一些生產操作的細節,會給複合質量帶來很大的影響,而干法複合相對於印刷來說是一特殊過程,大部分質量問題只有在經熟化之後才能表現出來。通常根據質量現象去分析原因是非常困難的,甚至還會給工藝制訂帶來誤導。
在一家軟包裝廠從事技術工作,發現干復工序存在相當的不規範操作的問題!例如:
1.膠水型號誤用
工藝單要求使用的膠水型號是7175,當時配膠人員將7275型號的主劑倒入配膠桶中(未加入乙酯),被發現主劑型號弄錯后,只有當該主劑倒出來,重新配製膠水。這兩種膠水的主劑與固化劑的配比和型號都是不一樣的,如果一旦混用,那它們反應的適宜比例是多少呢?
2.膠水配製順序的問題
第一種現象:先將主劑倒入配膠桶中,再加固化劑,再加乙酯攪拌。
第二種現象:先將主劑倒入配膠桶中,加入乙酯未加攪拌,再加入固化劑攪拌。
配製膠水的關鍵要求:一是配比準確,二是混合均勻。上述兩種方法就很難保證混合均勻,都是很隨意的攪拌混合,根本無法保證配膠的均勻性。奇怪的是同一機台的幾個人,配膠的順序方法都不能統一,隨意性很大。
正確的方法是:先向配膠桶中加入約2/3配製量的乙酯,再加入主劑攪拌均勻,再加入固化劑攪拌均勻,再用余量的乙酯洗刷主劑、固化劑的桶,倒入配膠桶中,再攪拌均勻。在加入主劑、固化劑的過程中,要邊加入邊攪拌,最好不要全部主劑、固化劑倒入后再攪拌。
3.根據產品的要求,有時並不是一桶固化劑配一桶主劑,此時剩餘的主劑、固化劑,特別是固化劑應嚴格密封保存。但是生產現場常有主劑、固化劑敞口放置,甚至桶中的固化劑有的已經干固掉了。我們知道空氣中是有水分存在的,固化劑敞口放置時,空氣中的水分隨乙酯的揮性而進入固化劑中與固化劑中的-NCO基團反應,使固化劑部分或全部失效。以失效的固化劑配製膠黏劑的結果是大家都知道的。
4.有的複合機膠盤是靠近窗戶的,工人為了減少乙酯的氣味,常將窗戶打開,這樣膠盤附近的空氣流動加速,加快了乙酯的揮發,如果生產過程中沒有採取控制膠水黏度的措施,那麼膠盤中膠水粘度上升是很快的,特別是在夏天。而膠水粘度與膠水的塗布性能、複合膜的白點、上膠量等是密切相關的。
5.開機時,往往還未等到烘箱溫度升高到接近於設定的溫度就開到正常速度,這樣必定在剛開機的一段長度內(通常有800m或更多)複合膜乾燥不充分,影響外觀、剝離強度、熱封離層、溶劑殘留等內在性能。水膠複合時,還會因水分乾燥不徹底而造成鋁層被氧化。而這部分在分切后工序是不會被剃除出來的,流到客戶使用時就可能引起客訴。
6.乾燥溫度的設定
例如,消光OPP19um塗膠、干膠量2.0g/m2、工作濃度32%、機速130m/min的干復過程,五段烘箱的溫度設定為40、50、60、70、50℃,很顯然第一段的溫度設定過低,可依次調整為50、55、65、70、75℃。機長的理由是擔心第一段的溫度設定過高,表面膠層乾燥過快結膜,反而抑制了內層溶劑的揮發,一般情況第一段溫度不高於65℃是不會發生這種情況的,而且乾燥溫度的設定應根據薄膜種類、工作濃度、干膠量、機速、環境條件進行適當的調速。而第五段的溫度設定為50℃,這也不符合溫度設定的梯度原理。
再如,溫度控制不當使前三段的显示溫度升到85℃,經發現指出后才關閉了一半的加熱管開關,使溫度降下來。第一段溫度失控升到85℃,會使膠表層溶劑快速揮髮結膜抑制內層溶劑的揮發,同時還會使塗膠膜出現拉伸現象。
7.膠水的工作濃度調整存在的誤區
大家都知道膠水的配製濃度不同,可得到不同的上膠量結果,但是這種調節是有一定範圍的,即不能超過其允許的工作濃度。例如,圖1中為三種膠黏劑的“工作濃度-粘度”曲線,例如2872膠的配製濃度不能高於35%,否則影響膠水的塗布效果及轉移性;而7175可以達到40%的工作濃度。
8.上膠量的測試存在較大誤差
測試方法:在正常速度時將不幹膠放入複合膜中,然後取小塊試樣(0.01m2)稱重,稱重記為m1,再稱取同樣圖案位置的印刷膜的重量記為m2,則上膠量X=(m1-m2)×100,即為一平方面積的干膠量。檢測上膠量時的機速與正常機速不一致,也不可能檢測得較真實的上膠量。
但是,薄膜厚薄變化及油墨乾量的不同是影響此測量方法準確度的關鍵因素,用厚度偏差較大的PP合成紙、PE等材料上膠是不能用上述方法準確檢測上膠量的。因此取樣時塗膠膜與未塗膠的兩片膜,應當是同一卷位置相近的薄膜,而且取樣時圖案的邊緣的針緯線也要盡量對齊,這樣才能得出較真實的測試數據。同時還要考慮PA、KPA吸水性不同帶來的檢測誤差。
9.膠黏劑的工作濃度未能有效控制
在複合時,膠水中的乙酯會不斷揮發,膠水的工作濃度隨之不斷上升,粘合劑的粘度也隨之不斷升高,升高到一定程度,粘合劑的流動性能、轉移性能及流平性能均會逐漸變差,差到一定程度就會影響塗布工作的正常進行,就會出現塗膠薄膜的透明度下降、平整度下降,甚至出現膠點、橘皮狀、白點、網紋狀、殘留溶劑增加、複合強度變差、熱封強度變差等等故障和問題。圖2、3、4為在一定工作條件下(室溫為30℃,濕度為60%),膠盤中乙酯的揮發量、膠液濃度、上膠量與時間的變化圖示,可見在複合過程中若不採取控制膠水濃度的有效措施,則工作濃度和上膠量將隨時間而上升。
10.固化劑的比例調整失據
增加固化劑的配比理論上講是為了補嘗複合過程中水份等對固化劑的消耗;而減少固化劑的配比是為了降低膠層的硬度,緩減鋁層“遷移”的程度。
例如,PE//紙張(紙張克重27g/m2)複合的半成品使用的是水膠複合,雖經烘乾后其紙張中的含水量仍在1.0g/m2以上,有的高達1.7g/m2,而酯溶性雙組份聚氨酯膠黏劑的固化劑對水份是非常敏感的。正確的做法是:我們在降低PE//紙張半成品中紙張水份含量的同時,應適當增加固化劑的配比,提高幹燥的充分度,控制陳膠的使用比例。而我們之前的做法是在正常的使用配比下減少了20%的固化劑比例,這顯然違背了基本的化學反應原理,導致了複合成品熱封脫層的比例增加。
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