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【摘要】中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院人員為了研究無(wú)溶劑復合產(chǎn)品摩擦因數的變化，做了一個(gè)實(shí)驗。實(shí)驗材料為：WD8118A/B 通用型雙組分無(wú)溶劑復膜膠，PE 熱封膜，普通空白卷膜。實(shí)驗結果分析如下。

【正文】

無(wú)溶劑復合產(chǎn)品對摩擦因數的影響

1、熱封層薄膜的厚度對摩擦因數的影響

無(wú)溶劑復合熱封層的表面摩擦因數上升是因為熱封層中爽滑劑在較高溫度下，部分向熱封層薄膜的復合膠層面發(fā)生“內遷”，與無(wú)溶劑膠黏劑中的異氰酸酯基反應。PE熱封膜常采用3層共擠結構（A/B/C），A層為靠近復合面，B層為中間層，C層為靠近包裝對象。通常只在C層添加爽滑劑，爽滑劑內遷需要經(jīng)過(guò)A層和B層，因此在內遷過(guò)程中，爽滑劑到達膠水層的阻力越大，遷移到膠水層的爽滑劑越少，與膠水反應的爽滑劑就越少，摩擦因數的增加量就越少。采用C 層厚度相同但總厚度分別為46，37μm的PE 3層共擠熱封膜，見(jiàn)圖1，PE熱封膜在復合前與復合后動(dòng)/靜摩擦因數都呈上升趨勢，在復合前后，厚度為46μm的動(dòng)/靜摩擦因數分別上升了41.9%和34.4%，厚度為37μm的動(dòng)/靜摩擦因數分別上升了55.6%和53.6%，因此增加A層或B層厚度可以減緩摩擦因數的上升率。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現，膜厚小于30μm，摩擦因數的變化太大，不適合生產(chǎn)要求，建議膜厚在35μm 以上。

2、不同結構的熱封層對摩擦因數的影響

不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的熱封膜對摩擦因數的影響相差很大，除了與熱封膜厚度有關(guān)外，還與熱封層的結構有關(guān)。采用厚度為46μm的2種不同結構的PE熱封膜，A熱封膜3層結構（外層/中間層/熱封層）的配方分別為：線(xiàn)型低密度聚乙烯（LLDPE，50%）+低密度聚乙烯（LDPE，50%）/線(xiàn)型低密度聚乙烯（LLDPE，100%）/線(xiàn)型低密度聚乙烯（LLDPE，35%）+ 低密度聚乙烯（LDPE，30%）+茂金屬聚乙烯（MPE，30%）+爽滑母料（5%），各層厚度分別為15，15，16μm。B 熱封膜3 層結構的配方為L(cháng)LDPE（50%）+ LDPE（50%）/ LLDPE（70%）+回收料（含MDPE，30%）/LLDPE（35%）+LDPE（30%）+MPE（30%）+爽滑母料（5%），各層厚度分別為15，15，16μm。從圖2可知，含中密度聚乙烯（MDPE）回收料的摩擦因數比沒(méi)有添加回收料的低，這主要與回收料中MDPE的相對結晶度較高有關(guān)，一部分內層爽滑劑的內遷被阻止，同時(shí)也可能與MDPE 回收料中本身含有一定量爽滑劑有關(guān)。由此，在生產(chǎn)PE薄膜進(jìn)行配方設計時(shí)，在外層或中間層材料加入一定比例MDPE，可以在一定程度上阻止爽滑劑的內遷，從而減少摩擦因數的急劇上升。

3、熟化工藝對摩擦因數的影響

熟化工藝控制包括熟化溫度和熟化時(shí)間，溫度會(huì )影響爽滑劑的遷移速度和PE薄膜對爽滑劑的相容性，及膠黏劑與爽滑劑的反應速度。從圖3可以看出，30℃時(shí)PE薄膜的摩擦因數比23 ℃時(shí)的有所增加，這是因為溫度上升會(huì )提高PE薄膜對爽滑劑的相容性，促使爽滑劑向PE 膜“內遷”，爽滑劑遷移率增加，并且會(huì )加劇與異氰酸酯基的反應，此外，也可能與一些低熔點(diǎn)的爽滑劑，在溫度提高時(shí)出現粘連而失去爽滑的作用有關(guān)。在熟化過(guò)程中，摩擦因數在熟化24h后達到最高值，隨著(zhù)熟化完全，摩擦因數逐步下降，這可能與完全熟化后放置室溫時(shí)爽滑劑的外遷有關(guān)，因為胺類(lèi)爽滑劑的遷移規律是高溫情況下內遷，而在低溫情況下外遷。

改善摩擦因數的措施

1、熱封膜爽滑劑配方改進(jìn)

經(jīng)過(guò)無(wú)溶劑復合后，摩擦因數升高的根本原因是PE爽滑劑中的油酸酰胺或芥酸酰胺與無(wú)溶劑膠黏劑中的NCO反應，因此采用酯類(lèi)等爽滑劑替代油酸酰胺或芥酸酰胺，可以從根本上解決摩擦因數的上升。此外，在研制爽滑劑配方的設計中，考慮爽滑劑與PE樹(shù)脂的相容性、衛生性、耐溫性、加工適性及摩擦因數的時(shí)效性等，也是解決無(wú)溶劑復合摩擦因數上升的關(guān)鍵技術(shù)。

2、熱封膜的工藝配方改進(jìn)

根據圖2 分析，采用阻隔性好的PE可以阻止一部分爽滑劑的內遷。目前的做法是在靠近膠黏劑層（即外層）共擠一層HDPE，HDPE結晶度高，拉伸強度大，但其拉伸率和透明性沒(méi)有LDPE，LLDPE等樹(shù)脂的好，在應用方面受到一定限制。

3、無(wú)溶劑復合工藝控制

有研究表明，每平方米增加1g上膠量，摩擦因數大約上升0.025，主要是由于膠黏劑中的異氰酸酯基吸收爽滑劑和生產(chǎn)中磨損或消耗掉一部分爽滑劑所致，因此在滿(mǎn)足表觀(guān)要求和剝離強度的前提下，上膠量應盡可能地少。生產(chǎn)過(guò)程中溫度的上升會(huì )引起摩擦因數的急劇上升，這與爽滑劑在高溫情況下內遷有關(guān)，所以在生產(chǎn)過(guò)程中的復合輥溫度、熟化溫度和摩擦因數測定溫度等都要控制適當。由于無(wú)溶劑復合的初粘力比較低，在收卷過(guò)程中設置的錐度比較小，使無(wú)溶劑復合膜盡量收緊，但此時(shí)熱封膜與印刷膜之間的距離變小，壓力變大，PE膜的爽滑劑會(huì )“外遷”轉移到印刷膜上，從而導致PE 膜的摩擦因數上升，因此在設置錐度時(shí)，在防止隧道現象產(chǎn)生的前提下，收卷張力不要太大。

來(lái)源：《包裝工程》