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干式復(fù)合膜剝離強(qiáng)度不夠的成因及對策
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復(fù)合軟包裝由于具備優(yōu)良的阻隔性、熱封性、耐堿耐酸性，所以在包裝領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，諸如食品包裝、醫(yī)藥包裝、日化商品包裝等。有資料表明，復(fù)合軟包裝近年來一直呈現(xiàn)上升的發(fā)展勢頭。
復(fù)合基材不同，用途也不同，包裝企業(yè)應(yīng)根據(jù)不同的內(nèi)容物選擇相適應(yīng)的薄膜基材，印刷油墨及膠黏劑等。
干式復(fù)合作為復(fù)合軟包裝加工中的一道重要工程，其質(zhì)量很關(guān)鍵，可以這樣說，復(fù)合出現(xiàn)問題，不僅影響到下一工序的加工，而且影響到整個產(chǎn)品的質(zhì)量?？梢姼墒綇?fù)合工藝不可忽視。
干 式復(fù)合中可能出現(xiàn)的問題有很多種，諸如：透明度不高、復(fù)合成品有微小氣泡、復(fù)合成品有異味、復(fù)合成品黏結(jié)力降低、剝離強(qiáng)度不良等。對于復(fù)合成品黏結(jié)力降 低、剝離強(qiáng)度不良問題，我廠技術(shù)部和復(fù)合工序操作人員經(jīng)過長期摸索，積累了一些經(jīng)驗，對此已有一套比較完善的解決措施，總結(jié)出來，供同行參考。
復(fù)合成品出現(xiàn)黏結(jié)力降低，剝離強(qiáng)度不良，與多種因素有關(guān)，諸如：膠黏劑的影響；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、加熱鋼輥溫度不合適；薄膜基材中添加劑的影響等。分別闡述如下。
1．膠黏劑的品種、質(zhì)量與要復(fù)合的基材不相適應(yīng)
必 須根據(jù)基材種類和復(fù)合膜的最終用途來選用適當(dāng)?shù)哪z黏劑，例如：沒有鋁箔參與復(fù)合時，用通用型膠黏劑即可；若有鋁箔參與復(fù)合，而且最終用途是包裝含有液體的 酸辣食品（如榨菜、果汁等食品）時，就要選用抗酸辣物質(zhì)的鋁箔專用膠黏劑。在選擇鋁箔專用膠黏劑時，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、涂布性能佳的黏合劑。分子量小的黏合劑雖然涂布性能較好，但分子活動能力強(qiáng)，會透過極薄的鋁層，造成剝離強(qiáng)度下降、黏結(jié)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℃）蒸煮型膠黏劑，絕不能用一般的膠黏劑。一般膠黏劑不耐高溫，復(fù)合薄膜通常不到80℃便會分層，根本達(dá)不到包裝對剝離強(qiáng)度的要求。
對于15μmPA/70μmLDPE的復(fù)合結(jié)構(gòu)，我廠選用黃巖華光樹脂有限公司生產(chǎn)的300型PU—1875聚氨酯膠黏劑，效果不錯。使用該黏合劑須注意幾點(diǎn)：①薄膜電暈處理后表面張力達(dá)到3.8×10-2N/m以上，才能得到理想的黏結(jié)效果；②稀釋溶劑中水分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；④PU—1875型膠黏劑的配比為主劑：固化劑：醋酸乙酯=1：0.2：1.8（重量比）時性能最佳。
膠 黏劑對油墨的滲透不佳，浮在油墨的表面，而油墨與基材之間的附著牢度又不好，也會導(dǎo)致復(fù)合薄膜分層，表面在有油墨的地方，特別是多色套印部位，油墨被膠黏 劑拉下來，使用高固含量膠黏劑時，將干燥速度放慢一點(diǎn)，讓膠黏劑有充分的時間向墨層滲透，到達(dá)承印基材表面，以及適當(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)合過程中要求膠黏劑流動性優(yōu)良、展平性好。如果膠黏劑變質(zhì)、發(fā)白、被乳化，則不能再使用。所以配制膠黏劑時一定要根據(jù)使用需要適量配制。
2．上膠量不足，涂布不均
膠 黏劑涂布量不足，涂布不均勻也會導(dǎo)致剝離強(qiáng)度不良、黏結(jié)力降低，這一點(diǎn)在使用單組分熱熔型膠黏劑中最易出現(xiàn)，不可忽視。在使用單組分熱熔型膠黏劑時，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/CPP復(fù)合薄膜的剝離強(qiáng)度最容易下降。
若使用單組分膠黏劑，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，同時做好相應(yīng)的記錄。一般情況下，主膠：甲苯或主膠：乙酯的配比為50︰50，效果都不錯。
上膠量的多少是由網(wǎng)紋輥的網(wǎng)穴容積決定的。如果膠黏劑配比濃度高、基材張力值合適，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。
3．稀釋劑的純度不高
稀 釋劑的純度不高，含有水、醇等活性物質(zhì)，會消耗掉一部分固化劑，造成膠黏劑中主劑與固化劑的實際比例失調(diào)，黏結(jié)力下降。我廠在選用溶劑時，有兩點(diǎn)值得同行 借鑒：①進(jìn)貨時必須選擇正規(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)合薄膜 具有較強(qiáng)的黏結(jié)力。
4．烘干溫度不合適
復(fù)合過程中，烘干道的熱壓輥溫度要根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)。通常熱壓輥溫度宜控制在50～70℃，烘干道溫度一般控制在60～75℃。
5．塑料薄膜表面的電暈處理效果不好
塑料薄膜表面電暈處理不好，表面張力低，就會導(dǎo)致墨層附著牢度低、復(fù)合膜黏結(jié)強(qiáng)度低。在薄膜投入使用前應(yīng)認(rèn)真檢測其表面張力值，務(wù)必提高到3.8×10-2N/m以上，最好能達(dá)到（4.0～4.2）×10-2N/m，因為3.8×10-2N/m只是最低要求，表面張力值低于3.8×10-2N/m的薄膜根本就不能使油墨和膠黏劑完全鋪展，復(fù)合后的成品當(dāng)然達(dá)不到剝離強(qiáng)度要求。
檢測薄膜表面張力的方法通常有兩種：①達(dá)因筆測試。達(dá)因筆的筆液通常呈紅色，規(guī)格有3.8×10-2N/m、4.0×10-2N/m、4.2×10-2N/m、4.4×10-2N/m以及4.8×10-2N/m這5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)，則說明處理還不夠。②用BOPP單面膠布測試。將BOPP單面膠布貼在待測薄膜表面，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。這種測試方法要依靠經(jīng)驗，不適合測試PET、PA薄膜。
電暈處理不符合要求的基材決不能進(jìn)行復(fù)合，因為復(fù)合后肯定達(dá)不到包裝產(chǎn)品對剝離強(qiáng)度的要求，常用基材的表面張力值為：BOPP 3.8×10-2N/m，PET 5.0×10-2N/m，PA 5.2×10-2N/m。
6．溶劑殘留量太高
殘 留溶劑太多，復(fù)合后會形成許多微小氣泡，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、烘干道溫度偏低、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℃，相對濕度應(yīng)控制在50%～60%。另 外，避免使用高沸點(diǎn)溶劑，也可減少氣泡的產(chǎn)生。
7．熟化不完全
若 使用雙組分反應(yīng)型膠黏劑，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)度同樣會降低。熟化不完全有兩層意思：①熟化溫度偏 低。②熟化時間不夠。一般來說，復(fù)合成品應(yīng)放在50～60℃的環(huán)境中熟化48小時以上，有的甚至需要更長的時間才能達(dá)到滿意效果。我們注意到，低溫存放時 間再長，復(fù)合薄膜的最終剝離強(qiáng)度也沒有在加溫狀態(tài)下熟化的高。如：鋁箔/聚乙烯復(fù)合薄膜在35℃環(huán)境中存放4天后，剝離強(qiáng)度只有2.8N/15mm，若放 在45℃環(huán)境中存放4天，則可達(dá)3.5N/15mm，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。
8．塑料薄膜中添加劑的影響
塑料薄膜中的添加劑也會影響到黏結(jié)牢度，而且這種影響要一定時期后才表現(xiàn)出來，一般是7天以后，而且有逐步下降的趨勢。
聚 乙烯、聚丙烯等薄膜在造粒或制膜時，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)，隨著時間的推移，會從薄 膜的內(nèi)部逐漸向表面滲透，仔細(xì)觀察時可發(fā)現(xiàn)一層很薄的粉末狀或石蠟狀物質(zhì)，用手觸摸會粘在手上，滑滑的、白白的，如果用布塊浸醋酸乙酯擦拭，便會抹掉。
我 們通過觀察發(fā)現(xiàn)，剛復(fù)合好的薄膜短時間內(nèi)遷移出來的添加劑量并不多，還不至于引起黏結(jié)牢度下降，但時間長了，遷移出的添加劑就把膠膜與該基膜隔離開來，破 壞了原有的黏結(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，更不應(yīng)人為地加入開口劑。
我 廠曾經(jīng)出現(xiàn)過這樣一種故障，加工出的洗衣粉包裝袋當(dāng)時并沒出現(xiàn)黏結(jié)牢度不良問題，然而成品袋經(jīng)裝入洗衣粉后，存放一段時間就出現(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分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。
我 廠技術(shù)部在分析故障原因時認(rèn)為，PET（12μm）/LDPE（8012μm）復(fù)合結(jié)構(gòu)是符合要求的。針對洗衣粉的成分，決定首先從油墨入手，改選浙江黃 巖華光樹脂生產(chǎn)的300型PU—1875主膠。再次復(fù)合、固化后，進(jìn)行剝離強(qiáng)度測試，再裝入該種洗衣粉進(jìn)行存放、擠壓測試，結(jié)果故障消除，包裝袋不再分 層，而且剝離強(qiáng)度高，符合要求?？梢?，根據(jù)不同的內(nèi)容物選擇復(fù)合基材、油墨、溶劑及膠黏劑等都是至關(guān)重要的。
導(dǎo) 致復(fù)合薄膜黏結(jié)力下降、剝離強(qiáng)度不良的因素很多，膠黏劑配比失調(diào)、上膠量不足、涂布不均以及熱壓輥溫度偏低等都有可能造成復(fù)合薄膜剝離強(qiáng)度降低。要使復(fù)合 成品具備較大的黏結(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、膠黏劑等方面做到質(zhì)量過硬，還要在操作時有認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度。
江蘇申凱包裝高新技術(shù)股份有限公司成立于2002年，公司注冊資本8000萬RMB，天交所上市企業(yè),，股權(quán)代碼000057，高新技術(shù)企業(yè)，公司總投資超過2.1億RMB，擁有20000余平方米普包廠區(qū)；擁有13000平方米的藥包廠區(qū)， 11000平方米的辦公面積。公司擁有二位行業(yè)頂尖研發(fā)博士，每年新增超過100多個專利，專業(yè)生產(chǎn)食品包裝膜（袋）、藥用包裝膜（袋）、化工包裝膜（袋）、電子監(jiān)管碼防偽包裝等各類彩印復(fù)合包裝膜（袋）?，F(xiàn)位于無錫新區(qū)碩放中通路99號，毗鄰上海車程2小時內(nèi)。
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