關(guān)于造成復(fù)合剝離牢度偏低的原因
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摘要:造成復(fù)合剝離牢度偏低的因素很多,如:薄膜表面的處理度是影響復(fù)合牢度偏低的一個因素。如果印刷薄膜表面潤濕張力處理度不足,復(fù)合的油墨與薄膜附著牢度不好,在進(jìn)行拉力測試時(shí)容易造成油墨轉(zhuǎn)移,從而降低復(fù)合牢度。
造成復(fù)合剝離牢度偏低的因素很多,如:薄膜表面的處理度是影響復(fù)合牢度偏低的一個因素。如果印刷薄膜表面潤濕張力處理度不足,復(fù)合的油墨與薄膜附著牢度不好,在進(jìn)行拉力測試時(shí)容易造成油墨轉(zhuǎn)移,從而降低復(fù)合牢度。如果是復(fù)合用薄膜處理度不足,就會造成膠粘劑與復(fù)合基材離層。另外,薄膜中增塑劑、抗氧化劑等添加劑的類型、品質(zhì)、粒徑大小、含量多少都對復(fù)合牢度產(chǎn)生影響,這些添加物會影響到薄膜的表面極性或會緩慢釋出,影響膠粘劑和油墨的粘合效果,從而影響復(fù)合牢度。其余是薄膜的平整度、厚度和粗糙度,天氣原因、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境的優(yōu)劣也會影響到復(fù)合牢度偏低。
在復(fù)合鍍鋁膜、純鋁箔時(shí),薄膜表面長時(shí)間存放產(chǎn)生氧化,鍍鋁、純鋁的質(zhì)量差,也會造成復(fù)合牢度下降,表面的氧化會造成表面極性低,處理度下降,復(fù)合后易離層,如果鍍鋁所用PET、CPP處理度差,質(zhì)量差或存放時(shí)間久也會造成復(fù)合后鍍鋁層脫落,牢度偏低等問題。
一、原材料原因
1、塑料薄膜的電暈處理不夠,影響剝離牢度
需復(fù)合的材料一般都需對復(fù)合面進(jìn)行電暈處理,提高薄膜的表面張力,從而提高復(fù)合性能。塑料薄膜表面電暈處理不好,表面張力低,就會導(dǎo)致造成膠黏劑流平性差,墨層附著牢度低,復(fù)合膜粘結(jié)強(qiáng)度低。在薄膜投入生產(chǎn)前應(yīng)認(rèn)真檢測其表面張力值,須提高到 38達(dá)因以上,最好能達(dá)到40~42達(dá)因,因?yàn)楸砻嫣幚碇?8達(dá)因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。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(CPP、PE)40、PET50、PA52以上達(dá)因。(夾中間層的材料未經(jīng)過雙面電暈處理或電暈處理不符合要求,都不能使用。水煮、蒸煮袋復(fù)合材料隨加工溫度的提高還應(yīng)有更高的要求)。
2、塑料薄膜中添加劑析出及材料中爽滑劑以及開口劑比例過高
為保證薄膜產(chǎn)品生產(chǎn)中的順暢以及成品袋良好的開口性能,一般會在內(nèi)層材料中添加一定比例的爽滑劑、開口劑,這些添加劑都是低分子物質(zhì),塑料薄膜中的添加劑也會影響到粘接牢度,如添加比例過高會影響膠粘劑與薄膜的粘結(jié)性能。這種影響一般在幾天以后,隨著時(shí)間的推移,會從薄膜的內(nèi)部逐漸向表面滲透,并且復(fù)合牢度會逐步下降。剛復(fù)合好的薄膜短時(shí)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,破壞了原有的粘結(jié)狀態(tài),使復(fù)合牢度降低。因此要選用不加添加劑或少加添加劑的薄膜,收存時(shí)間超3個月以上的薄膜要重新檢測以防添加劑上浮或鍍鋁膜、鋁箔表面產(chǎn)生氧化,合格后才能投入使用。
3、鍍鋁膜質(zhì)量
目前國內(nèi)生產(chǎn)的鍍鋁膜是采用真空鍍鋁工藝將鋁粉鍍到薄膜上,但在復(fù)合過程中由于鍍鋁膜本身質(zhì)量問題或者復(fù)合工藝控制不當(dāng)會導(dǎo)致鍍鋁層轉(zhuǎn)移,在鍍鋁層完全轉(zhuǎn)移的狀況下,剝離強(qiáng)度只能達(dá)到0.1N/15mm~0.3N/15mm,與國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1N/15mm 的指標(biāo)有相當(dāng)大的差距,產(chǎn)品顯然是不合格的,對材料的選擇要比較慎重。一般產(chǎn)生鍍鋁脫層或轉(zhuǎn)移的有:第一層復(fù)合后不會產(chǎn)生鍍鋁轉(zhuǎn)移脫層現(xiàn)象,在復(fù)合第二層后鍍鋁層牢度有明顯下降,這主要是內(nèi)層熱封材料受熱收縮后產(chǎn)生應(yīng)力,破壞鍍鋁層附著力造成。同時(shí)對于鍍鋁膜鋁分子的附著牢度也非常重要。
4、熱封層厚度
熱封層厚度一般不低于40um,厚度過低,則易產(chǎn)生剝離牢度偏低。但是厚度大的熱封層薄膜,生產(chǎn)時(shí)都會加入大量添加劑。因此,在購買CPP或PE時(shí)要購盡量少加或不加添加劑的薄膜。(水煮、蒸煮袋熱封層不低于60um)
二、油墨原因
1、油墨的質(zhì)量和適應(yīng)性
油墨質(zhì)量的好壞直接影響到復(fù)合包裝膜的復(fù)合牢度,適用于復(fù)合包裝的油墨主要有:普通溶劑復(fù)合油墨、聚胺脂通用型復(fù)合油墨、無苯復(fù)合油墨、醇溶復(fù)合油墨、醇水性油墨和水溶性油墨、UV塑料油墨、耐高溫蒸煮油墨等,應(yīng)根據(jù)不同的包裝要求、工藝、內(nèi)容物、后加工工藝溫度來選擇合適的油墨,不能一墨多用,特別是耐120℃以上蒸煮油墨除選擇耐熱度外,還應(yīng)根據(jù)廠家要求加入一定量的油墨專用固化劑以加強(qiáng)油墨對薄膜的附著力,提高復(fù)合牢度。
2、油墨附著力差
經(jīng)復(fù)合后的材料在熟化過程中由于內(nèi)層材料的收縮產(chǎn)生應(yīng)力,使油墨與薄膜之間結(jié)合牢度下降,導(dǎo)致做剝離強(qiáng)度測試時(shí)油墨轉(zhuǎn)移,影響產(chǎn)品剝離強(qiáng)度性能,此類狀況在BOPP 材料上比較多見。另外,在油墨品種中一些染料油墨、金銀油墨、珠光油墨對復(fù)合強(qiáng)度影響較大,我們在選擇油墨上要從油墨類型、細(xì)度、耐熱度或在涂布膠粘劑上加以注意。
3、油墨消耗固化劑
此類現(xiàn)象在使用聚氨酯油墨的產(chǎn)品上比較多見,由于聚氨酯油墨中的羥基與雙組分膠黏劑中的-NCO發(fā)生反應(yīng),消耗掉部分固化劑,導(dǎo)致膠水不能完全固化,影響產(chǎn)品剝離強(qiáng)度。因此在選購油墨中,盡量少用或不用含有異丙醇之類的溶劑,在印刷工序中,盡量減少溶劑的殘留。
三、膠粘劑原因
1、膠粘劑的品種、質(zhì)量與要復(fù)合的基材不相適應(yīng)影響剝離強(qiáng)度
膠粘劑的品種、質(zhì)量與要復(fù)合的基材和內(nèi)容物相適應(yīng)。此時(shí)必須由基材和復(fù)合物的最終用途來選擇適當(dāng)?shù)哪z粘劑。不同用途的復(fù)合膜就選擇相適應(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時(shí),就要選用抗酸辣物質(zhì)的鋁箔專用膠粘劑或抗介質(zhì)的膠粘劑。在選擇鋁箔專用膠粘劑時(shí),還應(yīng)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,但分子活動能力強(qiáng),會透過極薄的鋁層,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℃)蒸煮型粘膠劑,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℃便會分層,根本達(dá)不到包裝對剝離強(qiáng)度的要求。
2、膠黏劑對油墨的滲透不佳,浮在油墨的表面
膠黏劑對油墨的滲透不佳,浮在油墨的表面膠粘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時(shí),將干燥速度放慢一點(diǎn),讓膠粘劑有充分的時(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。
3、上膠量不足,涂布不均將直接影響粘接力,影響剝離牢度
薄膜表面粗糙,厚薄不均使膠粘劑涂布量不足(或不均),涂布不均勻也會導(dǎo)致剝離強(qiáng)度降低,粘接力降低。新類型膠粘劑中最易出現(xiàn),不可忽視,在使用新型膠粘劑時(shí), 主膠的濃度高低將直接影響剝離強(qiáng)度。
4、稀釋劑純度不夠高,將影響復(fù)合剝離強(qiáng)度
稀釋劑的作用是增加膠粘劑的流動度,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。如果稀釋劑的純度不高,含有水、醇等活性特質(zhì),會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。一般用于干式復(fù)合的醋酸乙酯的純度在國標(biāo)GB/T3728--2007工業(yè)乙酸乙酯中規(guī)定:一等品和合格品水分的的含量小于0.10%,并且不含活性H+的的異物。如果含水量多或含-OH物質(zhì)多的話,可能出現(xiàn)復(fù)合包裝袋起皺、脫層等現(xiàn)象產(chǎn)生。
四、生產(chǎn)工藝因素影響
1、復(fù)合工藝(涂布量)
膠粘劑的涂布很大程度影響復(fù)合包裝的復(fù)合牢度,我們會因不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和基材選用不用膠粘劑,亦需根據(jù)不同結(jié)構(gòu),基材來調(diào)整復(fù)合工藝,一般復(fù)合工藝的膠粘劑的涂布量為2.5-3.5g/m2干膠量左右,但在復(fù)合鍍鋁膜或純鋁箔時(shí),需加大上膠量至此3.5-4g/m2的干膠量,水煮、蒸煮結(jié)構(gòu)外層上膠量必須大于4.0g/m2,內(nèi)層可達(dá)4-5~5.0g/m2干膠量為佳。膠粘劑干式復(fù)合的干燥溫度一般在60-90℃,復(fù)合溫度一般在50-80℃左右,太低溫度粘合效果不理想,太高溫度復(fù)合后薄膜易產(chǎn)生卷曲現(xiàn)象,熟化條件在40-50℃環(huán)境下熟化24小時(shí),蒸煮、水煮復(fù)合包裝要熟化超過60小時(shí)以上,一般應(yīng)達(dá)72h,并在自然環(huán)境下放置一天再開始制袋。
2、膠粘劑活化不良
復(fù)合時(shí)的鋼輥表面溫度太低,以致膠黏劑活化不良。復(fù)合時(shí)的黏性不高,對第二基材的浸潤不佳,粘結(jié)力不好,造成兩種基材之間不能非常好的密著,影響了粘結(jié)牢度。一般正常的工藝要求,復(fù)合鋼輥的表面溫度經(jīng)常保持在75~85度。并且在冬天或潮濕天氣應(yīng)將復(fù)合預(yù)熱輥開啟,以保證在復(fù)合時(shí)兩種基,材溫度相差不可太大,提高膠的活化,保證復(fù)合牢度。
3、膠液配制順序錯誤
有的企業(yè),一般的做法是:加完主劑后倒入全部溶劑,再加入全部固化劑攪拌,這樣做很簡單,但配好的膠液的性能對所用溶劑的依賴性很大,其中的醇含量相當(dāng)高,有時(shí)廠家會發(fā)現(xiàn)什么工藝都沒變,復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度卻突然變得很差,把配膠方法變一下,強(qiáng)度就好了。標(biāo)準(zhǔn)膠液的配制方法:先將主劑倒入配膠桶,倒入1/3溶劑稀釋、攪拌均勻后,再加入固化劑,邊加邊攪拌。倒入1/3溶劑稀釋均勻攪拌。最后將剩余溶劑清洗完主劑和固化劑桶后再倒入配膠桶充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/span>
4、復(fù)合時(shí)刮刀角度及膠液落差較大,復(fù)合壓力不足
復(fù)合時(shí)刮刀角度及膠液落差較大,沖擊產(chǎn)生氣泡,復(fù)合機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),氣泡不能及時(shí)消散,致使膠盤內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,然后被夾帶入轉(zhuǎn)移到薄膜上(膠黏劑粘度太高,也會產(chǎn)生氣泡);
根據(jù)不同的設(shè)備、材質(zhì)、厚度調(diào)整復(fù)合壓力和溫度。復(fù)合壓力不足,復(fù)合輥表面溫度太低,膠黏劑活化不足,流動性小,使膠液網(wǎng)點(diǎn)與網(wǎng)點(diǎn)間的間隙無法填補(bǔ),產(chǎn)生有微小的間隙,造成氣泡,而影響復(fù)合牢度。
五、其它因素影響
1、生產(chǎn)車間周邊環(huán)境臟、灰塵多;濕度大影響
環(huán)境因素影響如灰塵及雜質(zhì)、水氣,膠液中含有其它物質(zhì),膠液混濁反白都會影響復(fù)合牢。
2、塑料表面附有小水珠
工作環(huán)境中濕度太大,空氣中水分附著在塑料表面,尤其是吸濕性大的塑料表面,如尼龍、玻璃紙等阻礙膠粘劑的附著;配置好的膠液中混有水分,沒有被烘干,與固化劑反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)馀萦绊憦?fù)合牢度。
3、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)度也會相應(yīng)提高,溫度失控同樣影響剝離強(qiáng)度,粘接力也會降低。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,只烘干膠膜表層,內(nèi)層無法烘干,不僅影響剝離強(qiáng)度,而且將產(chǎn)生異味。
4、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)溫度不合適、空氣中濕度偏大、溶劑純度等。通常,室內(nèi)溫度宜控制在 23-25℃,相對濕度應(yīng)控制在50-60%為宜。另外,避免使用高沸點(diǎn)溶劑,也可減少氣泡的產(chǎn)生?傊疄樘岣邉冸x強(qiáng)度,提高粘接力應(yīng)盡可能降低殘留溶劑。
5、熟化不完全影響到剝離強(qiáng)度
熟化的主要目的就是使主劑和固化劑在一定時(shí)間內(nèi)充分反應(yīng),達(dá)到最佳復(fù)合強(qiáng)度;其次是去除低沸點(diǎn)的殘留溶劑,如醋酸乙酯等。若使用雙組份反應(yīng)型膠粘劑,復(fù)合后經(jīng)充分熟化完全,以達(dá)到剝離強(qiáng)度要求。
熟化控制主要是熟化溫度和熟化時(shí)間的控制,熟化溫度和熟化時(shí)間是由所用粘合劑性能和產(chǎn)品最終性能要求所確定的。不同的粘合劑品種有不同的熟化溫度和時(shí)間。熟化溫度太低,低于20℃,粘合劑的反應(yīng)極緩慢;熟化溫度太高,基材膜添加劑析出,影響復(fù)合膜性能和增加異味,如熟化時(shí)間太長也會影響復(fù)合膜性能并增加異味,這主要是聚乙烯薄膜中的加工助劑析出造成的!
6、包裝內(nèi)容物及其它
復(fù)合包裝袋生產(chǎn)后雖然復(fù)合牢度可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),但有些包裝物亦可使復(fù)合牢度降低:如一些含水、油、酸、辣、等揮發(fā)刺激性氣體釋放出的食品、物品等。例如:辣椒、香料、鹵肉、鹵蛋等等,內(nèi)容物中的某些酸性或油脂類物質(zhì)會使膠粘劑中的聚氨酯系列物質(zhì)與之反應(yīng),部分膠水已交聯(lián)固化后的大分子團(tuán)會被反應(yīng)分解,直致復(fù)合強(qiáng)度急劇下降,造成復(fù)合層離層脫落。因此可在基材上選擇阻隔性更好的材料,選擇耐抗性更好的油墨、耐介質(zhì)性好的膠粘劑。并在復(fù)合工藝上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以保證復(fù)合牢度。
(來自:包裝園地軟包裝)