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发布于:    2013-5-9   来源:中国复膜机网   浏览量:1863

纸塑复合包装起泡脱膜的预防

  一、生产工艺

  1.避开即涂胶覆膜工艺的缺陷。即涂胶覆膜工艺本身存在着粘合剂与稀释剂、涂布方式与涂层匀度、涂胶量与粘结力、干燥程度与覆后效果这些相互矛盾的问题。纸塑复合中对薄膜和纸张印刷品产生双向作用力的是粘合剂,有效的粘合剂必须干燥固化,才能产生足够的双向粘结力。即涂胶覆膜工艺中的粘合剂是靠稀释合成、稀释后才可在纸塑复合生产中使用,由于稀释剂的存在,粘合剂就无法形成真正的干燥固化,这是一种先天性的缺陷,也是纸塑料复合产品易起泡和脱膜的关键所在。

  粘合剂的粘结力取决于它的组成成分。粘合剂在主体材料合成树脂、辅助材料固化剂、增塑剂等,需靠溶剂溶解后才能参与聚合反应。溶剂除合成粘合剂外,在即涂胶覆膜工艺中的主要作用还在于降低粘合剂的粘度和表面张力,增加对塑料薄膜的润湿性,提高粘合剂自身的流变性。经溶剂改变了粘合剂这些性能后,粘合剂才便于在塑料薄膜上涂布。检测各类型粘合剂中溶剂的含量,均在65%以上,也就是说,粘合剂起到粘结作用的有效物质只有1/3,在进行纸塑复合时,还需再兑加1/4~1/2倍的溶剂稀释,才便于实际生产中的涂布操作。不然的话,粘合剂在低表面能的塑料薄膜上,形不成均匀连续的涂层。

  大剂量的溶剂在降低粘合剂粘度和表面张力以便于在塑料薄膜上均匀涂布的同时,也对塑料薄膜产生溶胀,对油墨印层中的油类及颜色产生分解,造成粘合剂对塑料薄膜、纸张及油墨印层亲和性的严重降低。

  尽管各类即涂胶式覆膜机都设计有热风烘干装置,但与各类树脂及化学原料溶在一起,已形成粘合剂混合液中的溶剂,相对密度、沸点、比蒸发速度、闪点等性质都发生较大的变化,要比纯溶剂挥发难的多。分别用纯溶剂(甲苯)和用甲苯合成并稀释后的粘合剂均匀涂布在20μm经过电晕处理的双向拉伸BOPP薄膜表面,经过同样的热风气流烘烤,测得甲苯纯溶剂的残留量为21PPm,混合于粘合剂中的甲苯类残溶剂为322PPm,两者相差15.33倍。这组数据说明混合在粘合剂中的溶剂的挥发速度、挥发量只是纯溶剂的1/15。通过覆膜机较长的加热烘道,薄膜表面粘合剂涂层的手感,无明显发粘,这只是粘合剂涂层的表面状况。一般粘合剂的涂层多在5μm以上,表层下面2~3μm的粘合剂涂层中的溶剂,其实难以在那么短的时间(通过加热烘道),那么高的温度(40℃~70℃),那么强的气流(0.4m3/秒)的条件下挥发逸尽,总有溶剂被包结在内。形成粘合剂涂层表面的“干痂”,实际外干内不干现象。

  包结在“干痂”表皮内的粘合剂的溶剂必须逐渐挥发。在溶剂逐渐挥发过程中一方面对附着物——塑料薄膜不产生溶胀作用,同时对已初步干燥的粘合剂表层浸润软化。逐渐挥发的结果是降低对油墨印刷层和纸张的附着力、锚固性,形成失粘而起泡,严重时脱膜。

  运用即涂胶覆膜工艺从事纸塑复合生产的厂家,还要注意涂胶辊运转方向和薄膜运行方向相逆的涂布方式往往出现因主机转速(牵动薄膜运行)和涂胶辊转速不匹配(一般两者比在1∶1~1∶2之间),会造成规律性的涂层重叠(涂胶辊转速快于主机转速)或涂层稀释(涂胶辊转速慢于主机转速),看似匀速运动的薄膜因从转速变化的涂胶辊上揩抹布节奏和接触面发生变化,粘合剂涂层出现规律性的厚度不匀,干燥程度不一,粘结力度在同一平面上出现误差。

  同时应注意不同印色的印刷品,对粘合剂浓度和涂布厚度要求不一。浓度和厚度的设定必须保证各类印刷品对粘合剂涂布干基量的要求:见表

纸张种类 印色 粘合剂用量(干基g/m2
胶版纸



实地
5
6
6.5
7
8
铜版纸



实地
44.3
4.6
5.5
6
白板纸



实地
6
6.5
7.5
8.5
9

  2.推行预涂膜干式复合新工艺。预涂膜是通过专用设备,将不含任何溶剂的热熔胶,按设计定量、均匀地预先涂布在BOPP等基材塑料薄膜上的专用材料。它取代塑料薄膜、粘合剂、稀释剂等多种原料,简化粘合剂调兑、涂布、烘干等工艺流程,不存在溶剂对薄膜的溶胀和对油墨的分解,不会出现粘合剂二次软化产生失粘及薄膜溶胀而起泡脱膜,且热熔胶材料的选用和定量涂布的设计、控制,都有一套极严密的科学分析、计算、监控、调整手段,基本满足与各类纸张、各种油墨制成的印刷品的粘结,和覆膜后再加工种种物理化学手段的要求,对油墨的干燥程度要求也不严格。

  预涂膜干式复合工艺,适宜干式覆膜机、即涂胶式覆膜机、干法复合机、塑封机等机型。整个复合过程在几秒钟内完成,无须清洗涂胶机构等部件;并且随时复合,随时开机,粘结迅速,关机即停;没有毒害,没有大气污染,没有易燃易爆危险品引起火灾的隐患。

  二、材料选用

  1.仍采用即涂胶覆膜工艺的厂家,对塑料薄膜的选择要注意表面张力必须大于38mN/m,拉伸强度在纵、横两个方向上应大于103MPa/cm2,热收缩率应小于4%。
同时要注意薄膜保存环境的阴凉、通风、无尘、无油污。
对粘合剂的选择,要避开用苯、甲苯、二甲苯配做溶剂。有的粘合剂虽称用其它物质(如醋酸乙酯、水等)做溶剂,但粘合剂本身已具有苯类等芳香烃气味,也会形成对薄膜的溶胀,要慎用。

  2.采用预涂膜干式复合工艺的厂家,选用预涂膜时,注意不要使用带有苯类溶剂气味的预涂薄膜。这种带有甲苯气味的预涂膜,是个别对薄膜进行再加工的生产作坊,运用溶剂将低温型热熔胶软化、稀释后,用简单的机型,进行凹辊涂布方式生产出来的。虽称作预涂薄膜,但这类型预涂膜的胶层中仍含有一定量的溶剂,仍会对塑料薄膜溶胀和对油墨分解。
使用这类带有甲苯气味的预涂薄膜复合的印刷品,覆膜后在折叠、勒口、粘贴、压痕、模切等再加工时,受力处仍会出现起泡脱空等问题;当气温达30℃或制品受阳光照晒、干热风吹拂时,也会产生起泡、脱膜。

  三、规范操作

  纸塑复合产品是靠热压合生产出来的,热量和压力是重要的生产要素。加热辊筒只有保持足够的热量(辊筒表面温度为85℃~95℃),才能保证热熔胶胶体的充分溶化、流平和热熔胶及粘合剂分子的活跃。施压辊只有保持适当的压力(8~15MPa/cm2),热熔胶及粘合剂中的活跃分子,才可向印刷品纸张的毛细微孔和油墨印层树脂分子间产生转移、渗透、锚固,形成纸塑合一的紧密结合。

  足够的热量和适当的压力,可以通过机器上的温度调节、压力控制等机构达到和保护恒定,但恒定的温度和压力,它们显示的数值虽没变化,却因覆膜机主机转速的变化,对纸塑复合体产生效果明显不同的作用。主机速度慢时,纸塑复合体停留在热压合机构着力作用面上的时间长,粘结效果好;主机速度快时,纸塑复合体停留在热压合机构着力作用面上的时间短,粘结效果弱;这种减弱随主机转速的继续升高而明显。当主机转速超过800转/分,纸塑复合体运行速度超过15米/分时,粘结效果低劣。

  规范操作及精心保养、调试覆膜机,使整机技术状况保持良好。生产操作时,温度设定为下限85℃,上限95℃;压力设定为15~15MPa/cm2;主机转速控制在700转/分以内;纸塑复合体运行速度控制在12.5米/分以内。

  那种认为提高温度,增加压力,便可以提升主机转速,提高生产数量的做法,背离了机械正常工作的条件,背离了纸塑复合材料对温度和压力的正当需求,这是不科学、不正确的。

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