膜復(fù)合過程中常常會(huì)產(chǎn)生多種問題。粘合劑常常被認(rèn)為是造成粘接問題的原因。事實(shí)上,造成薄膜復(fù)合缺陷的原因可能是環(huán)境、基材、油墨、工藝條件等多種因素。
斑點(diǎn)問題
斑點(diǎn)問題是復(fù)合膜中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,斑點(diǎn)一般以出現(xiàn)在白油墨面上為主。有時(shí)彩墨背后托白墨時(shí)也會(huì)隱約出現(xiàn)斑點(diǎn),其實(shí)也是出現(xiàn)在白墨上透過彩墨反映出來。此時(shí)版面上有空白部位時(shí)無任何缺點(diǎn)。斑點(diǎn)的出現(xiàn)也有兩種現(xiàn)象:
一是復(fù)合下機(jī)時(shí)無斑,熟化后斑點(diǎn)出現(xiàn);
二是下復(fù)合機(jī)后即有斑點(diǎn)(以上兩種現(xiàn)象均指不規(guī)則出現(xiàn)。如有規(guī)律有規(guī)則地出現(xiàn)要考慮薄膜平整狀態(tài)、機(jī)械平行狀態(tài)、熱壓輥是否有污染、是否有傷痕、上膠輥系統(tǒng)是否有缺陷)。
? 現(xiàn)象1:下機(jī)后無斑點(diǎn),熟化后出斑。
產(chǎn)生原因:
1)白油墨太粗糙,油墨中的鈦白粉顆粒度大。
2)油墨中粘接料比例小,在油墨層中造成有細(xì)孔現(xiàn)象。
3)粘合劑涂布量偏小。
在熟化過程中由于分子間的吸引力,毛細(xì)現(xiàn)象等原因粘合劑爬進(jìn)了油墨的微孔中,造成界面上粘合劑的流失而形成空洞,由表面看就是白斑。
解決辦法:
1. 更換油墨;
2. 加大粘合劑涂布量。
? 現(xiàn)象2:下機(jī)后即有斑點(diǎn)。
產(chǎn)生原因:
1)粘合劑內(nèi)聚力大,流動(dòng)性較差,造成流平性不好,部分界面上沒有膠粘劑,沒有粘接。涂布量過小,達(dá)不到流動(dòng)時(shí)所需的必備條件。
解決辦法:更換膠粘劑或改變涂布的工作液濃度;加大涂布量。
2)油墨界面粗糙,粘合劑流動(dòng)阻力加大,造成部分界面沒有粘合劑沒有粘接。
解決辦法:加大涂布量,適當(dāng)加高使用濃度或更換油墨。
3)第一段烘干效果過高,粘合劑中的溶劑揮發(fā)過快,粘合劑層的表面張力提高過快而造成流平性差,使得部分界面沒有粘合劑粘接。
解決辦法:調(diào)整復(fù)合工藝,降低第一段風(fēng)量溫度。
4)粘合劑對(duì)乙酯的束縛力低,在第一段烘道中干燥快,使得粘合劑層的表面張力升高過快,流平性降低,造成部分界面沒有粘合劑,沒有粘接。
解決辦法:調(diào)整復(fù)合工藝,降低第一段風(fēng)量溫度。
5)網(wǎng)線輥堵塞造成粘合劑涂布量減少,降低了流平的必須量,使得部分界面沒有膠粘劑沒有粘接。
解決辦法:使用洗版液清洗網(wǎng)線輥。
6)網(wǎng)線輥與使用濃度不相匹配,網(wǎng)墻過寬,造成涂布量不足或粘合劑涂布后需流動(dòng)的距離過大而無法滿足流平的要求,造成界面局部沒有膠粘劑沒有粘接。
解決辦法:更換網(wǎng)輥,使其與粘合劑工作液濃度配套或調(diào)整工作液的濃度。
7)天氣濕度過大,在工作中由于乙酯的揮發(fā)帶走熱量,水冷凝到膠液中,或涂布面上,或溶劑水分過大,使工作液中水分較大。以上兩種原因造成膠液體系的改變。
解決辦法:梅雨季節(jié)加熱粘合劑。膠槽外加夾套,夾套內(nèi)通熱水(室溫以上3~5℃)
8)薄膜表面張力小,造成粘合劑自身表面張力與薄膜張力不匹配,粘合劑不易展平。
解決辦法:對(duì)基材進(jìn)行處理。
以上所介紹的斑點(diǎn)形成原因基本上是互動(dòng)的,單獨(dú)判斷絕對(duì)原因是不科學(xué)的。同種工藝更換粘合劑品種(不同廠家)可能解決問題。而同一種粘合劑改變使用工藝條件,問題也可能解決。所以在白斑問題上不宜倉(cāng)促下結(jié)論。
粘接強(qiáng)度不良
當(dāng)把復(fù)合好的片材進(jìn)行剝離強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意剝離時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)兩種基材剝開時(shí),觀察分離部位:
? 現(xiàn)象1:剝開后粘合劑只在一側(cè)膜上,另一側(cè)無粘合劑痕跡。
產(chǎn)生原因可能是:
A、膜的表面張力不夠,電暈面用反。
B、油墨是表印油墨(透明部位強(qiáng)度好,油墨部位強(qiáng)度差)或粘合劑與油墨相溶性差。
C、使用的薄膜不是粘合劑所適應(yīng)的薄膜。
解決辦法:更換薄膜或粘合劑;更換油墨。
? 現(xiàn)象2:剝開后油墨脫落。
產(chǎn)生原因:可能是油墨質(zhì)量差,粘合劑反應(yīng)內(nèi)應(yīng)力將油墨與膜的粘接力破壞掉(但主要原因還是印刷選擇油墨不對(duì),這主要出現(xiàn)在PET印刷上,PET專用油墨是雙組份聚氨酯型,成本較高,現(xiàn)油墨廠出產(chǎn)一種單組份非聚氨酯類PET墨,不能滿足內(nèi)聚力較大的粘合劑品種。)
解決辦法:更換油墨。
? 現(xiàn)象3:剝開后粘合劑在第一基材上,第二基材熱封膜上沒有粘合劑,并有一層白色霜狀物。
產(chǎn)生原因:爽滑劑在熱膜中含量較大,或粘合劑對(duì)爽滑劑的抽提現(xiàn)象較嚴(yán)重。當(dāng)熱封膜厚度大于70m時(shí),雖然薄膜中爽滑劑含量不高,在300PPM以下,但單位面積上的爽滑劑析出量加大,也會(huì)造成弱界面,而使剝離強(qiáng)度下降,爽滑劑析出是與粘合劑極性大及內(nèi)聚力大有一定關(guān)系的。
解決辦法:更換膜或采用多層共擠膜,擠出膜的熱封層選用滑劑少的粒料;更換對(duì)滑劑抽提力小的粘合劑。
? 現(xiàn)象4:剝離時(shí)剝離強(qiáng)度波動(dòng)較大。
又分以下幾種:
A、透明部分低、油墨部分高。
原因:a. 印刷膜電暈處理不佳,表面張力較小。b. 爽滑劑量較大。
因?yàn)橛湍珜?duì)爽滑劑有一定的吸收作用,當(dāng)滑劑析出后部分滑劑被油墨層吸收,而使弱界面現(xiàn)象減少,從而使局部粘接力有所升高,但如果熱封層滑劑量過大,就不會(huì)有這種緩和作用了。
B、透明部分高油墨部位低(油墨未脫落)。
原因:a. 所使用的油墨中含有酰氨類或偶氮類染料,它們會(huì)從油墨層中析出到油墨界面上而破壞粘接面(如黃墨、綠墨等)。
b. 油墨使用的干燥油過多造成a中的現(xiàn)象。
c. 使用了聚氨酯油墨。此現(xiàn)象又分為c1. 未加油墨固化劑;c2. 油墨中活潑H+的比例波動(dòng)。
解決辦法:更換膜;更換油墨;更換粘合劑。
? 現(xiàn)象5: 剝離時(shí)粘合劑層有膠膜拉伸現(xiàn)象,固化效果差。
a、配比是否準(zhǔn)確,固化劑偏少,溶劑中水分高,復(fù)合時(shí)空氣濕度高,造成固化劑減少。
b、熟化時(shí)間、溫度是否合適。
c、粘合劑本身設(shè)計(jì)問題,硬段太少,交聯(lián)度低。
解決辦法:嚴(yán)格操作控制;更換粘合劑。
? 現(xiàn)象6:剝開后,粘合劑在兩個(gè)被復(fù)合膜界面均勻分布或在單一界面重新合并,用手壓緊后再次剝離時(shí)有輕微粘接力,或有聲響出現(xiàn)(吧吧的聲響)。
原因是粘合劑固化效果差,因?yàn)槿軇┲兴指咂茐牧斯袒瘎?;天氣潮濕水凝到膠中破壞了固化劑;配比不準(zhǔn)確;熟化時(shí)間溫度不合適;粘合劑本身有問題固化失效。
解決辦法:嚴(yán)格操作、嚴(yán)格控制原料;更換粘合劑。
? 現(xiàn)象7:剝開時(shí),真空鍍鋁脫落。
主要原因是:a、鍍鋁膜質(zhì)量差。b、粘合劑反應(yīng)內(nèi)力大。
解決辦法:更換鍍鋁膜;更換粘合劑。
? 現(xiàn)象8: 剝開時(shí)沒有特別的現(xiàn)象。一般是涂布量小所致,如果涂布量小而再有各種影響必然剝離力小。
? 現(xiàn)象9:復(fù)合時(shí)是否廠家選用特殊的膜,聚氨酯系列本身即不好粘接,如EVA膜。
1. 聚氨酯油墨的使用問題
在復(fù)合過程中因?yàn)榫郯滨ツ斐傻氖鹿蕦映霾桓F,原因是:
A、單組份聚氨酯復(fù)合用油墨的提法。
這種提法是不科學(xué)的,或者說是根本沒有單組份聚氨酯復(fù)合用油墨(用在其它用途上除外)。
聚氨酯油墨的粘接料是聚氨酯類物質(zhì),粘接料的分子量可以很大,但太大后必然帶來印刷過程中的轉(zhuǎn)移、展平等到一系列問題,所以粘接料的分子量是有一定限制的。因此聚氨酯復(fù)合油墨必然是雙組份的,加入固化劑后粘接料形成一個(gè)網(wǎng)狀大分子團(tuán),使油墨層強(qiáng)度達(dá)到要求水平。
B、在使用雙組份油墨時(shí)由于操作的失誤,不嚴(yán)格按照配比程序操作,或印刷稀釋劑中含有水分使油墨固化劑不足或被破壞,造成油墨粘接料的-NH2不能被固化劑完全反應(yīng),殘留在油墨中,同樣導(dǎo)致粘合劑的固化效果不理想。 因此,在使用聚酯油墨時(shí)要十分注意上述問題。
固化不好
粘接強(qiáng)度問題中已涉及了固化不好的各種因素。聚氨酯粘合劑交聯(lián)反應(yīng)有一個(gè)臨界溫度,一般介紹是18-19℃。當(dāng)提高溫度時(shí)反應(yīng)速度可以加快。理論上講每升高10℃反應(yīng)速度升高一倍,所以很多粘合劑廠家要求熟化溫度在45℃左右。固化不好的原因可能是:熟化時(shí)間溫度不合適,溶劑中的水破壞固化劑,天氣潮濕,水冷凝到膠液中,配比不準(zhǔn)確。還有一個(gè)現(xiàn)象需要注意:復(fù)合后很好,熟化狀態(tài)表現(xiàn)也很好,剝離力也還可以,但制袋時(shí)發(fā)現(xiàn)熱封處于起皺狀態(tài)或者放一段時(shí)間后制品起皺。其原因也是固化狀態(tài)不好,粘合劑沒有完全反應(yīng)成大網(wǎng)狀分子,只是部分固化。這時(shí)從剝離力上看,強(qiáng)度還好,但粘合劑層本身分子量及狀態(tài)是處于熱熔膠狀態(tài)及可蠕變狀態(tài)。隨著外界環(huán)境的變化失去對(duì)上下兩層膜的束縛力或長(zhǎng)時(shí)間的兩層膜間不同的收縮應(yīng)力作用下發(fā)生蠕動(dòng)現(xiàn)象,造成起皺現(xiàn)象。固化不完全基本是由以上幾種原因所造成的。
另外,尼龍膜的復(fù)合,因?yàn)榫埘0奉悾猃垼┗衔锉旧碛泻軓?qiáng)的吸水性形成氫鍵,只要有水分侵入,水就不可能再揮發(fā)了,這樣會(huì)嚴(yán)重影響固化效果。所以,在尼龍膜的包裝、儲(chǔ)存、印刷、使用及復(fù)合過程中,都要注意保存、包裝及溶劑的水分、天氣濕度等因素。
異味問題
原來對(duì)復(fù)合袋的殘留溶劑一般要求總量是10mg/m2。但10mg/m2全是芳香族化合物苯類就會(huì)產(chǎn)生明顯的異味,如果有部分乙酯4-6mg/m2殘留,不會(huì)造成十分明顯的副作用,當(dāng)然殘留溶劑量越低異味越小。現(xiàn)在一般要求殘留溶劑在3mg/m2以下。經(jīng)驗(yàn)來講,異味一般多發(fā)生于印刷問題,主要原因是印刷時(shí)干燥效果差,殘留苯類化合物過多,出現(xiàn)異味,同時(shí)如果印刷干燥效果差時(shí)油墨層的硬度及耐溶劑浸蝕性就差,當(dāng)粘合劑乙酯溶液涂布在油墨界面上時(shí),乙酯較容易浸入油墨層而造成乙酯不易逃逸出來而造成殘留量加大。印刷行業(yè)的共識(shí)是:印刷油墨中的溶劑殘留量每增加1份,復(fù)合后乙酯殘留量會(huì)增加7~10份。
另外一個(gè)產(chǎn)生會(huì)產(chǎn)生異味的途徑是溶劑的包裝桶。我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)裝過甲苯的包裝桶灌入乙酯而造成產(chǎn)品出現(xiàn)異味(因?yàn)榧妆酵爸锌赡軞埩艏妆剑?。雜質(zhì)溶劑在粘合劑層中極難逃逸。
另外,質(zhì)量不好的薄膜的降解也會(huì)出現(xiàn)特殊的氣味(例如石蠟味、焦糊味)。
氣泡現(xiàn)象(不是斑點(diǎn)氣泡)
氣泡產(chǎn)生在熟化以后的現(xiàn)象較多,下機(jī)時(shí)制品平整,熟化后出現(xiàn)。主要原因是:
(1) 復(fù)合過程中干燥效果不好, 殘留溶劑大,熟化加熱時(shí)溶劑氣化產(chǎn)生氣泡,一般復(fù)合基材透氣性差的品種易出現(xiàn),透氣性好的基材氣泡發(fā)生幾率小一些。
(2) 溶劑中水分過高,當(dāng)涂布后烘干時(shí)水分未能揮發(fā)掉,熟化時(shí)水與固化劑反應(yīng)生成CO2氣泡。
解決辦法:調(diào)整干燥系統(tǒng)、工藝、改善烘干效果;更換溶劑。
若復(fù)合下機(jī)后即有氣泡,主要應(yīng)是機(jī)械問題,復(fù)合輥或膠輥有傷痕或附著雜質(zhì),造成壓力不實(shí)或復(fù)合膜脫離壓輥時(shí)產(chǎn)生局部剝離現(xiàn)象。粘合劑涂層中有機(jī)械雜質(zhì),造成支頂作用產(chǎn)生氣泡,部分原因也是粘合劑初粘力差。
解決辦法:清理機(jī)械;更換高初粘力的粘合劑;清理鼓風(fēng)系統(tǒng)。
水波紋現(xiàn)象
(1)粘合劑涂布量大,而粘合劑本身內(nèi)聚力也大,這樣造成粘合劑本身的應(yīng)力集中收縮造成粘合劑分布不均。
解決辦法:減少上膠量。
(2)烘道第一段干燥太快,粘合劑流動(dòng)性差,也會(huì)造成粘合劑涂布不均勻?qū)е鲁霈F(xiàn)水波紋。
解決辦法:調(diào)整烘干系統(tǒng)工藝。
(3)粘合劑性質(zhì)不同,使用濃度太低,粘合劑工作液的粘度值低,涂布后粘合劑液體在膜表面出現(xiàn)倒流,而使粘合劑分布不均出現(xiàn)水波紋。
解決辦法:更換粘合劑;改變涂布的膠液濃度(同時(shí)要更換相適應(yīng)的網(wǎng)輥)。
隧道現(xiàn)象
在復(fù)合工藝中涂粘合劑膜要加熱烘干,膜運(yùn)動(dòng)要有一個(gè)牽引力,這樣會(huì)產(chǎn)生變形。同樣第二基材也因受到牽引力導(dǎo)致變形,兩個(gè)膜的變形率不同就存在了隧道產(chǎn)生的主要因素。當(dāng)粘合劑的初粘接強(qiáng)度低于膜變形回彈應(yīng)力時(shí)變形膜回縮,變形率大的膜回縮量大,隧道就產(chǎn)生了。
產(chǎn)生原因:
(1)烘道溫度與車速不匹配。
(2)第一基材與第二基材牽引力不匹配。
(3)熱壓輥溫度過高,造成熱壓輥部位塑料拉伸變形加大(應(yīng)力集中點(diǎn))。
(4)烘干效果差,殘留溶劑量大,造成初粘力下降,并產(chǎn)生薄膜溶漲現(xiàn)象。
解決辦法:
(1)調(diào)整牽引張力,使兩種膜變形量相等。
(2)降低溫道溫度或提高車速。
(3)降低熱壓輥溫度。
(4)改善烘干效果。
尼龍復(fù)合袋蒸煮破袋
在配比準(zhǔn)確的情況下,蒸煮工藝是否合理與符合常規(guī)的規(guī)范,還要考慮尼龍膜是否吸水及溶劑中水分,天氣潮濕的水分問題,同時(shí)考慮CPP的滑劑是否超標(biāo)的問題。固化劑一般配比加大一點(diǎn)以補(bǔ)充水對(duì)固化劑破壞量。一般5:1時(shí)調(diào)到5:1.1~5:1.15、7:1時(shí)高調(diào)到7:1.15~7:1.2可以緩解。但最終要解決乙酯中水分問題及潮濕天氣不能做尼龍袋的問題,可以在膠盤上加夾套,夾套中通熱水。
真空鋁脫落
(1)基材是否合格(包括電暈、滑劑是否是鍍鋁專用材質(zhì))。
(2)一般國(guó)外鍍鋁前均用底涂劑加大鋁對(duì)基材的附著力改善性能,而國(guó)內(nèi)沒有此道工序。
(3)聚氨酯粘合劑的反應(yīng)內(nèi)應(yīng)力大于鋁分子對(duì)膜的吸附力而破壞掉此吸附力。
(4)粘合劑涂布量過大造成內(nèi)應(yīng)力迭加量大,出現(xiàn)問題。
(5)主要原因是鍍鋁基材的不合格。
解決辦法:更換鍍鋁;更換粘合劑。