干式复合透明度不良分析及对策,规律及解决方案

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许多塑料复合软包装产品都要求具有较高的透明度,因此需要使用大面积空白基膜去复合,但是在干式复合工艺中,往往出现塑料复合软包装透明度不良或下降,达不到质量要求,例如成品呈“雾状”,出现“小麻点”、“波浪鱼鳞片”、“丝纹”、“蘑菇伞云”、“滴水散溅”等现象,影响了复合成品的透明度,严重时甚至使复合成品报废。我厂就曾遇到上述故障,复合成品的质量受到不同程度的影响。

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经过长时间的观察、摸索,我厂总结出一套切实可行的解决方法,并初见成效。

干式复合时,复合膜容易出现白点和气泡,业界对白点和气泡的区别没有一个统一的说法,一般讲直径较小且分布较多的叫做白点,而将直径较大且分布数量较少的叫做气泡。
对白点、气泡的特征及出现规律可将其分为以下几种。

“雾状”现象及对策

现象一:下机时出现全面白点

复合成品刚下机时,空白处呈“雾状”,而且是随机出现,可能这一张出现“雾状”,下一张又没有,再隔几张又出现“雾状”,复合成品没有规律地出现。如果将内容物装进去,透过40瓦荧光灯观察则明显看出不干净。

任何看起来很光滑的表面,用放大镜观察都是凹凸不平的。
胶黏剂把表面抹平需要一定厚度,也就是上胶量。
为了保证油墨部分有足够的胶黏剂厚度,上胶量需2.5~3.0g/㎡,少于这个标准也是上胶量不足。
在上胶不均匀的情况下,会发生局部上胶量不足的问题。

我们注意到,用单组分热熔性胶黏剂进行复合时产生这种现象的几率比用双组分反应型胶黏剂复合要高一些,同时在BOPP/OPP、BOPP/CPP结构中比较容易出现。

有时可以发现虽然上胶量不少,但复合下机后仍有大量的密集的白点,固化后还是有少量白点不能熟化掉。
在胶液流平性差的情况下,从微观上讲,必定是有的地方胶层厚,同时有的地方胶层薄。
在胶层薄的地方即不能将两层间的凹隙填平,就会产生白点。

产生这种现象的原因有下面几个方面。

在高温季节,溶剂蒸发速率很快,若醋酸乙酯25℃时相对蒸发速率是6,则35℃时相对蒸发速率上升至9,挥发速度加快1.5倍。
线数高的细网纹辊夏季容易发生堵版,因为线数高的涂布辊网孔相对要浅一点,为了保持涂布量还要提高工作浓度,缺胶引起的气泡将很难熟化掉。

1.复合材料或印刷基材本身的透明度不良

4、复合辊的压力不足、复合热辊温度不够也会产生气泡

在未进行复合前,一般要对薄膜材料进行检测。检测方法是:取一小段薄膜透过光线观察,要求薄膜材料平滑、无细小斑点、无粘脏、无凹凸不平等现象、且无灰蒙蒙的杂质。所以只有选择正规厂家生产的优质材料才能复合出好的成品来。

热辊加热目的是使干固的胶黏剂熔化、流动,消除小孔洞、小缝隙,在压力下排出空气,使二层膜紧密熨合。
一般的复合设备涂胶基材紧贴热辊,热量从胶层传递至CPP或PE。
这类设备在第二放卷基材导辊之间设有预热辊,但大多数客户都不使用、PE或CPP较厚时,虽然复合热辊温度不低,但较厚的PE或CPP热容量大,热辊压合过程短暂的时间不能使基材温度迅速上升。
两层膜一边热一边冷,中间的胶黏剂流动性大打折扣,产生气泡的可能性增加。

2.胶黏剂的影响

5、复合辊与膜之间的角度不适宜

胶黏剂颜色太深,偏深黄色或黄红色,烘干后,这部分偏深的颜色会相应地留在薄膜上,因此,要求复合成品具有高透明度时,要选用微黄,甚至无色的胶黏剂。正确选用在双组分胶黏剂,可以减少复合成品出现“雾状”的几率,甚至消除“雾状”现象。

包角过大,特别是对刚性较大的材料,易引起褶皱甚至气泡。
另外,高速转动的薄膜带有大量的静电,附着着很厚的空气层,该空气层在进入复合辊之前被挤压出去的很少,容易穿过压合点进入复合膜,在复合膜中形成小气泡。
应仔细调整角度,改变包角,尽量按切线方向进入复合辊。
另外,切忌对着复合压合点处吹风,这样将有大量的空气被夹带入复合膜中。

3.操作失误或烘干温度不够

6、较厚的薄膜从复合热辊出带进空气,产生气泡

操作失误或烘干温度不够同样会产生“雾状”现象。例如,上胶量不均匀,一边偏厚,而另一边偏薄。所以均匀涂布在干式复合工艺中十分关键。

加厚的薄膜挺度大,如果压辊和热辊之间的压强不够,容易带进空气,最简单的解决方法是增加涂布量。
复合较厚的薄膜导致的气泡也归因于上胶量不足。
其实膜的厚度与它的挺度相关,膜的挺度与它的弹性模量、宽度及厚度的三次方成正比。
挺度大的膜贴合时不易压平,增加上胶量可消除气泡。

用单组分胶黏剂进行复合时,一般易在刚收卷处出现涂布不均现象。若出现此问题,取一段复合成品透过光线观察就可以发现。

现象二:复合后在放置中产生白点、气泡

若是采用双组分胶黏剂进行复合,判别涂布不均会难一些。我们厂一般是在收卷部分先取一段复合成品,放入烘干道内固化15分钟后取出,若这种“雾状”现象仍存在,则说明是胶黏剂涂布不均。

1、残留溶剂多且该溶剂的透过性差,溶剂汽化形成气泡,夹在两层薄膜之间。
有时刚下机时没有较明显的白点,但经熟化一段时间后,胶层中的溶剂开始逸出至膜的表面,这样小气泡没有消失反而变得更明显,情况严重时彻底固化后呈现出大量秘籍的小白点或较大的气泡,相对而言气泡容易出现在油墨叠印率高的部分,非图文部分很少出现气泡。

在高温多雨季节,“雾状”现象最易发生,而且在BOPP/OPP、BOPP/CPP、PET/PE结构的复合膜中经常出现。将烘干道温度调至最佳状态,可以减少该现象的发生几率。

2、胶黏剂中混入有微量水分,胶黏剂中的-NCO与水反应生成CO2气体,产生气泡。
1mol水与1mol二异氰酸酯反应可生成1mol的二氧化碳。
由此可见少量的水可消耗大量的二异氰酸酯并产生大量的气体。
此现象同残留溶剂过多一样是刚下机时不会发现,但是在彻底固化后会呈现出大量密集的小白点或较大的气泡,有时剥开复合膜时胶层尚有发黏的迹象。

“小麻点”现象及对策

3、工作环境中湿度太大,空气中水分附着在塑料表面,尤其是吸湿性大的塑料薄膜,如尼龙、玻璃纸。
胶水中混有水分,在烘道50~70℃温度下没有被烘干掉,与固化剂反应产生二氧化碳气体及交联后产生白色斑点。

干式复合成品常出现类似气泡的“小麻点”,仔细分析又不是气泡。小麻点分布不均,但大小、粗细均差不多,在基材空白处可见。这种“小麻点”困扰着许多软包装企业,我们曾作过比较,双组分二液反应型胶黏剂产生小麻点的几率比单组分热熔型胶黏剂要高,BOPP/OPP复合结构比BOPP/CPP、PET/PE要高,分析起来有以下几点原因。

1、网纹辊堵塞,局部缺胶;上胶压辊上有缺陷或粘有异物,造成固定局部缺隙;复合辊或复合压辊有缺陷,局部压不平实,形成有规律的气泡。
对于该类气泡,从气泡规律周期的长度与各辊的关系,可以快速分析出问题的原因所在。

干式复合透明度不良分析及对策,规律及解决方案。胶黏剂中混有灰尘等微粒,车间环境的空气中尘埃太多,上胶后烘道里吹出的热风中也有灰尘,灰尘粘在胶层面上,复合时夹在两层基膜中间,造成复合成品不透明。

2、另一类重要却容易被忽视的原因是压辊的两端轴承部分磨损或有微小间隙,造成与热辊之间的不平行,也会产生气泡。

解决方法是用180目的金属丝网进行胶黏剂过滤,除去胶黏剂中的不溶性微粒。同时,应该注意车间的清洁卫生,保持地面光洁,无浮尘。在干式复合中,胶桶、胶水盘都必须在下班前进行清洁处理。特别是在夏季,室内温度高,干燥快,每班下班前都应将残留胶黏剂倒在桶内,并且密闭分开处理。

现象四:中心有杂质,并以此为核心的白点

另外,应在烘道的进风口用高目数的过滤网或其他过滤材料清除热风中的尘埃。

1、有灰尘粘接在膜的表面,该尘粒将两层膜顶起,周围形成一圈空档,空环粗看是一点一点气泡,仔细看中间有一点颗粒。

双组分反应型胶黏剂容易受温度的影响而发白、变浊,“浊白”的胶黏剂不能再用,否则会出现胶层分布不均,致使“小麻点”增多。

此时,胶液最好用180目的金属网过滤,去除灰尘及胶液中的晶粒,否则夹在两层膜间会产生白点、气泡;由于复合基材大都带有静电,容易吸附灰尘,特别是薄膜工序间流转或包装破损时更容易吸附灰尘,在复合时附在薄膜当中;干燥烘道的进风口必须装有过滤网,防止灰尘进入,另外,对过滤网要定期清洗,并注意环境清洁。

基膜、复合膜的质量不过关。OPP热合料如果呈黄色,而且陈旧,更应该认真检查。首先应
检测表面张力值,BOPP的表面张力需达到38mN/m,PET的表面张力需达到50mN/m。表面张力低,会导致材料表面的润湿效果差,胶液涂布不均匀,造成空隙,复合后成品出现小麻点。因此,表面张力值达不到要求的薄膜,要处理合格后再使用。

2、膜面存在颗粒、静电现象时,复合后将会产生白点(透明处的胶斑现象多数是由此原因产生的)。
此种现象极易发生在PE乳白膜上,通常解决这一问题方法有:提高胶黏剂的涂布量,或重新印刷一层白墨。

其次是用放大镜检测基膜和复合膜的平滑性,要求无凹凸现象。如果材料表面凹凸不平、深浅不一,经热压辊挤压后无法与胶膜完全紧密相黏,会出现“小麻点”。所以选材很关键。

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上胶辊平整性差、胶液流动性不足、展平性差会导致“小麻点”。要求上胶辊细腻、平滑,最好是硅橡胶制成的胶辊。胶液流动性好,展平性优良,涂布均匀,可减少“小麻点”产生的几率,同时复合成品的透明度也得到了提高。

文章转自

“鱼鳞片”现象及对策

复合成品出现“鱼鳞片”现象的几率要比“小麻点”和“雾状”少一些,产生的原因有两点。

PE膜本身出现“鱼鳞片”现象,复合后出现在空白处,造成复合透明度下降。解决办法是更换材料。

生产过程中偶然停机,上胶压辊未及时放松,或者上胶辊未与胶液分离,同时热压辊与热鼓未分离。一般在30分钟紧压状态下空白处会出现波浪状不规则横向压痕,导致透明度不良。所以在非工作状态下应将上胶辊与网纹辊隔离并加以清洗,热压辊与热鼓分离,同时关闭热鼓电源。

其他现象及对策

复合成品出现”蘑菇伞云“、”滴水散溅“、”丝纹“等现象的原因主要有以下两点。

材料本身不良,出现不规则的花纹。只要更换即可。

胶黏剂和烘干道的影响。开始进入烘干道时温度太高,干燥速度太快,使胶层表面的溶剂迅速挥发,表面结皮,当热量深入到胶层内部后,皮膜下面的溶剂汽化,冲破膜面,形成类似火山口的环状物,像“蘑菇云”分布在胶膜面上,导致胶层不均匀,不透明。因此,烘干道温度应由低到高顺序递增,让溶剂有序地、均匀地由内向外完全挥发,不留异味。另外,可将不同沸点的溶剂混合起来使用,这样在受热蒸发时,胶层表面的高沸点溶剂保留较长时间,不会使表面膜层结皮,但要保证残留溶剂量符合要求,不存在臭味、异味问题。

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