复合工艺技术常见问题故障

包装园地软包装2019-05-14 14:55:48

一、气泡

气泡是个笼统的概念。气泡不一定是鼓起的,两层膜之间未完全帖合,透明度就有差异,我们冠之以"气泡"

1、上胶量不足产生的气泡

上胶量不够是个相对的概念。不印刷的复合膜,上胶量1.8-2.2克就够了,印刷复合膜最好2.8克以上。决定上胶量的因素除了剥离强度外,涂布的流平性是重要因素。而涂布流平性除了上胶量对它有影响外,是否采用匀胶辊;基材、胶的表面张力;胶的黏度都会对它产生影响。综合条件好的,上胶量可适当降低。

2、干燥不良产生的气泡

透明复合膜上表现为"雾蒙蒙"的,透明度差。调节干燥能力首先取决于设备的干燥系统,其次考虑上胶量。上胶量越大对干燥能力要求越高,很多小厂对上胶量没有数量概念,就无法正确调节干燥参数。

3、堵版产生的气泡

涂布辊长时间未用洗版液清洗,上胶量逐渐下降,最后产生气泡,气泡形态同上胶量不足所产生的气泡一样。高温季节,溶剂蒸发速率很快,油墨可以采用慢干溶剂,而聚氨脂胶要考虑残留量,只能使用乙酯,所以夏季是复合"堵版"高发季节。

4、较厚的薄膜挺度大,"挺度"有的叫"刚性"。如果压辊和热辊之间的压强不够,溶易带进空气,最简单的解决方法是增加涂布量。

5、复合热辊和压辊不平整产生气泡

不平整的地方带进空气,产生气泡,这类气泡周期性地出现。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位移,造成与热辊之间不平行,也会产生气泡。

6、因熟化室温度不够,未能消除的气泡

复合膜一下机就没有气泡较为少见,而熟化能消除小气泡,因为刚脱除溶剂尚未固化的双组分聚氨酯胶像热融胶,温度越高流动性越大,我们称为"二次流平"。同样的温度,分子量大的胶流动性差,应当适当提高温度。有的熟化室用红外线灯管加热,熟化室内空气循环量小,造成空间各处温度不一致,实际温度未全部达到温度计指示的刻度。

二、白点

印刷膜复合铝箔或镀铝膜,反射率增加,色彩变得鲜亮,印刷和涂胶的弊病暴露无遗。

1、油墨遮盖力差产生的白点

可以理解为油墨,主要是白墨吸收乙酯而挥发不尽造成,但加强干燥能力还是有白点。一般的解决办法是提高白墨的遮盖力,如检查白墨的细度,研磨细度好的油墨遮盖力强。

2、胶粘剂涂布不均匀产生的白点

在油墨层上涂胶,由于底层油墨会吸收溶剂,表面张力又比基材小,流平性必然不如在光膜上涂胶。胶凹陷处与镀铝面或铝箔不密切贴合,反射光线通过气泡时遇到断面,会折射或漫反射,形成白点。解决方法:可用匀胶辊抹平涂层,或增加涂布量。

三、剥离强度差

固化不完全。

固化不完全也是个模糊的概念,严格地说固化完全是指羟基100%反应(固化),然而固化率达到80%就可以从熟化室内出料了。上面已讲过的由于乙酯中的杂质消耗了部分NCO基导致主剂和固化剂配比伯衡;固化剂少加、固化剂受潮失效造成能完全固化也显而易见,就不多叙述了。

1、单组分PET油墨与胶的固化反应,导致固化剂不足。

PET(涤纶),BOPA(尼龙)膜印刷一般采用单组分PET油墨,这种油墨的连接料是聚氨酯树脂,含有羟基;有的厂使用双组分蒸煮型PET油墨也不加固化剂,复合后透明部分剥离强度高,印有油墨部分强度低。一般处理方法是聚氨脂胶适当增加固化剂量,但有的厂担心因此而使复合袋变硬,那么只能在油墨中添加固化剂了。

2、醇溶性油墨中的残留溶剂与固化剂反应

醇类溶剂与水可以任何比例混合。除了工业无水乙醇的乙醇含量99.5%,工业一级品含量只有95%,乙醇而不纯,很容易残留超标,影响聚酯胶的固化。

3即使聚氨酯胶已固化,还有可能产生剥离强度低的弊病,究其原固不外乎:表面张力不匹配,使胶粘剂不能充分润湿被涂布表面。

基材表面张力值不够等原因大家已很熟悉了,这里要提醒大家的是极性基材的表面张力,即PETBOPA膜。这类基材本身表面张力就很高,似乎不处理或处理差一点关系不大。尤其是VMPET,国内通常用单面处理PET去镀铝,未处理面用于和热封基材复合,有时会造成剥离强度差。

4、基材内助剂析出。

PECPP膜的开口剂(滑爽剂)析出我们谈得很多,但有的薄膜厂声称自己从未加过开口剂,基实市售的吹膜级LDPE粒子中已内含开口剂,各种牌号添加的成分和数量不一,如果加色母粒,助剂量更大。重要的是区分助剂析出和表面张力值(达因)不够的现象,虽然它们共同的结果是剥离强度差。

5、复合热辊温度不够。

热辊的作用是让干燥但尚未固化的胶熔化、流动,去润湿第二放卷的基材,如果温度不够则剥离强度下降,还伴随出现气泡、白点。第二放卷基材有预热辊的一定要作。需要特别指出的是:热辊采用电加热方式的一般温度易控制,操作工往往调低温度;热辊的温度计不准也是普遍存在的问题。

6、包装内容物侵蚀

农药类是侵蚀性最强的内容物,大家也很注意,这里就不涉及了。化妆品、食品尤其是腌制品中的有机酸会与铝箔袋中的铝层反应,引起剥离强度下降甚至脱层,建议内层PE改为CPP

7、胶与油墨相容性不好

整体上看聚氨酯胶粘剂与氯化PP油墨、聚酰胺、聚氨酯油墨相容性是好的。但由于各厂油墨的配方有差异,各色油墨的连接料配比也有变化。所以还要分别考察,比如同一类白墨,表面张力会不一样。

8、涂布量不够

涂布量不够不但会产生气泡,也能使剥离强度下降。但涂布量太大会使油墨从印刷基材上脱落,转移。

9、镀铝膜转移造成剥离强度低。

首先取决于镀铝膜质量,比如基材镀铝面是否是金属化的。其次胶固化后是否柔软;同镀铝面润湿性好不好等等。总之,采用镀铝专用胶是较好的选择,除非你的产品要求不高,镀铝专用胶可以使剥离强度达到1.5-2N/15mm,虽然拉力超过2N镀铝还是部分转移,但已达到国家标准。

10、水煮或蒸煮后剥离强度低

选用适合的蒸煮胶是常识,最大的难题是BOPA//AL,BOPA//CPP结构,经水煮或蒸煮后有时强度会下降。常用的基材中BOPA会吸潮是众所周知的,如干燥状态下剥离强度5-6N/15mm左右,吸潮后最低降至2N左右,进口胶也不例外。所以测量煮后的剥离强度要考虑尼龙的干燥状态,实际使用条件要充分估计尼龙吸潮导致的强度下降。

四、热封强度低

热封强度与剥离强度有联系,剥离强度低的热封强度高不了,但热封强度高于剥离强度,因为热封是同类型基材热融后成为整体。热融时要加压使基材紧密熨合,热封后的封口厚度小于热封前,最薄弱的环节是烫缝边缘,需要其他复合基材增强,剥离强度就显得重要了。除了复合剥离强度外,热封材料的厚度不能太薄,例如LDPE厚度小于3.5丝会导致封口强度差。热封面被电晕处理产生的臭氧污染(常发生在整幅膜的边缘)也会影响热封强度。下面谈一下与胶有关的因素。

1、使用了单组分氯丁胶粘剂

单组分胶不会固化,属于热塑性树脂,热封时部分胶会被挤出封口,剥离强度自然低了。

2、不明原因的热封边胶脱层

使用了双组分胶,但热封后强度下降甚至脱落。有人怀疑是胶的稳定性不好,其实任何胶随存放时间的延长强度多少会下降。如存放60天,一般下降幅度5-10%,剥离强度的测试误差有时还大于10%。建议降低太高的涂布量,加快固化速度试试。

五、卷曲、隧道

"隧道"是对复合弊病现象的比喻性描述,指被复合的两层膜由于收缩率不一致,其中一层拱起形成隧道样的细微通道。隧道产生的先决条件是收缩率不一致,其次是有收缩的可能性,如收卷太松,碰上胶初粘力小,共同作用力产生隧道。如果没有收缩的可能,仅仅是两屋膜收缩率不一致,固化后的复合膜会卷曲,但不会产生隧道。弊病产生的原因找到后,解决的方法也有了。

1、膜收缩率不一致产生的卷曲或隧道

收缩率不一致通常的说法是"张力控制不当"。印刷、复合施加张力为了展平薄膜,但不可避免地对薄膜产生拉伸形变。在一定范围内拉伸力和产生的形变符合虎克定律,所以不同弹性模量的基材拉伸力和形变不一样。如果能使两层膜形变一致,收缩率也一样,复合膜就绝对平整,更不可能产生隧道。能使形变一致的拉伸力,或叫张力,就是最合适的张力。

有时实际情况却不那样理想比如LDPE的弹性模量特别小,最小的张力也会使它的拉伸率超过其他基材。所以要复合膜平整而不卷曲,只能增加LDPE的截面,通常是增加厚度。

复合膜中采用的铝箔拉伸后回弹率很小,可看作没有收缩率的材料,上面讲的"收缩率一致"就无从谈起。这种情况下只能采用初粘力高的胶,收卷紧而致密,勿使复合材料收缩。

2、胶初粘力低产生的隧道

更不理想的情况是张力控制部件简陋的小设备,没有张力检出器,只有磁粉制动器的电流表作控制张力的参考,用手指弹弹、摸摸"检出"张力,属于开环控制。这样的生产条件"张力控制不当"是必然的,这时就要用初粘力高的黏合剂来补救,尽量不出隧道,膜卷曲就顾不上了。

3、收卷张力不当造成的隧道

上面是讲二处放卷张力的匹配,而收卷要求内外张力均匀过渡,卷芯略紧,至于卷松卷紧的程度就要实践经验了。收卷张力不当是指收卷太松或外紧内松,产生膜收缩,层间滑动,形成隧道。

六、残留溶剂超标

"超标"是检测结果得出的,没有检测仪器只能闻闻有没有溶剂味,嗅觉要训练有素,且不能经常接触溶剂味。干复的残留溶剂还包括印刷残留,要注意区分,印刷膜中的残留要透过胶粘剂层挥发,比较困难,所以甲苯残留要控制在4mg左右。影响残留量的因素很多,最主要的有设备干燥能力、涂布量和复合速度。其他对残留量起作用的因素只有一些定性的观察,对预测残留有点帮助。比如不同结构的胶粘剂对溶剂释放有一定影响;涂布膜的种类对溶剂残留量有作用,在PET膜上残留溶剂最容易释放,BOOP膜最难挥发残留溶剂,BOPA居于两者之间。

铝箔复合时故障

铝箔是透湿性不够好的材料、如果被复合的基材透湿性很差,如塑料薄膜、铝箔、那么贴好后,由于溶剂总是要气化的,透不出去时就要产生气泡、花点、剥落等缺陷。


塑料彩印包装实用技术(厦门)学习交流会

报到时间:2015年9月16日全天

会议时间:9月17-18日(二天)

结束时间:9月19日早上

会议地点:厦门市合佳酒店(文园店)

会议网站 www.800pack.cn

会议演讲、参会报名(联系)电话:13610116230

联系人:中夏软包装传媒·罗小明先生



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