高湿环境强度影响探讨

1引言

复合薄膜的干法复合工艺因其工艺成熟，设备投资少的优点，应用广泛,其产品的产量约占复合膜总产量的50%以上[1]。现在面临盛夏，气候高温高湿，而在实际生产中高湿环境对干法复合薄膜强度的影响令人堪忧。企业在生产中，常常遇到胶液变白；复合膜中出现气泡；复合膜的剥离强度低,制袋后热封强度差，热封处极易出现褶皱等现象。尤其在高湿的夏秋季节，这种现象更加显著。严重影响了产品质量，给企业带来损失。本文主要从聚氨酯粘合剂的粘接机理上探讨高湿环境对塑料薄膜干法复合强度的影响并且提出了相关问题的解决方法以为实际生产提供指导。

2正文

2.1干法复合用粘合剂的选择干法复合就是涂布粘合剂于一基材上之后，通过干燥蒸发掉溶剂，再将这一基材在一对加热的压辊间与第二基材复合[2]。其工艺流程图[3]如下：基材1放卷涂胶干燥烘道复合收卷熟化成品放卷基材2干法复合通常使用的是溶剂型黏合剂。在各类粘合剂中，聚氨酯粘合剂具有许多突出的优点：它的柔韧性，透明度，强度，耐疲劳性，耐蒸煮性等都比较好，对各种材料拥有优良的粘附性能。所以，在干法复合中一般使用的是聚氨酯粘合剂。聚氨酯粘合剂主剂是末端为-OH的高分子聚酯。其固化剂是末端为-NCO（异氰根）的化合物。稀释剂主要有乙酸乙酯，甲苯等。聚氨酯粘合剂的种类包括：双组份聚氨酯粘合剂，醇溶型聚氨酯粘合剂，水性聚氨酯粘合剂。双组份聚氨酯粘合剂以乙酸乙酯为溶剂；醇溶型聚氨酯粘合剂以乙醇为溶剂：水性聚氨酯粘合剂是将聚氨酯树脂分散于水中，形成乳液，或将聚氨酯树脂拼接上亲水基团溶解于水中[4]。它们各有其优缺点。使用之前，应根据复合薄膜构成，用途，等级等选择种类及牌号适宜的聚氨酯粘合剂。但是，企业在实际生产时仅选择了合适的粘合剂是远远不够的，还要注意生产车间的环境条件尤其是相对湿度的控制。双组份聚氨酯粘合剂的化学结构的特殊性，使得其对水汽非常敏感。高湿环境中的水汽可以通过化学反应改变粘合剂的性能来降低复合膜的复合强度。

2.2双组份聚氨酯黏合剂的作用机理使用时，双组份聚氨酯黏合剂的主剂与固化剂以适当比例混合，再进行涂布施胶复合。复合好的薄膜，需进行熟化。在熟化过程中，-NCO与-OH之间反应，生成网状交联结构的聚氨酯胶层，并且固化剂还能与基材薄膜材料表面生成化学键而形成牢固的结合，从而提高薄膜间的剥离强度[5]。但是双组份聚氨酯粘合剂固化剂中的异氰酸基团极易与含有羟基，氨基的物质（水分，醇类，胺类）起反应[6]。其反应机理为：-NCO+H2O-NHCOOH-NH2+CO2（1）-NCO+-NH2-NHCONH-（2）由方程我们可以看出水是可以起催化反应的，若环境湿度过高，水就会与固化剂进行反应，消耗粘合剂配比中的固化剂，造成固化剂比例的降低，造成固化反应不完全，进而影响胶黏剂的粘合强度。

2.3高湿环境下产生的一些常见问题及分析

2.3.1高湿环境严重影响涂胶：一般相对湿度大于70%时将很难保证正常涂胶。这是因为在夏季，车间温度比较高，以致粘合剂中易挥发溶剂大量挥发，这会使涂胶系统温度变低。水汽在胶辊和网线辊部分大量凝结并且与固化剂反应，破坏胶的涂布状态，严重影响复合强度。

2.3.2高湿环境下复合膜中易出气泡：由反应方程我们可以看出如果环境相对湿度偏高，空气中水分含量较高，并有部分水分混入到胶液中，水就会与固化剂发生化学反应，导致胶黏剂中的活性基团被破坏，生成CO2气体，使复合膜的胶层中产生气泡从而影响粘接强度。

2.3.3高湿环境下胶液易变浊发白：这是因为环境湿度太高时，涂胶后稀释剂挥发吸热致使导辊变冷，环境中的水分就会在导辊表面凝结成小水滴，然后再沿着基膜回到胶盘，胶槽中去，使其中的胶液含水量增多，胶液变浊发白。

2.3.4高湿环境下复合膜制袋后易出现褶皱：高的湿度下，复合膜易出现轻微的不干现象，袋子的热封强度就会降低，由于薄膜熟化后剥离层间仍有粘性，所以袋子的热封处就极易出现褶子。

2.4解决方法

2.4.1为减少由于稀释剂挥发造成涂胶系统温度降低而导致水滴侵入，我们可以考虑采用高沸点的稀释剂，以减少挥发量。

2.4.2从反应方程中水与固化剂的比重我们可以得出结论：必须保证胶液的合理配比，避免固化剂比例太小。

2.4.3注意车间湿度的控制：一般来说，车间相对湿度<80%,应保持在60%~70%之间。

2.4.4在干法复合时注意控制车速，若车速太快易导致胶槽胶盘内稀释剂挥发速度加快，温度降低，引起水蒸气凝结。

2.4.5对高湿坏境下胶液变白我们要注意对导辊的擦拭，防止冷凝水回滴到胶盘中。还可以在配胶或胶槽附近，设置吸湿装置。

2.4.6配胶时要减少每次的配置量，增加配置频数，做到现配现用。并且尽量缩短配置好的胶黏剂存放时间，减少水分对固化剂的影响。

2.4.7若胶黏剂本身吸湿，已变浊，有不溶解物，就重新配胶。3结论随着软包装领域的不断拓宽,干法复合的应用是很普遍的。但是在高湿环境下的生产条件却多方面影响着它的复合强度。它影响粘合剂的性能，进而可以影响复合膜的质量。在实际生产中我们都需要努力探索，控制好工艺条件。把因由高湿而造成的损失降到最低。