m、4.4×10ˉ2N/m以及4.8×10ˉ2N/m這五種,如果用達(dá)因筆在薄膜上的筆液不收縮,均勻,無斷層,則說明薄膜的表面張力已經(jīng)達(dá)到使用要求,相反,筆液收縮,消失,不均勻,不連續(xù),則說明處理不夠;2)用BOPP單面膠布測(cè)試,將BOPP單面膠布貼在待測(cè)薄膜表面再撕開,電暈處理好的通常剝離聲音小,粘貼牢固,相反則粘貼不牢,容易剝離,這種測(cè)試方法要依靠經(jīng)驗(yàn),不適合測(cè)試PET、PA等薄膜。電暈處理不符合要求的基材決不能進(jìn)行復(fù)合,因?yàn)閺?fù)合后肯定達(dá)不到包裝產(chǎn)品對(duì)剝離強(qiáng)度的要求。常用基材的表面張力值為:BOPP3.8×10ˉ2N/m、PET5.0×10ˉ2N/m、PA5.2×10ˉ2N/m。    溶劑殘留量太高影響剝離強(qiáng)度,影響粘接力  殘留溶劑太多,復(fù)合后會(huì)形成許多微小氣泡,使相鄰的復(fù)合基材脫離、分層、氣泡越多,剝離強(qiáng)度越低,要提高剝離強(qiáng)度,就必須減少氣泡的產(chǎn)生。氣泡的產(chǎn)生與許多因素有關(guān),諸如上膠不均勻,烘干道溫度過低,熱壓輥溫度偏低及室內(nèi)溫濕度不合適等,通常,室內(nèi)溫度宜控制在23-25℃,相對(duì)濕度應(yīng)控制在50%-60%為宜,另外,避免使用高沸點(diǎn)溶劑,也可減少氣泡的產(chǎn)生。總之為提高剝離強(qiáng)度,提高粘接力應(yīng)盡可能降低殘留溶劑。    熟化不完全影響剝離強(qiáng)度  若使用雙組份反應(yīng)型膠粘劑,復(fù)合后還需要固化(又稱熟化),以達(dá)到剝離強(qiáng)度要求。如果熟化不完全剝離強(qiáng)度同樣會(huì)降低,熟化不完全有兩層意思:1)熟化溫度偏低;2)熟化時(shí)間不夠,一般來說:復(fù)合成品應(yīng)放在50-60℃的環(huán)境中熟化48小時(shí)以上,有的甚至需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到滿意的效果。我們注意到,低溫存放時(shí)間再長(zhǎng),復(fù)合薄膜的最終剝離強(qiáng)度也不能達(dá)到3.5N/15m,若環(huán)境溫度提高到55℃,同樣存放4天,剝離強(qiáng)度可高達(dá)6N/15mm。  塑料薄膜中添加劑的影響  塑料薄膜中的添加劑也會(huì)影響到粘接牢度,而且這種影響要一定時(shí)間后才表現(xiàn)出來,一般7天以后,而且有逐步下降的趨勢(shì)。聚乙烯,聚丙烯等薄膜在造?;蛑颇r(shí),多半要加入一些輔助劑,諸如:抗氧劑、穩(wěn)定劑、防粘劑、開口劑等。這些添加劑都是低分子物質(zhì),隨著時(shí)間的推移,會(huì)從薄膜的內(nèi)部逐漸向表面滲透,仔細(xì)觀察時(shí)可發(fā)現(xiàn)一層很薄的粉末或石蠟物質(zhì),用手摸時(shí)會(huì)粘在手上,滑滑的,白白的,如果用布?jí)K浸醋酸乙脂擦拭,便會(huì)抹掉。我們通過觀察發(fā)現(xiàn),剛復(fù)合好的薄膜短時(shí)間內(nèi)遷移出來的添加劑量并不多,還不至于引起粘結(jié)牢度下降,但時(shí)間長(zhǎng)了,遷移出的添加劑就把膠膜與該基膜隔離開來。破壞了了原有的粘結(jié)狀態(tài),使復(fù)合牢度降低。解決這種故障應(yīng)把好進(jìn)料關(guān),選擇不用添加劑或少用添加劑的原料,在加工制膜時(shí),更不應(yīng)人為的加入開口劑。曾經(jīng)出現(xiàn)過這樣一種故障,加工出的洗衣粉包裝袋當(dāng)時(shí)并沒出現(xiàn)粘接牢度不良問題,然而成品袋經(jīng)裝入洗衣粉后,存放一段時(shí)間就出現(xiàn)了印刷基材和復(fù)合基材分層的現(xiàn)象,甚至熱封處還出現(xiàn)破裂,造成洗衣粉外泄。所包裝的洗衣粉主要成為陰離子表面活性劑、衣物熒光劑、非離子表面活性劑、堿性緩沖劑、水軟化劑及高效污漬懸浮劑等。技術(shù)部經(jīng)分析故障原因時(shí)認(rèn)為;PET12μ/LDPE80μm復(fù)合結(jié)構(gòu)是符合要求的,針對(duì)洗衣粉的成份,決定首先從油墨入手解決問題。于是選擇了專用PET印刷油墨進(jìn)行印刷,而后從膠粘劑入手,再次復(fù)合、固化后,進(jìn)行剝離強(qiáng)度測(cè)試,再裝入該種洗衣粉進(jìn)行存放,擠壓測(cè)試,結(jié)果故障消除,包裝袋不再分層,而且剝離強(qiáng)度符合要求,可見根據(jù)不同的內(nèi)容物選擇復(fù)合基材、油墨是解決剝離強(qiáng)度不良的一種方法?! ?dǎo)致復(fù)合薄膜粘結(jié)力下降,剝離強(qiáng)度不良的因素很多,膠粘劑配比失調(diào),上膠量不足,涂布不均以及熱太輥溫度偏低等都有可能造成復(fù)合膜剝離強(qiáng)度降低,要使復(fù)合成品具備較大的粘結(jié)力和優(yōu)良的剝離強(qiáng)度,必須把好每一關(guān),不僅要從選材、油墨、稀釋劑、膠粘劑等方面做到質(zhì)量過硬,還要在操作時(shí)認(rèn)真,負(fù)責(zé)的態(tài)度。

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