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干式复合膜剥离强度不够的成因及对策

时间:2019-11-19 23:27来源:包装材料
文章转自 http://rbz.3602000.com 我厂曾经出现过这样一种故障,加工出的洗衣粉包装袋当时并没出现黏结牢度不良问题,然而成品袋经装入洗衣粉后,存放一段时间就出现了印刷基材和复合

文章转自http://rbz.3602000.com

我厂曾经出现过这样一种故障,加工出的洗衣粉包装袋当时并没出现黏结牢度不良问题,然而成品袋经装入洗衣粉后,存放一段时间就出现了印刷基材和复合基材分层的现象,甚至热封处还出现破裂,造成洗衣粉外泄。
所包装的洗衣粉主要成分为阴离子表面活性剂、衣物荧光剂、非离子表面活性剂、碱性缓冲剂、水软化剂及高效污渍悬浮剂等。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

如果复合袋要经过高温蒸煮杀菌,则应选用耐高温蒸煮型胶黏剂,绝不能用一般的胶黏剂。
一般胶黏剂不耐高温,复合薄膜通常不到80℃便会分层,根本达不到包装对剥离强度的要求。

将乙二醇乙醚(表面张力为3.0×10—2N/m)和甲酰胺(表面张力为5.7×10—2N/m)混合,即可得到表面张力范围在×10—2N/m之间的一系列测试液。
预先估出薄膜的表面张力值,然后在其表面涂布相同张力值的测试液,每次的涂布面积约为40mm×15mm,涂布要在0.5秒内完成。
如果涂布的液膜保持在2秒以上不破裂,则用表面张力值高的测试液测试;如果液膜在2秒内破裂成许多小液滴,则改用表面张力值低的测试液测试;如果测试的临界表面张力小于3.6×10-2N/m,说明处理质量不好,需重新处理。

我厂技术部在分析故障原因时认为,PET/LDPE复合结构是符合要求的。
针对洗衣粉的成分,决定首先从油墨入手,改选浙江黄岩华光树脂生产的300型PU—1875主胶。
再次复合、固化后,进行剥离强度测试,再装入该种洗衣粉进行存放、挤压测试,结果故障消除,包装袋不再分层,而且剥离强度高,符合要求。
可见,根据不同的内容物选择复合基材、油墨、溶剂及胶黏剂等都是至关重要的。

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检测薄膜表面张力的方法通常有两种:①达因笔测试。
达因笔的笔液通常呈红色,规格有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这5种。
如果用达因笔在薄膜上的笔液不收缩、均匀、无断层,则说明薄膜的表面张力已经达到使用要求;相反,笔液收缩、消失、不均匀、不连续,则说明处理还不够。
②用BOPP单面胶布测试。
将BOPP单面胶布贴在待测薄膜表面,再撕开,电晕处理好的通常剥离声音小,粘贴牢固,相反则粘贴不牢,容易剥离。
这种测试方法要依靠经验,不适合测试PET、PA薄膜。

方法:根据不同种薄膜的印刷达因值要求选择相应达因笔和达因液,在其表面涂布相同张力值的测试液,每次的涂布面积约为40mm×15mm,涂布要在0.5秒内完成。
如果涂布的液膜保持在2秒以上不破裂,表示达因值达到甚至超过要求;如果液膜在2秒内破裂成许多小液滴,表示达因值未达到要求。

残留溶剂太多,复合后会形成许多微小气泡,使相邻的复合基材脱离、分层、气泡越多,剥离强度越低。
要提高剥离强度,就必须减少气泡的产生。
气泡的产生与许多因素有关,诸如上胶不均、烘干道温度偏低、热压辊温度偏低及室内温湿度不合适等。
通常室内温度宜控制在23~25℃,相对湿度应控制在50%~60%。
另外,避免使用高沸点溶剂,也可减少气泡的产生。

3、用达因笔和达因液来检测

若使用双组分反应型胶黏剂,复合后还需要固化,以达到剥离强度要求。
如果熟化不完全,剥离强度同样会降低。
熟化不完全有两层意思:①熟化温度偏低。
②熟化时间不够。
一般来说,复合成品应放在50~60℃的环境中熟化48小时以上,有的甚至需要更长的时间才能达到满意效果。
我们注意到,低温存放时间再长,复合薄膜的最终剥离强度也没有在加温状态下熟化的高。
如:铝箔/聚乙烯复合薄膜在35℃环境中存放4天后,剥离强度只有2.8N/15mm,若放在45℃环境中存放4天,则可达3.5N/15mm,若环境温度提高到55℃,同样存放4天,剥离强度可高达6N/15mm。

将胶带粘贴在印刷过的薄膜上,用手指将其压平,使之与薄膜紧密贴合,然后将薄膜慢慢揭起,观察印墨被胶带粘起的情况。
如果印墨的剥离率小于1%,可认为处理质量好;印墨的剥离率在1%~10%之间,可认为处理质量欠佳;印墨的剥离率大于10%,则处理质量差,需重新处理。

胶黏剂对油墨的渗透不佳,浮在油墨的表面,而油墨与基材之间的附着牢度又不好,也会导致复合薄膜分层,表面在有油墨的地方,特别是多色套印部位,油墨被胶黏剂拉下来,使用高固含量胶黏剂时,将干燥速度放慢一点,让胶黏剂有充分的时间向墨层渗透,到达承印基材表面,以及适当增加上胶量,都有利于提高复合牢度。
选用适当的油墨,以及提高承印基材的表面张力,使油墨附着牢度提高,也是解决问题的方法之一。

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8.塑料薄膜中添加剂的影响

1、临界表面张力法检测

干式复合中可能出现的问题有很多种,诸如:透明度不高、复合成品有微小气泡、复合成品有异味、复合成品黏结力降低、剥离强度不良等。
对于复合成品黏结力降低、剥离强度不良问题,我厂技术部和复合工序操作人员经过长期摸索,积累了一些经验,对此已有一套比较完善的解决措施,总结出来,供同行参考。

塑料薄膜中的添加剂也会影响到黏结牢度,而且这种影响要一定时期后才表现出来,一般是7天以后,而且有逐步下降的趋势。

电晕处理不符合要求的基材决不能进行复合,因为复合后肯定达不到包装产品对剥离强度的要求,常用基材的表面张力值为:BOPP3.8×10-2N/m,PET5.0×10-2N/m,PA5.2×10-2N/m。

复合成品出现黏结力降低,剥离强度不良,与多种因素有关,诸如:胶黏剂的影响;复合基材表面张力值不合要求,影响剥离强度;操作工艺不规范;烘干温度、加热钢辊温度不合适;薄膜基材中添加剂的影响等。
分别阐述如下。

塑料薄膜表面电晕处理不好,表面张力低,就会导致墨层附着牢度低、复合膜黏结强度低。
在薄膜投入使用前应认真检测其表面张力值,务必提高到3.8×10-2N/m以上,最好能达到×10-2N/m,因为3.8×10-2N/m只是最低要求,表面张力值低于3.8×10-2N/m的薄膜根本就不能使油墨和胶黏剂完全铺展,复合后的成品当然达不到剥离强度要求。

复合基材不同,用途也不同,包装企业应根据不同的内容物选择相适应的薄膜基材,印刷油墨及胶黏剂等。

复合过程中,烘干道的热压辊温度要根据实际情况调节。
通常热压辊温度宜控制在50~70℃,烘干道温度一般控制在60~75℃。

1.胶黏剂的品种、质量与要复合的基材不相适应

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