淺析復(fù)合真空鍍鋁膜的遷移脫層
http://www.sxbltgs.net 時(shí)間:2019年11月6日 關(guān)注數(shù):911 次 |
摘要：鍍鋁膜既具有塑料薄膜的特性，又在某種程度上替代了鋁箔，起到提高產(chǎn)品檔次的作用，而且相對而言成本較低，所以，在餅干、休閑食品的包裝方面應(yīng)用甚廣。但在生產(chǎn)過程中，常常會(huì)發(fā)生鍍鋁層轉(zhuǎn)移的問題，從而導(dǎo)致復(fù)合膜的層簡剝離強(qiáng)度降低，使產(chǎn)品性能下降，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懓b內(nèi)容物的質(zhì)量。
1、鍍鋁層遷移問題
鍍鋁膜既具有塑料薄膜的特性，又在某種程度上替代了鋁箔，起到提高產(chǎn)品檔次的作用，而且相對而言成本較低，所以，在餅干、休閑食品的包裝方面應(yīng)用甚廣。但在生產(chǎn)過程中，常常會(huì)發(fā)生鍍鋁層轉(zhuǎn)移的問題，從而導(dǎo)致復(fù)合膜的層簡剝離強(qiáng)度降低，使產(chǎn)品性能下降，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懓b內(nèi)容物的質(zhì)量。
目前使用最多的鍍鋁膜有CPP鍍鋁膜的PET鍍鋁膜兩種，相應(yīng)的復(fù)合膜結(jié)構(gòu)則有OPP/CPP鍍鋁，PET/CPP鍍鋁，PET/PET鋁等幾種。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，最容易出問題的是PET復(fù)合PET鍍鋁。
分析其中的原因，主要是作為鍍鋁的基材，CPP與PET在拉伸性能方面存在很大差別，PET的剛性較大，一旦與同樣也有極大剛性的材料進(jìn)行復(fù)合，在膠膜固化成型的過程中，由于有內(nèi)聚力的存在，很容易造成對鍍鋁層的附著性的破壞，從而使鍍鋁層發(fā)生遷移。另外，膠液本身的滲透作用對其也有一定影響。對此，在復(fù)合工藝的操作當(dāng)中，須注意以下幾方面：
（1）選用合適的膠粘劑。在復(fù)合鍍鋁膜時(shí)，注意不要使用粘度太低的膠粘劑，因?yàn)榈驼扯鹊恼澈蟿┓肿恿啃。肿娱g的作用力較弱，分子的活性因而比較強(qiáng)，易于透過薄膜的鍍鋁層破壞其附著于基材的強(qiáng)度。
（2）增強(qiáng)膠膜的柔軟性。具體的方法是在配工作膠液時(shí)，減少固化劑的用量，使主劑與固化劑的交聯(lián)反應(yīng)程度有所降低，從而減少了膠膜的脆性，使其保持良好的柔韌度和伸展性，有利于控制鍍鋁層的轉(zhuǎn)移。
（3）上膠量要適當(dāng)。上膠量過小，無疑會(huì)造成復(fù)合牢度較小，容易剝離；但上膠量太大的話也不好，首先是不經(jīng)濟(jì)，其次，涂布的膠量大，固化時(shí)間長，對鍍鋁層的滲透作用就強(qiáng)。所以應(yīng)該選擇一個(gè)合理的上膠量。
（4）控制好張力。在鍍鋁放卷時(shí)，張力須控制好，勿太大。原因是鍍鋁膜在張力作用下會(huì)拉伸，產(chǎn)生彈性形變。其鍍鋁層相應(yīng)地容易松動(dòng)，附著力也相對減小了。
（5）熟化速度。原則上應(yīng)提高熟化的溫度，加快熟化速度，從而使粘合劑分子快速固化，減少滲透破壞作用。
產(chǎn)生鍍鋁轉(zhuǎn)移的主要原因有兩個(gè)：
1、膠水內(nèi)應(yīng)力的原因
雙組份粘合劑在高溫熟化過程中，主劑與固化劑快速相互交聯(lián)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力造成鍍鋁轉(zhuǎn)移。這個(gè)原因可以用一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)證明：如果將復(fù)合好的鍍鋁膜不進(jìn)熟化室，在常溫下熟化（需要數(shù)天的時(shí)間才能完全固化，沒有實(shí)際生產(chǎn)意義，僅僅是實(shí)驗(yàn)），或在常溫下熟化數(shù)小時(shí)后再進(jìn)熟化室熟化，鍍鋁轉(zhuǎn)移現(xiàn)象都會(huì)大幅度緩解或消除。
我們發(fā)現(xiàn)，用50%固含量的粘合劑，既低固含量的粘合劑去復(fù)合鍍鋁膜，轉(zhuǎn)移現(xiàn)象也會(huì)好很多。這正是因?yàn)榈凸毯康恼澈蟿┰诮宦?lián)過程中，形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沒有高固含粘合劑形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)致密，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力不那么均勻，不足以密集地均勻作用在鍍鋁層上，從而緩解或消除了鍍鋁轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。
一般的鍍鋁專用膠除去主劑與普通粘合劑的主劑略有不同外，固化劑一般也比普通粘合劑要少，這里也有減少或緩解固化過程中粘合劑交聯(lián)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的目的，以減少鍍鋁層的轉(zhuǎn)移。所以我個(gè)人認(rèn)為"采取高溫快速固化的方式來解決鍍鋁層轉(zhuǎn)移"這個(gè)方法是不可行的，反而會(huì)適得其反�，F(xiàn)在很多廠家在復(fù)合鍍鋁膜時(shí)都采用了水性粘合劑，從水膠的結(jié)構(gòu)特性來看，也可以佐證。
2、薄膜拉伸變形的原因
鍍鋁轉(zhuǎn)移的另一種比較明顯的現(xiàn)象，一般出在三層復(fù)合上，尤其是PET//VMPET//PE這種結(jié)構(gòu)。一般我們是先復(fù)合PET//VMPET。在這層復(fù)合時(shí)，鍍鋁層一般是不轉(zhuǎn)移的。只有在復(fù)合了第三層PE后，鍍鋁層才發(fā)生轉(zhuǎn)移。通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，在剝離三層復(fù)合好的樣品時(shí)，如果給樣品施加一定的張力（就是人為的把樣品拉緊），鍍鋁層也不會(huì)轉(zhuǎn)移，而一旦去掉張力，鍍鋁層就會(huì)馬上轉(zhuǎn)移。這說明PE膜的收縮變形，產(chǎn)生了類似于粘合劑固化過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力的作用。故復(fù)合這類三層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)該盡量減少PE膜的拉伸變形，來減少或消除鍍鋁轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。
認(rèn)為：鍍鋁轉(zhuǎn)移的主要原因還是薄膜變形，次要原因才是粘合劑。同時(shí)，鍍鋁結(jié)構(gòu)最怕水，哪怕是有一滴水滲透到鍍鋁膜復(fù)合層，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的脫層。
2、CPE薄膜中添加劑析出問題
這里所說的添加劑主要是指CPE薄膜生產(chǎn)過程中使用的潤滑劑，尤其是外潤滑劑，他們大多數(shù)是一些低熔點(diǎn)的蠟，易于析出至薄膜表面。實(shí)踐表明當(dāng)CPE薄膜厚度超過60μ，添加劑析出的現(xiàn)象會(huì)大大增加，這是因?yàn)樵谕鹊谋缺砻娣e下，隨著薄膜厚度的增長，其內(nèi)部所含添加劑的量也在相應(yīng)增長，因而發(fā)生析出的可能性也增大。
添加劑的析出對復(fù)合膜有什么影響呢？最重要的就是它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻隔層，大大地削弱了復(fù)合強(qiáng)度，特別是在封邊位置，容易武器、離層。有些廠家在生產(chǎn)抽真空袋以及大米包裝袋時(shí)就經(jīng)常遇到這類問題。解決添加劑析出問題，在工藝上有以下幾點(diǎn)：
（1）薄膜表面處理。除了薄膜生產(chǎn)廠家自身控制之外，用戶在使用CPE薄膜之時(shí)一定要確認(rèn)它的表面張力度完全達(dá)到要求。必要時(shí)，甚至要重新進(jìn)行電火花處理，因?yàn)槲龀龅南炘陔娀鸹ǖ母邷刈饔孟�，可以揮發(fā)除掉。
（2）選用合適的膠粘劑。從膠粘劑的角度講，要增強(qiáng)膠水對添加劑析出物的包容性，將其影響降到最低程度。
（3）熟化控制。與鍍鋁膜不同，在這里，應(yīng)當(dāng)盡量地在低溫情況下進(jìn)行熟化，以避免高溫加劇析出的進(jìn)行。
3、冬天復(fù)合膜易產(chǎn)生脫層的對策
冬天環(huán)境溫度及濕度都較低，白斑、氣泡問題和分層問題比夏天嚴(yán)重，我們可以采取一些措施減少這些問題：
1、如果使用的是聚氨酯體系的油墨，印刷時(shí)，加入3%固化劑和10%調(diào)墨油，并且盡量增加油墨粘度。
2、復(fù)合時(shí)，膠水放熟化房加熱后使用，增加膠水的流平性，正常使用粘度下膠水濃度增加，即增大了上膠量。
3、如果有條件的話，可以在膠槽添裝加熱裝置。
4、打開副放卷預(yù)熱到50℃以上，根據(jù)復(fù)合結(jié)構(gòu)的不同，適當(dāng)提升復(fù)合溫度到60~80℃。
5、NY膜注意防潮，NY印刷膜要用鋁箔包好，復(fù)合前在45℃熟化房熟化24小時(shí)。
6、復(fù)合前對每卷膜進(jìn)行檢測電暈強(qiáng)度，NY要在50dyne以上，PE在38dyne以上。
(來自:包裝企業(yè)網(wǎng))
