超全干法復合鍍鋁薄膜故障分析
http://www.sxbltgs.net 時間:2020年9月15日 關注數:1688 次 |
摘要：在復合鍍鋁膜、純鋁箔時，薄膜表面長時間存放氧化，鍍鋁、純鋁的質量差，也會造成復合牢度下降，表面的氧化會造成表面極性低，處理度下降，復合后易離層，如果鍍鋁所用的PET、CPP處理度差、質量差也會造成復合后鍍鋁層脫落等問題。
鍍鋁膜極易產生兩個問題，復合剝離強度低和外觀上有白色斑點。
在復合鍍鋁膜、純鋁箔時，薄膜表面長時間存放氧化，鍍鋁、純鋁的質量差，也會造成復合牢度下降，表面的氧化會造成表面極性低，處理度下降，復合后易離層，如果鍍鋁所用的PET、CPP處理度差、質量差也會造成復合后鍍鋁層脫落等問題。
（1）BOPP/VMCPP、PET/VMCPP剝離強度較易低下；
VMCPP復合膜的剝離強度由兩方面決定，一是黏合劑層與VM界面層的結合強度，二是VM層與CPP界面的鍍層牢度。破壞一般都發(fā)生在VM層/CPP界面，而且只有VM發(fā)生轉移，剝離強度才會顯著降低。
原因分析：在黏合劑/鍍鋁層/CPP界面存在一個力學平衡。如果黏合劑/VM層界面的粘結強度低于VM/CPP層的鍍鋁牢度，剝離時破壞發(fā)生在黏合劑/VM層，其它以此類推。
用顯微鏡觀察VM/CPP層時，可發(fā)現大量的縫隙和空隙。這是由于在真空蒸鍍等過程中CPP產生拉伸形變，收卷后cpp蠕變恢復而產生的結果，粘合劑分子會通過這些縫隙滲入VM層/CPP界面，嚴重降低CPP鍍鋁膜牢度，從而造成了剝離時鍍層的轉移。
聚氨酯膠水是一種含有軟段和硬段的嵌段共聚物，軟段由聚酯多元醇組成，硬段由多異氰酸酯或小分子擴鏈劑組成。
聚氨酯和脲鍵產生的氫鍵對硬段相區(qū)的形成有很大幫助，由于兩種鏈段的熱力學不相容性，會產生微觀相分離，在聚合物基體內部形成相區(qū)域微相區(qū)，聚氨酯的硬段相區(qū)起到增強作用，提供物理交聯，軟段基本被硬段區(qū)交聯。通過調整聚氨酯和脲鍵產生的氫鍵，擴大軟段交聯區(qū)域，降低內聚能，可以調節(jié)膠黏劑的黏著力，來適應“膠黏劑/VM層/CPP”的界面力學平衡，可以提高此結構的剝離力。
在固化期間，處于游離狀態(tài)的膠黏劑分子會通過鍍鋁層的空隙進入VM/CPP界面而降低鍍層牢度，提高膠黏劑分子量和縮短交聯時間，可緩解這種滲透破壞。鍍鋁專用膠的分子量較大，分子量分布比較均勻，涂布性能好。（高盟的YH501S型，其涂膠量在2-3g每平之間達到最高值，剝離強度在40-50℃、熟化10-18h為最高值。這些都是使用中應注意的，如果濕度低，還可適當減少固化劑，以增加柔軟性。）
鍍鋁膜的附著牢度鍍鋁膜本身的附著牢度也是相當重要的，不同基材生產的鍍鋁膜牢度不同，不同工藝生產的鍍鋁膜也不同，PET、BOPP的延伸性小、耐熱性好，在真空蒸鍍時不會由于膜的延伸收縮而產生空隙，黏合劑的滲透破壞性小，所以其復合膜的剝離強度高。。而CPP不具備這些條件，但在懸浮法生產VN/CPP時，由于真空蒸鍍時CPP膜受拉伸小，空隙也輕微，所以剝離強度較高。如果需要進一步提高鍍鋁復合強度，可采用有增強涂層的基膜。復合加工工藝條件的控制也有很大影響，張力要適當，否則基膜延伸，而鋁層未延伸，必然會造成鋁層松動牢度下降。烘箱溫度、復合溫度均應有所下降，基材與鋁層的熱膨脹系數不一致，影響附著力。熟化時提高熟化溫度，縮短熟化時間，不要低溫長時間熟化。另外，對于PET/VMPET/PE結構，第一遍復合后放置1-2h，再復合第二遍。
減少鍍鋁復合膜的斑點鍍鋁膜在復合中常出現這種情況，無論是在鍍鋁復合膜上，還是普通塑/塑復合膜上，斑白點現象都是存在的，只是鍍鋁復合膜上的白點問題比較突出。復合后薄膜有明顯的白色或灰色斑點，斑點分布是隨機的，大小無規(guī)律，斑點往往出現在滿版白或淺黃底色的印刷中，在熟化后斑點情況會有所好轉。在鍍鋁復合膜上，由于與鍍鋁膜復合后所有的墨色都會變暗，所以出現的斑點會格外顯眼，尤其是僅有白墨的區(qū)域。從印刷膜的背面觀察比較容易發(fā)現斑點的所在。
產生斑點的原因主要有以下幾點：
①表觀上膠量不足 上膠量是膠水濃度、膠水粘度與涂膠輥的網線數、網穴形狀、網穴深度以及網穴堵版、涂膠輥磨損狀態(tài)的綜合體現。
表觀上膠量是考慮墨層吸收了部分膠水后實際上可參與復合過程的上膠量。對于同一張用于上膠的印刷薄膜而言，上膠量在一定條件下，墨層越厚的地方其表觀上膠量越小。對同一支印刷白版而言，如每次印刷時的油墨粘度恒定（溫度也一樣），那么，在新版時的墨層就會比較厚，在印刷了幾十萬米后的墨層就會比較薄，復合時的表觀上膠量就會逐漸增大，出現白點的概率就會越來越小。
解決辦法：a.經常清洗涂膠輥，保持穩(wěn)定的上膠量；b.每次干法機停機時，立即啟動涂膠輥使之空轉，防止堵版；c.根據印刷品的狀態(tài)，調整膠水的濃度；d.根據印刷品的狀態(tài)，正確的選擇涂膠輥。
②復合壓力不足或復合輥溫度偏低。解決辦法：a.定期檢修溫度控制儀表，對溫控儀表的偏差狀態(tài)要心中有數；b.復合壓力的設定要根據印刷薄膜上墨層厚度的偏差狀態(tài)進行調整，厚度偏差越大，則復合壓力要適當加大。
③印刷墨層中殘留溶劑過高。在正常條件下進行復合后，外觀上顯現很多白點，手持復合樣品斜對著光線觀察時，可發(fā)現每一個白點均對應著一個氣泡，而且，印刷品的表面光澤明顯變差。不管膠水涂在印刷薄膜上還是涂在鍍鋁薄膜上，均不能消除。
④墨層中殘留有含活性氫的物質，如水或醇類復合時外觀良好，熟化后出現氣泡。由于原因3、4的問題，可以通過提高復合機烘干箱的溫度或降低復合機的速度的方式解決，但其不良后果可能是復合強度下降或鍍鋁層的轉移。根據的解決辦法是在印刷過程中降低殘留溶劑和水分。
另外，復合過程中空氣中的水分混入已涂到第一基材的膠水中，復合時外觀良好，在熟化過程中產生氣泡。
解決辦法：a。盡量避免在高溫高濕的時間進行復合加工；b。加快生產速度，減少水分混入的可能性；提高第一段烘干箱的溫度，減少水分混入的可能性。
白墨和黃墨的遮蓋力較差，印刷層油墨被粘合劑中的乙酸乙酯所浸潤，并有部分被溶解，特別是白墨，其色料為TiO2的顆粒，粒度較大，與黏接料間存在薄弱環(huán)節(jié)，更容易被乙酸乙酯浸潤，一方面造成烘干困難；另一方面，不同的浸潤結果復合后深淺不一，造成斑點。其次，鍍鋁膜本身的鍍層牢度不均勻，復合壓力不足或復合輥溫度偏低；油墨和黏合劑在其表面產生的黏接力高低不一，表觀涂膠量不足。在油墨與鍍層黏接力低，烘干箱溫度過高或復合速度過低，膠層表面結殼，蠕變性變差，固化劑量過高。層間密度差的地方形成斑點，無斑點處層密度高，鍍層已明顯轉移，通過鍍鋁層的反光強弱，形成斑點，特點是：鍍鋁層從鍍鋁基材上全部轉移，鍍鋁層從鍍鋁基材上部分轉移，無墨點和墨層薄的地方轉移率低，墨層厚的地方轉移率高，鍍層從鍍鋁基材上部分轉移，但發(fā)生轉移的地方無規(guī)律。
再次，黏合劑也是重要因素，當黏合劑表面張力高，在鍍鋁膜上親潤鋪展效果差，黏合劑涂布狀態(tài)不佳。一些初黏力高的黏合劑，溶劑釋放性差、殘留溶劑高，當墨層被殘留溶劑浸潤后產生斑點。
(來自:包裝企業(yè)網)
