無溶劑複合技術以其工藝流程簡單,設備佔地面積小、原料省、耗能少、維修費用低,生產速度高,無環境污染等技術和環保優勢,近年來,隨着我國產品質量和環保意識的加強,越來越受到我國複合膜包裝業內人士的青睞。
由於這種技術不同於以往的濕法複合、干法複合,有其本身固有的特點,同時,使用這種技術和設備廠家考慮其自身的利益和競爭因素的影響,無溶劑複合膜的質量狀況各廠家一直參差不齊。複合膜夾層氣泡質量缺陷,便是影響無溶劑複合膜質量的常見現象之一。該現象的存在,不但影響複合膜的外觀質量,不透明、發霧,而且還影響複合膜的剝離強度,使其降低。因此,是一種十分不良的現象。
現結合我個人多年的生產實際和經驗,對影響地溶劑複合膜氣泡缺陷的主要因素做一簡單分析和總結,以便和大家研討。
一、粘合劑的組成和其粘度
無溶劑複合膜粘合劑的組成粘度,對複合膜氣泡的形成有奶大的影響。儘管,各廠家生產的無溶劑複合用粘合劑的主要成分大致相同,但為了發送粘合劑的加工使用性能,各廠家所添加或使用的助劑,如固化劑、增塑劑、增韌劑、稀釋劑、消泡劑、填充劑等添加劑的品種和數量不盡相同,而且這些助劑的協同作用對粘合劑的使用性能也將產生很大的影響。在粘合劑助劑體系中,消泡劑對消除粘合劑使用中產生的氣泡起着重要的作用。消泡劑太少,則不足以消除使用中混入粘合劑中的空氣。這部分空氣隨着粘合劑通過上膠系統轉移到複合基材上,通過複合殘存在複合膜粘合劑層,從而產生微小的氣泡。同時如果粘合劑在較高溫度下長期存放,那麼粘合劑中的消泡劑也會消失或減少,從而影響消泡劑的消泡效果。
另外,粘合劑的粘度也是產生氣泡的重要原因。一般地說、粘合劑的粘度與粘合劑本身分子量的大小,增塑劑、稀釋劑的種類和多少有關,而且常溫下粘度較高,流動性也差。因此,在複合時,為了降低粘度和提高流動性,需在較高溫度下保溫使用。但是對同一種粘合劑而言粘合劑的使用粘度,則與粘合劑的使用溫度、雙組份無溶劑複合用粘合劑的主劑和固化劑混合后存放時間、主劑和固化混合配比等因素有關。使用溫度越高,混合存放時間越短,主劑和固化劑的配比越大(有時是越小,這隨主劑和固化劑的稱謂而定),則粘合劑的粘度越低,越不利於氣泡的形成,反之,越易形成氣泡。
二、複合基材的物理性能及其表面處理程度
複合基材的種類不同,其物理性能也有很大差別(如透氣性),對複合膜氣泡的形成也有很大關係。一般地說,透氣性好的基材(如BOPP、CPP、CPE、LDPE)之間或一種透氣性差的複合基材(如PVDC、BOPA)和另一種透氣性好的複合基材之間複合,不易產生氣泡,而如果兩種基材、透氣性都比較差,他們之間進行複合時,則夾層很容易產生氣泡,如PVDC和BOPA之間複合。這是由於兩種複合基材的透氣性都比較差,粘合劑在複合單元上膠系統不可避免地混入少量的空氣;同時,異氰酸酯類粘合劑本身,在複合膜熟化階段交聯固化的同時,也產生二氧化碳(CO2)等氣體副產物。這樣,便產生大量微小氣泡,從而影響複合膜的表現質量。
同時,為了使複合基材具有一定的表面張力,對基材的表面性能進行一定處理,如電暈處理等,以改善複合基材表面的潤濕性和提高粗糙度。該過程無疑使複合基材表面獲得了凈化,提高了表面活性,同時,表面有適當的粗糙度,也增大了有效粘接面積,粗糙的表面比拋光的表面有更大的實際粘接面積,有利於粘接,並增大粘合劑和複合基材之間的机械嚙合作用,但粗糙度不能超過一定的限度,如果複合基材表面太粗糙,基材粘合界面之間容易形成點接觸,使粘合劑層破裂,而且,深而窄的溝槽難以被粘稠的膠液所填充。這樣,在這些微小的嚙合面之間形成了大大小小的氣泡。如果這些微泡中的空氣不被排出併為粘合劑所充滿,那麼,這些微泡便形成永久性氣泡而影響膜的表面質量。
三、机械因素
複合膜氣泡質量缺陷的形成因素相當複雜,不僅與粘合劑、複合基材、複合基材工藝處理等因素有關,而且,机械的因素也是一個重要原因。如複合單元的計量輥、轉移輥、塗膠輥、複合輥等的表面粗糙度、曲線度太大或損傷或污染,都可能導致複合基材塗膠不均或漏塗膠,從而,在相應的部位便產生氣泡。特別應該一提的是轉移輥,由於它同時接觸計量輥和塗膠輥,並通過計量輥、轉移輥和塗膠輥三者的速比來實現傳膠和上膠量的控制,如果轉移輥表面的硬度、粗糙度和曲線度太大,那麼這些部位將必定產生氣泡。
四、其它因素
複合膜氣泡質量缺陷的形成因素很多,產品加工過程中很細小的因素都可能最終產生氣泡。
(1)複合輥的壓力不足或鋼輥溫度太你;
(2)複合輥與複合膜的包角不合適,包角太大,特別是對剛性大的複合基材,則更易產生氣泡;
(3)收卷單元頂騎輥的壓力、收卷張力太小,收捲紙芯的表面平整度不好;
(4)加工車間濕度太大,致使粘合劑中混入多餘的水分;
(5)用溶劑清洗上膠系統后,馬上使用,導致粘合劑中殘留有溶劑;
(6)上膠量不足,有空白。
綜上所述,導致複合膜氣泡的原因很多,既與粘合劑、複合基材本身有關,也與對它們的使用和處理不當有關。既與設備調整不當和零件磨損有直接關係,也與車間工作環境密不可分。有一種情況千萬的,也有多種情況並存引起的。因此,只有認真觀察和分析生產中各個環節的細微現象,才能既快速又準確地發現和解決好無溶劑複合膜氣泡這一常見的質量缺陷問題。