關(guān)手無(wú)溶劑膠應用中的一些認識上的誤區
近幾年來(lái),無(wú)溶劑型干法復合機的裝機數量在中國出現了爆發(fā)式的增長(cháng),其較低的復合加工成本無(wú)疑是促成這一事實(shí)的主要動(dòng)因!
在無(wú)溶劑干法復合技術(shù)的推廣應用過(guò)程中,筆者認為存在著(zhù)以下一些認識上的誤區,希望能夠得到糾正!
1、使用無(wú)溶劑膠時(shí)必須低溫熟化
許多使用無(wú)溶劑干法復合機的客戶(hù)的熟化室的溫度一般都是40度,理由是這是無(wú)溶劑膠供應商的推薦值!
事實(shí)上,無(wú)論是無(wú)溶劑膠還是溶劑型膠都可以在較低的溫度條件下進(jìn)行熟化處理!這個(gè)“較低的溫度條件”甚至可以是l0度到35度的“室溫”(與南北方的不同季節相對應)!
從化學(xué)角度講,任何化學(xué)反應都需要一定的溫度條件,溫度越高則化學(xué)反應速度就會(huì )越快!一般地說(shuō),溫度每升高10度,化學(xué)反應的速度會(huì )提高2至3倍!因此,在某些膠水的說(shuō)明書(shū)才會(huì )看到類(lèi)似“在室溫條件下需要熟化7—15天”的說(shuō)法。
無(wú)溶劑膠的盤(pán)壽命短不是因為無(wú)溶劑膠的分子間反應速度快,而是因為無(wú)溶劑膠的反應物濃度高!不要忘了:溶劑型膠的工作濃度一般都是25到40%之間;膠水的溫度一般在20度左右(由、于溶劑的揮發(fā))!而無(wú)溶劑膠的反應物濃度是l00%,膠水的溫度是35—45度之間。
如果你真的想縮短熟化時(shí)間,那就提高熟化室溫度吧l
2、低溫熟化就能穩定摩擦系數
現在,加工軟包裝材料的和使用軟包裝材料的都很關(guān)注包材熱封層的摩擦系數。目前,0.1的摩擦系數似乎已成為“約定俗成”的行業(yè)標準!
含有聚醚的無(wú)溶劑膠會(huì )吸收爽滑劑,熟化溫度高了會(huì )加速爽滑劑向薄膜內部遷移,從而導致熱封面摩擦系數上升!這似乎是“低溫熟化論”的理論依據!
但必須注意的是:l、聚醚類(lèi)的膠水吸收爽滑劑似乎是其本性,并不會(huì )因溫度的變化而改變!2、當薄膜溫度降低時(shí),已被吸收到薄膜內部的爽滑劑仍然會(huì )逐漸遷移到薄膜的表面,使摩擦系數恢復到較低的水平!3、熱封面表面的爽滑劑不僅會(huì )向熱封層內部遷移,在卷繞狀態(tài)下,還會(huì )向與之相鄰的印刷層薄膜內遷移!熱封面表面越光滑,則向印刷層遷移的爽滑劑的數量就會(huì )越多!4、收卷張力越大,在薄膜層間壓力的作用下,會(huì )有更多的爽滑劑被“壓進(jìn)”熱封層和印刷層內部或阻止爽滑劑向外遷移,從而導致摩擦系數的上升。
合理的處置方法是:1、在熱封層內加入適量的無(wú)機類(lèi)開(kāi)口劑(絕不可單純地使用有機類(lèi)的爽滑劑?。?!),使熱封面和印刷層表面間保持適當的距離,消除上述的第四種作用,使爽滑劑再次向外遷移時(shí)有足夠的空間;2、將熱封面的摩擦系數(膜/膜)控制在0.3左右的水平上!
3、卷材包裝膜的表面摩擦系數必須小于0.2
摩擦系數和爽滑性是兩個(gè)不同的指標!摩擦系數低并不意味著(zhù)爽滑性好!
穿著(zhù)膠鞋在瀝青路面上跑步一般不容易摔跤,因為瀝青路面有足夠高的摩擦系數。但如果在瀝青路面上撒上一定數量的沙子,摔跤的幾率就會(huì )大幅度上升!因為沙子減少了膠鞋與路面的實(shí)際接觸面積(降低了摩擦系數)!
而且,討論摩擦系數時(shí)必須考慮“摩擦副”,即發(fā)生摩擦的一對物體。很多人都將PE膜熱封面之間的摩擦系數想象為PE膜熱封面與不銹鋼之間的摩擦系數,這絕對是錯誤的!
單純地使用有機類(lèi)的爽滑劑雖然能夠顯著(zhù)地降低PE膜材料間的摩擦系數(有可能低于0.1),但隨著(zhù)自動(dòng)包裝機運轉時(shí)間的延長(cháng),不銹鋼成型板表面溫度的上升。(摩擦生熱),薄膜表面的爽滑劑層會(huì )逐漸地軟化乃至“熔化”,此時(shí),薄膜/鋼板這一摩擦副的摩擦系數會(huì )大幅度地上升,最終導致薄膜“拉不動(dòng)”甚至拉斷!
將此類(lèi)薄膜用于制袋時(shí)的狀態(tài)就是熱封層間發(fā)生粘連,導致袋子的開(kāi)口性變差!
要想改善袋子的開(kāi)口性、提高復合膜的爽滑性,首先,在測量摩擦系數時(shí),必須選擇薄膜的熱封面和50一60度的不銹鋼板作為摩擦副,其次,必須在熱封層薄膜中適度地添加無(wú)機類(lèi)的開(kāi)口劑!
檢查熱封層薄膜中是否加有開(kāi)口劑的方法很簡(jiǎn)單:將薄膜的熱封面擦干凈,將熱封面對折,在手的壓力下使之相互摩擦。如果摩擦面上有明顯的劃痕,說(shuō)明薄膜中加入了開(kāi)口劑,反之就是未加開(kāi)口劑!
4、膠水不干是導致熱封口起皺、卷曲的原因
有些客戶(hù)反映:制袋后發(fā)現袋子的封口處出現表面皺褶或封口卷曲問(wèn)題,此時(shí)檢查膠層的固化程度時(shí),可發(fā)現膠層仍保持某種程度的粘性;將復合膜再次熟化一段時(shí)間后再去進(jìn)行制袋加工,前述問(wèn)題未再出現。于是客戶(hù)就會(huì )提出“膠水不干”、“膠水固化速度慢”等質(zhì)量投訴。其實(shí),此類(lèi)問(wèn)題的根本原因是熱封溫度過(guò)高、熱封壓力過(guò)低!
筆者曾做過(guò)40至100微米厚的PE薄膜的熱收縮率實(shí)驗。方法是將薄膜在不同溫度的電熱箱中放置1分鐘,檢查其收縮率。結果,是:溫度為140.度時(shí),熱收縮率為3到5%,溫度為l60度時(shí),熱收縮率均大于70%!
根據相關(guān)的信息、資料,制袋機的設計熱封壓力(壓強)應不小于0.2MPa。而在我們走訪(fǎng)客戶(hù)的過(guò)程中,發(fā)現很多客戶(hù)在制袋時(shí),實(shí)際上幾乎沒(méi)有給薄膜施加熱封壓力!
制袋機溫控儀的穩定性以及表溫與刀溫間的差異是導致此類(lèi)問(wèn)題的另一個(gè)重要因素!筆者發(fā)現,某些制袋機的溫控儀的溫度波動(dòng)范圍達到了±10度(正常應為±1度),在某些自動(dòng)包裝機上,表溫為120度,而刀溫竟然達到了200度!
另一個(gè)不容忽視的現象是:當產(chǎn)品外觀(guān)正常時(shí),客戶(hù)通常不會(huì )關(guān)心膠層是否仍有粘性!
關(guān)心產(chǎn)品的外觀(guān)之前,請首先關(guān)心制袋機的溫度與壓力狀況!