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标题: 复合薄膜出现的各种问题解析 [打印本页]

作者: Bruce 时间: 2013-1-13 16:29
标题: 复合薄膜出现的各种问题解析
引起粘接不牢的原因主要有以下几种：1.固化剂的量不够。固化剂量不够有可能直接是由于配比不够引起的，固化剂少加一些对粘接影响很大。也有可能是间接的原因引起的，如稀释剂水分过多，消耗了固化剂，不仅造成粘接不牢，也会造成表面质量问题。还有可能是因为固化剂第一次未使用完，也没有盖好，造成水分进入消耗固化剂。
2.上胶量少。上胶量少同样引起粘接不牢。粘接主要是依靠胶粘剂，如果上胶量少，后果可想而知。
3.膜的电活化问题。复合膜表面必须是清洁、干燥、平整、无灰尘、无油污，对非极性的、表面致密光滑的聚烯烃材料而言，必须经过电活化处理。电活化的处理原理有二：其一，电冲击或击穿，在高压电场下，电子流对塑料薄膜进行强有力的冲击，而且随着电流和电压的升高而增强，使表面起毛，变得粗糙，增加表面积，从而产生良好的浸润效果，增加粘接牢度；其二，在电场作用下，空气中的氧气变成臭氧，臭氧又分解成氧气和新生态的氧原子，而新生态的氧原子是十分强烈的氧化剂，对聚乙烯和聚丙烯分子中的碳进行氧化，使其变为羧基或羟基，有了这种结构后，分子极性增大，表面张力提高，对具有很大极性的粘胶剂产生很大的亲和力、吸引力，增加粘接牢度。因此，电活化处理至关重要，另外薄膜经电晕处理后，要尽量及时使用，进行印刷和复合，放置时间最好不超过一月，如果存放时间较长，则电晕处理的初期值，应相应提高
4.溶剂含水量高。溶剂含水量高会导致粘接不牢，主要是因为水分与固化剂基团反应引起的，这个问题再次提出，希望引起复合厂家的足够重视。
5.油墨连接料的问题。油墨连接料的作用是把油墨和外膜相结合，如果连接料不好，则会使油墨和外膜脱离，完全转移到内膜上。
6.化学物质的渗透。有些复合膜用于包装前，复合强度很好，但用于包装后，则会出现脱层起泡的现象，大多是因为内装物化学物质的渗透对膜、胶或者油墨有所腐蚀。从而导致这种情况的发生。因此对于农药、药品以及其它一些化工产品的复合包装袋要考虑用相适合的薄膜、胶水或油墨。
为什么会热封强度不足？
（1）胶水固化不完全。制袋应在胶水完全固化的情况下进行，聚酯型接着剂经24-48小时熟化后，沿需在室温下4-5天方可完全固化。（2）热封条件不适。温度，压力及速度应很好配合，尤其应注意制袋“根切”现象。（3）油墨处热封强度差。除油墨会降低复合强度外，无油墨处封口强度一般都好于有油墨的地方。（4）热封层薄膜问题。不良薄膜亦是造成封口强度低下的重要原因。（5）夹杂物引起热封强度差。如粉状食品易产生夹粉现象。<BR>（6）芳香族NSA引起热封强度差。对策：（1）胶水固化完全后制袋。（2）调整制袋时的热封温度、压力和车速。（3）检查保存期，选定合适的胶水。（4）更换油墨，在无油墨外热封。（5）使用EVA待离子键聚合物。（6）使用脂肪族NSA，降低涂布量，提高硬化速度。
复合膜异味？
（1）残留溶剂异味。残留溶剂一是由印刷引起的，另外胶水由于工艺不当也会造成。胶水造成溶剂残留主要是由使用溶剂和使用工作液浓度造成的。复合包装低在室温下闻不出有异味，这是因为温度高时，促进了残留溶剂的迁移。（2）薄膜异味（PE、CPP、EVA等）。主要是因为薄膜制造时使用了低沸点气味大的挥发性助剂，别外薄膜自身树脂不纯和不稳定，有低分子量物质存在以及制造工艺不当都有可能造成。（3）胶水、油墨异味。油墨异味除油墨溶剂释放性不好，使用了高沸点溶剂以及干燥不良外，对于OPP复合墨而言，国内一般采用两种树脂体系生产（氯化聚丙烯/氯化EVA、氯化氯丙烯/乙烯.醋酸乙烯.醋酸异丁醚），对于前种体系，出于成本考虑，很多厂商采用国产的氯化EVA（进口约13万/T，国产不到4万/T），由于乙烯系树脂稳定性不好，加上氯化EVA国内生产工艺尚不成熟，尤其冬季生产时很不稳定，油墨配方中未添加稳定剂E-POXI，氯化EVA发生降解就易造成异味（尤其是包装袋受热时）。胶水引起的异味除溶剂外，游离单体反应不完全亦是重要原因，例如以2，4-TDI和8020TDI生产的胶水，其游离单体量有很大差异。对策：（1）测定残留溶剂，确认干燥条件。（2）检查薄膜异味（气相色谱仪检测无效）。（3）确认干燥条件，选择合适的油墨和胶水。
为什么薄膜蜷曲？
（1）张力控制不当。（2）干燥温度、压力辊温度过高，造成薄膜伸缩。（3）熟化温度过高。（4）收卷压力太强造成周期性卷曲。对策：（1）调整张力，依各种基材做最适当的压力设定。（2）调整干燥温度和压力辊温度。（3）降低熟化温度，保持在45℃左右。（4）调整收卷压力在合适范围（设定复合材质厚薄而定并冷却后再卷取）。
复合起泡问题？
（1）薄膜润湿性差。引起薄膜润湿性差的原因主要是因为生产厂家在制造薄膜时所添加的爽滑剂、抗静电剂在贮存过程中慢慢浸透到膜薄表面，降低了薄膜的表面张力；另外薄膜在加工过程中电晕处理强度不够或贮存时间过长，表面张力下降也是造成薄膜润湿性差德重要原因。（2）油墨对胶水的吸收或排斥。以OPP塑料复合油墨为例，大多数油墨厂商都采用氯化聚丙烯/氯化EVA或氯化聚丙烯/EVA/氯乙烯醋酸异丁基醚这样的体系，采用第一种体系，油墨组分中其树脂含量大约在12％左右。如果采用后一种体系，各种组分搭配合理，制造的白墨的树脂成分可提高到15％以上，不但可大大提高油墨同接着剂层间的剥离强度，也可形成致密的树脂层，减少油墨对接着剂的吸收；另外制造凹版油墨白墨的钛白粉国外均有专门牌号，例如R-670,为AL、有机物处理，由于国内较难买到，通常采用的都是通用型，若含Zn处理剂会对聚氨酯胶粘剂起某些不良反应。（3）由于低温导致润湿差：一是由于接着剂主剂由于低温造成液温下降，配好的胶水粘度升高而润湿性差；二是由于薄膜受低温影响，胶水涂布后流动不良造成阻塞而润湿性差。（4）干燥箱温度过高，胶水起泡。主要是干燥温度梯度设置不当，温度过高，溶剂蒸发接着剂表面墨化。（5）复合压力辊处的空气卷入，此类情况对于较硬的膜较易发生，尤其是“包角”设置不当时（包角过大时对于刚性较大的材料就易引起皱褶小泡），操作工人开始引膜时，为了便于复合工人操作可以使包角大一些，引膜结束后，应尽量使包角便小，越小则复合膜中夹带空气的能性越小，复合质量也就越好。（6）涂布辊塞版，破损盒异物粘着，造成上胶不足或局部上胶过少过多。薄膜静电效果不佳附着异物以及接着剂内杂质灰尘混入。该尘粒将二层顶起，周围形成一圈空挡，空的一环粗看是一点点气泡，仔细看中间有一黑点。（7）涂布时胶水粘度过高或过低，引起涂布不够，一般应控制在15～19S/3*Zom杯•25℃的范围内。（8）由CO2 引起的气泡。一般是由于易受潮气影响的异氰酸酯与水发应的结果（9）残留溶剂过高，且该溶剂透过性差，溶剂气化形成气泡夹在两层薄膜之间。
对策：（1）增强胶水对薄膜的润湿性，改善局部上胶不良的缺陷；提高涂布量；提高复合辊的温度和压力，使用平滑辊；降低复合速度增加浸润时间和上胶时间；选用润湿性良好的胶水并预热。（2）选择合适的油墨并提高涂布量。对于干式复合白墨的选用尤其重要，其影响是多方面的。（3）对胶水、薄膜进行预热并升高复合压辊温度。（4）调整干燥条件。风量小易产生溶剂残留，一般干燥箱喷嘴处的风速必须达30-35米/秒，干燥箱温度Ⅰ段50-60℃，Ⅱ段60-70℃，Ⅲ段70-80℃，入口Ⅰ段温度不宜超过60℃。（5）提高涂布量和复合压辊的温度及压力，提高压滚的橡胶硬度，将压辊的橡胶硬度增高到80-85℃之间。并将压辊前导入薄膜的“包角”角度调整，尽量按切线方向进入复合辊。（6）清洗涂布辊，加强涂布量和涂布辊的管理。对于涂布辊一般新辊使用至500万米（5000R/S）后要进行镀铝处理，3次再镀铬处理后进行再雕版处理，如此管理可防止因涂布辊不足而引起的屋外观不良和剥离强度低下的问题。对薄膜实施静电消除并注意保持机台环境卫生，接着剂溶剂完全密封保存并在使用中过滤。（7）调整粘度。更换涂布辊，在合乎工艺要求的粘度范围内，通过胶水固含量与涂布辊的配合来满足涂布量的要求。（8）采取防潮措施，如避免象尼龙、塞璐玢这样易吸潮的材料吸潮后与NCO基反应产生CO2，保持环境干燥，固化剂密封包材等。（9）干燥条件控制适当，使用低沸点溶剂，适当提高熟化温度。
复合膜起皱问题？
（1）薄膜厚度不均，卷取发生皱折。进厂之薄膜除考查平均偏差外，其两端厚度尺寸偏差也应注意，另外对于CPP、CPE其轴底往往易出现皱折。（2）薄膜受潮以及印刷面上墨不一样引起的垂度。（3）薄膜速度与涂布辊速度存在偏差。有些机型的干式复合机，在涂布辊与复合辊之间设有行程张力（速比），其调整依靠复合辊与涂布辊之间的线速度差。如果调整不当就易形成皱折。（4）导向辊平衡失调造成薄膜运行不平稳。（5）涂布量过多，印刷基材、接着剂层和复合基材伸缩偏差。（6）张力控制不当，其中一种太大，另一种太小。（7）干燥箱过分加热，引起薄膜过分伸缩。对策：（1）不用形状差的薄膜。（2）对于易受潮薄膜（塞璐玢、尼龙、维尼纶、EVA）采取防潮措施。对于印刷垂度大的薄膜调整收卷张力或采取加填纸张的方法平衡收卷面的平整度。（3）定期检查导向辊的水平以及复合速度与涂布辊速度的差异（进口干复机大多有显示）。（4）加强涂布量管理防止涂布量过多。<BR>（5）调整张力。（6）调节干燥箱温度
复合膜的表面质量问题？
复合膜的表面质量问题表现形式多样，成因也不尽相同，我们认为关于复合膜的表面质量鉴别标准应该有如下三点：1.复膜后尽可能保持油墨本色。由于镀铝的影响，大多复膜后有不同程度的变色，这时就要看怎样才能尽可能接近本色，好的油墨和好的胶水都应该起各自的遮盖作用；2.看表面的光亮程度既有油墨的原因，又有胶的原因，要注意鉴别；3.是否有小点。
二、表面质量问题的表现形式和成因分析
1.小墨点。一般复膜后马上出现的可能性较小，除非是渣浑杂质等。复膜后一段时间的镀铝膜有可能出现这种现象，原因是因为油墨对铝的腐蚀，当油墨呈现一定的酸性或碱性，而上胶量又小，不能形成连续的一层时，就可能发生这种情况。
2.小灰点（即小实点）。出现小灰点的可能性有两种，其一是辊筒不均匀造成胶的斑点，其二是油墨的不均匀造成的油墨没有压实的斑点。两种可能性都和工艺有关，可以通过调整工艺解决，即提高上胶量的厚度。
3.小白点。一般表面油墨变色的情况下容易出现。多出现在镀铝膜的复合中。出现小白点的原因有二：一是油墨本色的遮盖力不强或遮盖不均匀，尤其是白油墨，使铝的颜色渗透出来，没有铝颜色渗透的地方形成小白点；二是工艺原因，烘道温度（特别是一级烘道）太高或上胶量太厚，导致在一级烘道内胶层表面凝结，乙酯在二、三级烘道中冲出来的时候，挤起胶水，显出油墨本色。解决方法是提高油墨遮盖力或者一、二、三级烘道调整适合的温度，逐步升温。避免一级温度过高。
4.小晶点。小晶点发生在透明膜上的比较多，有凹凸两种，成因不同：凸出来的小晶点大多是配胶原因，如果不是按照正确的配胶顺序（先加稀释剂，再加固化剂）先是加固化剂，再加稀释剂，一般十几个小时后会出现小晶点，另外也有可能是因为机器使用时间较长，却没有清洗干净。消除小晶点的方法是必须严格按照正确的配胶方法进行配胶，机器使用后一定要清洗干净；凹进去的小晶点，用放大镜仔细观察，就会发现其中有小汽泡，这主要是因为水份过多引起的，要注意稀释剂的含水量不得超过
5.小疤点。小疤点是指比上述小点大，四周上凸中间下凹的点，主要是由于膜活化处理不均匀的膜，在印刷过程中也出现同样的疤点，当然也可能是因为活化时间过长引起的。波浪纹。波浪纹容易发生在白膜上，主要是因为胶分子量不整齐，经过热烘道，热辊筒后，有弹性的高分子链内收缩，不同分子量的分子内收缩不一致，这种内收缩的不均匀引起波浪纹。出现这种情况应考虑胶的原因。薄膜对表面质量的影响。由于薄膜的表面光滑程度，均匀程度的种种原因，可能会造成上述六种现象的类似现象。要区别是薄膜的原因还是上述六种情况，可以对没有复膜的薄膜用放大镜仔细观察，由于透明的胶水在两层膜之间，与两层膜共同形成复合膜，用放大镜，将原本很小的薄膜上的斑点、波浪等放大，许多情形要仔细观察才能发现问题。
不发粘但剥离强度低？
（1）薄膜电晕处理不足或外理不均，表面张力低，润湿性差或处理过度，如PE薄膜表面张力低超过dyn/cm，将形成WBL层（聚烯烃表面分子降解，使其本身强度下降）。（2）薄膜的K涂层强度低。（3）涂布量不足。（4）选错胶水，胶水的品种，质量与要复合的基材不相适应。（5）油墨与薄膜接着力弱。对于油墨应考察附着力和剥离力，有些油墨虽然附着力很好但剥离力却很低，但是附着力差的油墨其复合制品的剥离强度必然会差。（6）使用了聚酰胺型油墨。聚酰胺型油墨对PET、OPP等薄膜都有良好的附着力，经特殊改性的聚酰胺用于油墨时还可用于未经电晕处理的PE薄膜，但是由于其自身分子重量低，所以其用于复合制品时的剥离强度却很低（伦敦力对剥离强度影响甚大，而且伦敦力是受分子量决定的）。如硝化纤维素，虽然其不含极性，但是分子重量大也能形成很好的附着力和剥离强度，而双组份聚氨酯型油墨，经反应后，分子重量大大提高，特别是形成网状交联后，所以用它印刷制得的复合制品会形成很高的剥离强度。（7）熟化不足。不同类型的接着剂其所要求的熟化时间是不一样的，例如以脂肪族IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）制造的固化剂，同以芳香族TDI（四苯二异氰酸酯）制造的固化剂，由于IPDI同羟基（-OH）的反应能力弱，所以必须使用催化剂（胶水生产中）并增加熟化时间。另外熟化温度低亦会造成熟化不足。（8）对油墨，K涂层，接着力弱，造成接着剂对油墨、K涂层接着力弱的原因除自身润湿性差（表面张力差异）外，油墨、K涂层同接着剂亲和不良，表面张力低也是重要的原因，例如油墨，为了对印版、薄膜有良好的润湿性，往往希望印刷时它的表面张力低，但是当这干燥后又希望它的表面张力要高，以利于接着剂对它的浸润，一般应大于38dyn/cm，若胶渗透性不佳就会浮在油墨表面。（9）压力辊温度低，以致胶粘剂活化不足，粘性不高。（10）薄膜中添加剂（爽滑剂、抗静电剂等）渗出。薄膜中的添加剂大多数属表面活性剂，表面张力低，一方面造成接着剂难于浸润薄膜，别外也会造成复合薄膜层弱层。一部分添加剂还可能会与胶水反应，添加剂的渗出一是薄膜长期存放后显现，另外也有复合后渗出的可能，对于后点应加以重视。（11）固化剂过多。一般应按厂商提供的配比稀释，固化剂配比增加可提高胶水耐热性，也可降低由于薄膜薄膜添加剂中的副面作用，但固化剂添加过多，会使最终形成的接着层失去柔软性，降低剥离强度。
对策：（1）用测试液测试，不合要求的薄膜禁用。（2）K涂层薄膜进行PVPC涂布前预涂底胶。（3）提高涂布量。应注意由于涂布磨损，涂布压辊压力不同造成的涂布量不足。（4）根据材质、结构不同选择合适的胶水，准确把握接着剂的各种耐性，注意不同胶水的适用范围。（5）选择合适的薄膜和油墨。（6）复合材料不使用聚酰胺型油墨。（7）根据不同类型胶水的特性确认合适的熟化温度和时间，保证充分熟化。（8）选择相适宜的油墨，接着剂（低粘度，高固含型）K涂层薄膜，提高涂布量和熟化温度。（9）材质不同，压力辊温度不同（50-90℃），在不损坏膜和外观前提下，应尽量高一些。（10）选定合适薄膜（做表面检测）和胶水增加涂布量，提搞压力辊压力和熟化温度，添加剂较多的薄膜固化剂的使用量较标准多一些。（11）降低固化剂用量。

作者: 523922413 时间: 2013-6-2 19:25
不错，值得学习

作者: phaenix 时间: 2013-6-4 10:53
学习中，才知道起泡牵涉这么多！

作者: 郑李 时间: 2013-6-25 16:49
写的人辛苦了

作者: ywb007 时间: 2014-2-28 10:38
学习了，之前也看很多起泡的，现在知道了

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