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粘合劑在復合膜上的應用及質量控制
2012-11-11 21:05:41   作者:   來源:   評論:0 點擊:

  產品質量是企業生存的根本,任何期冀長足發展的企業莫不是視產品質量為生命。對于彩印包裝企業而言,復膜產品的質量關系到企業的生存發展,是值得各個企業不斷研究和改進的,下面我們就復合質量的事前控制和事后分析談一下我們的認識。
  一、影響復合質量的各個因素
  1、油墨對復合質量的影響 油墨是由顏料、連接料、溶劑和助劑組成的。
  ⑴顏料:遮蓋力不強,流平性能差,印刷后的膜對光線看有斑點。復膜后(尤其是復鋁膜)有明顯斑點,這種現象多是由于顏料的遮蓋力引起的。
  ⑵連接料:由于連接料是用來連接膜和油墨的。連接料的連粘接力不好,會使油墨與外膜的粘接不牢,復合后,油墨就會完全轉移到內膜上,這種現象也可能是由于外膜的電暈處理不好引起的。
  ⑶溶劑:理想的溶劑應該是具有良好的快干性,如果殘留溶劑過多;會引起復合膜的臭味以及表面質量問題。
  ⑷助劑:有些助劑也會對復合造成影響;例如防粘劑主要由重油和白煤油組成;在印刷后起防止后粘作用;能夠迅速滲透到油墨表面。由于防粘劑的防粘特性,與復膜膠的粘合作用是一對矛盾。所以防粘劑的多少非常重要。 對于這一問題;我們認為應詳加說明。 復合以后;有油墨的地方粘合很好,沒有油墨的地方卻粘合得不是很好;熟化以后,有油墨的地方粘合得完全沒有問題,而沒有油墨的地方卻幾乎沒有粘合。究其原因有兩種。第一種就是因為防粘劑過多,印刷以后還滲透到油墨表面,復合輥壓后;由于油墨良好的滲透性,迅速向周圍滲透擠定復膜膠,隨著時間的增加,防粘劑分布在油墨四周膠水少的地方,使得沒有油墨的地方粘合力下降。第二種原因是因為薄膜的助劑。薄膜的助劑有增塑劑,潤滑劑、抗氧化劑等。這些助劑過多,也會影響復合的粘接力。有些復膜廠見到這種情況,一般都認為是膠水的原因,遇到類似的情況,應仔細觀察,認真分析原因,找到問題的癥結之所在。
  2、薄膜對復合質量的影響 薄膜在整個復合過程中,無論對印刷還是對復膜而言都是必須認真考慮的因素。
  ⑴薄膜的種類;用于印刷和復合的薄膜主要有聚乙烯薄膜印(PE)、聚丙烯薄膜(PP)、聚酯薄膜(PET)尼龍薄膜(PA)以及鍍鋁膜等。 ①聚乙烯是由石油裂解得乙烯,乙烯聚合而成的。由于制造方法和控制手段的不同,可以得到低密聚乙烯(LDPE)、中密聚乙烯(MDPE)、高密聚乙烯(HDPE)和交聯聚乙烯(CLPE)。一般而言,隨著密度的升高,機械性能和阻隔性能提高,耐熱性也好。 ②聚乙烯是由丙烯聚合而成,分為流延聚丙烯(CPP)和拉伸丙烯(OPP)。聚丙烯的耐熱性和透明性比聚乙烯高,而耐低溫性比聚乙烯差。 ③尼龍薄膜是尼龍-6樹脂經雙向拉利后做成的薄膜(OPA)或流延得到的薄膜(CPA),其阻隔性非常好,又透明美觀。
  ⑵電暈處理及對復合質量的影響 ①由于聚乙烯聚丙烯薄膜均勻為非極性膜,很難粘接,需經暈處理(也叫電話化處理)使薄膜達到復合需要的表面張力,對于未經處理的薄膜一般有36達因/cm2,電暈處理后一般塑料膜需達到40達因/cm2,鍍鋁膜則應達到42達因/cm2。 ②電暈處理過的薄膜有一定的有效期,隨著存放時間的延長,薄膜的表面張力下降。有些薄膜雖然未過有效期,用達因筆檢查其表面張力也沒有降低,但在印刷、復合過程中,經過溫度、張力和溶劑的共同作用,存放時間過長的活化膜容易提前失效,從而引起質量問題。 ③經電暈處理過的薄膜,未必都是均勻一致的。不均勻一致的表面張力對印刷、復合也有影響。
  ⑶助劑:在塑料的加工過程中,加入了一些助劑。這協助劑對薄膜的加工成型盧了很好的作用,但對復合也造成了一定影響。
  3、復膜膠對復合質量的影響 在干式復合加工過程中,膠粘劑是影響產品質量的關鍵因素之一。
  ⑴膠粘劑的種類 目前的膠粘劑種類很多,可以分為單組份膠和雙組份膠。 單組份膠是指單一組份,無須與其他組份混合就可以體現粘性的膠水,多為橡膠型,具有不干性和熱熔性,在復合過程中基本不生成新物質,主要起不干膠和熱溶膠粘的作用,因此粘合強度較低,初粘力較好。同時,也要求輥筒壓力大,溫度高。 雙組份膠是指由主劑和固化劑兩種組份混合后體現粘性的膠水,目前多為聚胺酯型。聚胺酯是指分子結構中含有羥基基團的聚合物,是由多元羥基化合物和多異氰酸酯反應得到的。與異氰酸酯活性氫相結合,具有高粘著強度。目前我國大多A 組份為多元醇,B組份為多異氰酸酯。   
  ⑵其他活性氫對膠的影響 由于異氰酸酯的NCO基團是雜原子形成的累積雙鍵,容易和-OH,-COOH,-NH2等活性氫原子的基團起反應,例如異氰酸酯與水反應生成胺并放出二氧化碳;與含羥基化合物反應生成氨基甲酸酯;與-NH2基團反應生成脲;因此必須注意膠和固化劑的存放與使用,避免固化劑接觸活性氫。
  ⑶聚氨酯膠對復合質量的影響目前國內市場上的雙組份膠廠家繁多,質量不一,所以復膜廠家需要掌握一定的評判標準,以便對自己的采購、使用進行控制和管理。 膠的質量好壞評判主要從膠的外觀、粘接強度、殘留溶劑和殘余單體等方面進行檢測和評判。 a.外觀:觀察是否澄清透明,顏色是否為無色到淺黃色;b.烘:利用干燥箱把膠水烘2-3小時(70-75°),測量固含量;c.滴:用溶劑浸泡復合膜作耐溶劑試驗;d.撕;用手撕開復合膜作粘合強度的檢驗;e.聞:聞膠是否有異味,以檢測是否有殘余單體,一般來說,膠液中應該只有乙酯味;f.測:利用各種儀器以及化學方法對膠水和復合膜進行檢,得到相應的指標。
  4、稀釋劑對復合質量的影響 干式復合用雙組份膠粘劑,為了涂布均勻以及有利于浸潤,須加溶劑稀釋。主要溶劑有乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮等,選擇溶劑要考慮諸多因素,由于甲苯有毒,難干燥,容易產生殘留成份,而甲乙酮氣味重,價格高,故一般使用乙酸乙酯,其純度要求達到99%,水份≤0.2%,因為固化劑中-N=C=O系累積雙鍵,非常活潑,和水反應生成胺并放出CO2。 反應消耗了固化劑,使固化劑參與和膠水反應的量減少,同時又放出了CO2,使膠層包含氣泡,對干式復合極為不利,往往造成表面質量問題影響粘合強度。同樣,異氰酸酯基與醇、多元醇等含羥基化合物的活性氫,反應生成氨基甲酸酯以及和有機酸(羥基)反應生成酰腕都會影響膠水的正常使用,所以在復合過程中一定要對稀釋劑作好檢測。 這里必須澄清一個問題。有的復合廠家認為多加入稀釋劑可以降低成本,其這種觀點是錯誤的,稀釋劑在復合過程中只是起到涂布均勻和有利于浸潤的作用,真正起粘合作用是膠水和固化劑,而稀釋劑已經揮發掉了,只要達到一定的干膠涂布量,少加稀釋劑反應更經濟一些。
  5、其它人為、機械因素對復合質量的影響
  ⑴人為因素:人為因素是指在復合過程中由于人為的原因而引起的復合質量問題,例如配膠上的失誤、壓力溫度速度控制上的不適當等等。下面分別說明。 ①配膠:配膠的正確操作是先向主劑中加入適量稀釋劑,并攪拌均勻,然后再加入固化劑攪拌均勻。而不能先把主劑和固化劑混合到一起,再加稀釋劑。這是由化學反應性質決定的,化學反應的速度取決于分子間的有效碰撞,在相同的溫度壓力(如常溫常壓下),則分子間的有效碰撞與其濃度有關,濃度越高,有效碰撞的機率越大,反應速度越快。主劑和固化劑在沒有稀釋劑的條件下,濃度高,反應速度快,迅速瓜生成更大的分子并凝結成塊。加入稀釋劑后,速度變慢,這樣,在復合過程中,涂布在膜上的膠水,分子量極不均勻,容易造成表面質量問題,同時也會影響膠粘劑的粘合強度。 ②控制上的不適當:對于不同的復合材料,不同的膠粘劑,所需要的壓力溫度等要求不盡相同,所以必須根據生產實際的不同,改變壓力、溫度條件。例如膠水的固含量越高,分子量越小,初粘力相對較低,要想達到較高的初粘力就應該對溫度壓力有所提高。又如單組份膠大多為不干膠性質,提高溫度和壓力會大大提高其膠粘力。而對于某些薄膜而言,溫度過高會使其卷曲、變形,自然不宜溫度過高。
  ⑵機械因素:機械因素是指在復合過程中,由于機械上的原因造成的復合質量問題。一般而論,當復合膜出現規律性的痕跡時,大多是印刷機械或復合機械上的原因引起的,可以通過對機械的檢修和更換零件來消除這些規律性痕跡。 影響復合質量的因素主要是以上五個因素,在生產過程中必須對這幾個方面加以注意,避免問題的發生。
 

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