復合膜膠層不干現象淺析
有 些軟包裝生產(chǎn)廠(chǎng)家經(jīng)常碰到復合產(chǎn)品熟化24—48小時(shí)后,產(chǎn)品仍然出現不干的現象。還有些廠(chǎng)家發(fā)現熟化后的產(chǎn)品通過(guò)制袋,熱封的地方出現皺折,通過(guò)剝離感 覺(jué)層間剝離強度還是比較好,不知道這個(gè)是什么原因造成的,其實(shí)這都是跟復合膜膠層不干有著(zhù)直接的聯(lián)系。而出現不干的現象往往出現在高溫高濕的春季和夏季, 在干燥的秋季和冬季往往不容易出現。干式復合膜不干的情況將嚴重影響復合產(chǎn)品的質(zhì)量,希望能夠引起廣大軟包裝廠(chǎng)家的注意,加強對每一批的復合產(chǎn)品的檢查。
一、復合膜不干的現象介紹
復 合產(chǎn)品經(jīng)一定的溫度、時(shí)間熟化后,層間剝離復合膜膠層仍然具有一定粘性,即復合膜剝離后,用手去把二層膜重新貼合在一起,二層膜會(huì )重新粘在一起。復合膜膠 層嚴重不干將直接影響復合膜剝離強度,而輕微的不干現象,在制袋后熱封強度較差,層間剝離后有粘性,熱封的地方很容易出現皺折現象。還有的復合膜熟化后, 加工制袋,也沒(méi)有皺折現象,但是存放一個(gè)星期或半個(gè)月后,才出現包裝袋皺折現象,出現這種現象,造成的損失往往較大。
二、復合膜不干的現象分析
1、 從膠粘劑分析:聚氨酯膠粘劑主劑是一種以-OH封端的高分子聚酯、聚氨酯化合物,本身具有一定的粘性,聚氨酯膠粘劑固化劑是含-NCO(異氰根)封端聚氨 酯化合物。聚氨酯膠粘劑主劑只有通過(guò)與固化劑內的異氰根反應,產(chǎn)生網(wǎng)狀交鏈結構,才具有較高剝離強度。而聚氨酯膠粘劑固化劑中異氰根極易跟含有羥基、氨基 的物質(zhì)(水份、醇類(lèi)、胺類(lèi))起反應。其反應機理是:
從上面的兩個(gè)式子當中我們看到1個(gè)水分子能夠與2個(gè)-NCO基團起反應,1個(gè)水分子的分子量是18,-NCO基團的分子量42,也就是說(shuō)18克水,能夠與42×2=84克-NCO基團反應。
一般干式復合用聚氨酯膠粘劑的固化劑的含固量為75%,75%固化劑-NCO的含量是13%左右。那么18克水要消耗掉75%的固化劑的量是84/13%=646克。
我們假設20公斤乙酸乙酯含水量0.2%(按國家標準),那么20公斤的乙酸乙酯內含有水分是40克,如果完全反應,那就要消耗掉固化劑1.435公斤固化劑。這可是一個(gè)可怕的數字。
聚 氨酯膠粘劑主劑與固化劑反應的速度一般與催化劑用量、溫度、濃度有關(guān),催化劑用量越多,反應速度越快,溫度越高反應速度越快,濃度越大而反應速度越快。而 水份和小分子的醇類(lèi)與固化劑反應也是同樣道理,它們的反應也需一定的時(shí)間,但是比主劑與固化劑的反應速度要快上10-20倍。在實(shí)際復合當中,溶劑內的水 份和醇類(lèi)部份會(huì )在烘道中被揮發(fā)掉,所以我們要做的就是讓水分和醇類(lèi)盡可能多的在烘道中揮發(fā)掉,這樣就能減少不干現象的出現。從以上分析,膠層不干的主要原 因是主劑與固化劑交鏈反應不完全,即有部份主劑沒(méi)有與固化劑反應,因為主劑是具有粘性的物質(zhì),因此復合膜的膠層就具有粘性。影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。而造成主劑 與固化劑交聯(lián)不完全的原因在于固化劑內-NCO基團大量被水份或醇類(lèi)消耗掉了。
2、當含有K涂層的PET膜復合時(shí)也會(huì )出現不干的現象,這一類(lèi)產(chǎn)品的復合出現不干的現象,往往跟K涂層有著(zhù)極大的關(guān)系,因此在復合時(shí)作好預防工作,預防的辦法是適當提高固化劑的用量(提高量5—10%)。
3、PET膜質(zhì)量較差,薄膜內含有的添加劑成份不穩定,也會(huì )引起不干現象,因為添加劑內含有的胺類(lèi)成份也會(huì )與固化劑產(chǎn)生反應,生成粉狀的白色物質(zhì)。但是這一類(lèi)不干的現象往往比較少見(jiàn),從我搞技術(shù)應用服務(wù)以來(lái),只碰到過(guò)二起。
4、 使用聚氨酯、聚酯油墨也很容易會(huì )造成膠層不干現象。首先對聚氨酯油墨體系進(jìn)行分析,聚氨酯油墨的組成:顏料、聚氨酯樹(shù)脂、助劑、溶劑等。聚氨酯油墨的稀釋 溶劑組成成份一般有:丁酮、乙酯、丁酯、異丙醇、甲苯等。帶-OH的醇類(lèi)及帶-NH2的物質(zhì)對復合后加工干擾較大。油墨中聚氨酯樹(shù)脂本身也是-OH封端, 也能與聚氨酯膠粘劑固化劑起反應。
5、 使用了快速固化的聚氨酯膠粘劑,有些快固化聚氨酯膠粘劑往往是通過(guò)增加催化劑用量來(lái)提高主劑與固化劑的反應速度,但是同時(shí)也提高了水份和醇類(lèi)與固化劑的反 應速度,如果濃劑內含水份或醇類(lèi)再稍高一點(diǎn),膠液中的固化劑就會(huì )在進(jìn)烘道之前就被水份或醇類(lèi)消滅而所剩無(wú)幾了。這樣就會(huì )引起不干現象。
三、復合膜不干現象判斷
通過(guò)以上分析我們認為引起膠層不干有以下幾種原因引起:
1、膠水廠(chǎng)家提供的配比不準確,固化劑比例太小或配制膠液時(shí)配比失調,固化劑太少或失效;
2、另外稀釋溶劑水份或小分子醇含量太高消耗大量的固化劑;
3、薄膜吸潮特別是NY和玻璃紙,是很容易出現不干的現象;
4、使用的油墨中含有醇類(lèi)溶劑沒(méi)有揮發(fā)完全導致膠層不干;
5、使用聚氨酯、聚酯油墨造成膠層不干現象;
6、環(huán)境溫度和濕度太高,配制好的膠粘劑放置時(shí)間過(guò)長(cháng)導致固化劑與水份長(cháng)時(shí)間反應。
7、含有K涂層的PET膜復合及PET膜內的添加劑影響。
四、復合膜不干現象的解決辦法
1、一般來(lái)說(shuō)膠粘劑生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的配比是通過(guò)膠粘劑廠(chǎng)家大量的試驗,得出的合理配比。因此不會(huì )出現配比不準確。如果確實(shí)因膠粘劑本身質(zhì)量原因就必須要更換膠粘劑;
2、降低乙酸乙酯中水和醇的總含量(更換質(zhì)量較好的乙酸乙酯,水份和醇類(lèi)的總含量在0.2%以下);
3、當復合易吸潮的NY和玻璃紙等薄膜時(shí)調整提高固化劑比例(5%—10%),同時(shí)不使用受過(guò)潮的薄膜;
4、盡量降低印刷油墨中殘留溶劑的量;
5、使用聚氨酯油墨時(shí):
首 先是解決聚氨酯油墨中稀釋溶劑的組成成份,盡量做到不用醇類(lèi)稀釋溶劑。如果印刷時(shí)醇類(lèi)稀釋劑必需要用的,那也要在印刷時(shí)做到盡量將殘留溶劑降至最小限度。 其次如果有白墨鋪低的印刷膜,最好是在白墨中加少量硬化劑,可以增加復合牢度。但是加了硬化劑的油墨使用期較短,如果有剩余,且間隔時(shí)間較長(cháng)原則上不應再 用。(但是這種操作浪費較大,僅作參考。)
最 后是配制膠粘劑稀釋用的乙酸乙酯的純度要高,其中水份及醇類(lèi)含量盡可能低,這是做蒸煮袋及干式復合的質(zhì)量保證,另外在配制膠粘劑時(shí),適當增加固化劑的用量 (增加比例是固化劑量的5%-10%之間,也就是說(shuō)加1公斤固化劑需多加0.05-0.1公斤固化劑)以保證膠粘劑主劑與固化劑充分交聯(lián)。
6、我們必須對復合環(huán)境進(jìn)行控制,如在室內放置排風(fēng)扇,加強室內空氣流通,但注意不要對著(zhù)復合機吹。復合時(shí),隨時(shí)注意膠槽附近的刮刀及導輥,有無(wú)水珠產(chǎn)生,并同時(shí)降低車(chē)速,因為車(chē)速過(guò)快,宜使膠槽內溶劑揮發(fā)速度加快,膠槽附近局部溫度過(guò)低,宜引起水蒸氣凝結;
7、縮短配制好的膠粘劑存放時(shí)間,配制膠粘劑時(shí)做到減少每次配制量,增加配制次數,縮短存放時(shí)間,同時(shí)提高烘道溫度,減少殘留溶劑量。這樣就減少水份及醇類(lèi)對固化劑的影響,讓盡可能多的水份及醇類(lèi)在烘道中揮發(fā)。
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