无溶剂复合操作细节集锦(2)

时间:2022-02-16 09:16:14

无溶剂复合操作细节集锦(2)

减少环境湿度对复合膜尺寸的影响

一般,以BOPA薄膜为基材的复合膜,其尺寸稳定性与环境相对湿度密切相关,若BOPA薄膜暴露在空气中,则会因吸潮变形。因此,复合此类基材薄膜时,应尽量减少环境湿度对其的影响。

图2所示为放置在温度20℃、相对湿度65%测试环境下的一块BOPA薄膜吸湿后的横向尺寸变化曲线。测试结果显示:在高温、高湿环境下,BOPA薄膜的尺寸变化将随着吸湿程度的加重而加速。因此,无溶剂复合时,要尽量加快升减速过程,且环境相对湿度要低一些,这将有利于以BOPA薄膜为基材的复合膜尺寸保持稳定不变。

另外,BOPA薄膜吸湿后,其弹性模量也会下降,在张力作用下更易变形伸长,从而产生拉伸形变量。

基材薄膜防尘处理

由于基材薄膜的边缘部位特别容易吸附灰尘,因此基材薄膜边缘部位的辊面最易黏附杂质(如图3所示)。例如,将料卷裸放在空气中,使其端面直接与托盘面接触,这样托盘面上的灰尘就会直接污染料卷端面,而且空气中的灰尘还会在基材薄膜静电的作用下吸附或沉降在料卷端面上。这些留在料卷端面的灰尘或杂质,在复合过程中会有一部分黏附在胶辊辊面上,这样就会增加胶辊的局部直径,导致局部压力增大;若存在较大颗粒杂质,还会压伤辊面,降低胶辊的使用寿命。

由此可见,进行无溶剂复合时,必须对基材薄膜采取一定的防尘处理措施,确保基材薄膜表面的清洁度。

保持胶桶清洁

当向胶桶中添加胶液时,应事先清除胶桶表面的杂质,以免胶液倒入胶桶时有杂质混入。另外,要保证胶桶中的过滤网处在正确位置,否则起不到良好的过滤作用,容易使杂质通过管道流入胶桶,由于混胶头结构存在两个直角,这样就会造成管道“半堵塞”,从而引起无溶剂胶黏剂比例失配。

根据复合基材种类合理调节

A、B胶的混配比

无溶剂胶黏剂的说明书中都会给出A、B胶的标准混配比,但是考虑到复合基材的多样性及可能产生的副反应程度不一,因此还需根据不同类型复合基材的工艺要求来调整A、B胶的混配比。例如,在环境湿度较大、印刷墨层醇类物质残留量较高等情况下,应适当增加A胶的比例;当复合镀铝产品时,应适当减少A胶的比例,这样可降低胶层反应硬度及反应收缩内力,以缓减镀铝层转移现象。

合理设定转移胶辊压力

转移胶辊压力可根据上胶宽度来调节,同时还与气缸截面积大小有关。对此,可通过观察转移胶辊电机的电流大小,来判断转移胶辊压力、无溶剂胶黏剂黏度是否异常或是否在正常范围内。一般,转移胶辊压力设定为0.2~0.3MPa为宜。

保证转移胶辊和涂布压辊压力的均匀性

转移胶辊和涂布压辊离合压时,其两端要基本同步,否则会出现两端压力不一致的现象。通常采用的测试方法是:在辊面上放置一张复印纸,经离合压后观察其在辊面上留下的印迹,如果印迹两侧的宽度与中间的宽度不一致,则表明转移胶辊和涂布压辊的压力不均匀,此时就需要调整。

正确安装挡胶块

挡胶块的安装位置应与转移胶辊的边缘对齐,如果窄于转移胶辊宽度,则会使转移胶辊两侧边缘缺胶;如果宽于转移胶辊宽度,则转移胶辊两侧易富积陈胶,随着时间的延长,无溶剂胶黏剂的黏度就会增大,转移胶辊边缘部位的涂胶量就会减少,从而导致复合膜两侧的剥离强度不足,同时还会加速无溶剂胶黏剂与空气中水分的反应,进而发生变质,如果无溶剂胶黏剂的黏度继续增大,则其就会失去流动性,最终导致计量间隙变小,复合膜两侧的涂胶量变小甚至缺胶。

正确判断及应对胶液气泡现象

随着胶槽中的胶液发生交联反应,无溶剂胶黏剂的分子量会迅速增大,黏度也会快速上升,这样就容易导致胶液中产生不易消除的气泡。换个角度,如果胶槽局部出现了严重气泡现象,则表明该区域胶液的黏度较高,积胶时间较长。如果气泡出现在胶槽中部,则可判断是因为加胶不均匀所致,此时需要通过调节行程气阀来使加胶更加均匀;如果气泡出现在挡胶块边缘,则表明此处积累有较多的陈胶。

挡胶块两侧有陈胶积累时,通常的处理方法是:将固定计量辊转动一定角度,带出黏度异常升高的陈胶;或者在满足供胶要求的情况下,尽量将混胶机开始供胶时的液面高度设定得低一些,供胶头距离挡胶块近一些,这样可以进一步减少挡胶块两侧的陈胶积累。

半成品复合膜充分熟化后再进行再次复合

无溶剂复合产品的初黏力为零,需要经过热熟化才能达到一定的剥离强度,那么,在加工多层结构复合产品时,究竟需要半成品复合膜熟化多久才能进行再次复合?这主要取决于无溶剂胶黏剂的反应速度。另外,无溶剂胶黏剂的反应速度与复合膜卷表面的收卷温度有关,如果复合膜卷表面的收卷温度较低,则需进一步延长熟化时间才能进行再次复合。

图4是某型号无溶剂胶黏剂熟化过程中剥离强度-熟化时间变化曲线(熟化温度36℃、BOPA/CPP结构)。从中可以看出,无溶剂复合产品刚下机时没有初黏力,不能快速熟化,也就无法像干式复合一样取出单张样品观察其外观效果及剥离强度。一般,无溶剂复合产品熟化3~4小时后,其初始剥离强度才能达到要求,样品外观效果也可基本定型,24小时后可达到制袋加工要求。

注意薄膜基材气体阻隔性对复合外观的影响

无溶剂复合制品下机时,膜层之间或多或少都会夹杂一些空气,而空气中含有一定水分,这些水分连同薄膜基材表面的吸附水都会不可避免地与A胶中的-NCO基团发生交联反应,从而生成CO2气体,而这些气体和膜层之间的空气在固化过程中会从膜层之间逸出,由此产生复合外观缺陷,这也反映出薄膜基材的气体阻隔性会直接影响无溶剂复合制品的外观质量。

在实际生产中主要考虑的是薄膜基材对N2、空气、O2、CO2的气体阻隔性,如20μm厚PET薄膜在35℃时对N2、空气、O2、CO2的气体阻隔性分别为11.4、20.6、72.1、360(单位均为cc/m2?24h?0.1MPa)。

对于气体阻隔性较差的薄膜基材,复合制品下机时存在的白点、气泡等现象比较容易消除;而一旦复合制品经过熟化后,其白点、气泡等现象反而会更加明显,这很有可能是因为水分与A胶中的-NCO基团发生交联反应产生了较多CO2气体所致,此时要注意控制操作环境的相对湿度,或对薄膜基材进行防潮处理。

测试无溶剂复合制品的耐内容物性

以BOPA/PE结构的复合制品为例,BOPA/PE是一类比较特殊的复合结构,包装过程中沾染在BOPA基材外层的酸性、辛辣等内容物汁液会通过内层渗入胶层或墨层中,从而引起脱层现象,因此有必要对无溶剂复合制品进行耐内容物性测试。

一般的测试方法为:将辛辣内容物封装在无溶剂复合包装袋内,然后放入烘箱内,在55~60℃温度下烘干7天,如果未出现胶层起皱、剥离强度差等问题,即可判断无溶剂复合制品的耐辛辣性良好。

做好混胶机和供胶头的日常维护

当拆下混胶机的供胶头后,A、B胶就会直接暴露在空气中,而A胶中的-NCO基团容易与空气中的水分发生交联反应,这样就会堵塞供胶口。因此,在不使用混胶机时,应用凝固状油脂将供胶口密封,以隔绝空气中的水分,当下次使用时再将凝固状油脂清理干净即可,且每次都要重新更换凝固状油脂。

另外,还要定期清洗混胶机和供胶头,一般半个月清洗一次,以防止堵塞现象的发生。注意清洗时要拆下液面探头(其不耐溶剂)。若长时间不对其进行清洗,就无法保证混胶机管路完全通畅,也就无法避免管路或供胶头堵塞现象。

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