干法复合塑料薄膜的加工工艺与性能关系,普及基础知识了!

来源:未知作者:新葡亰包装材料 日期:2019/12/17 18:54 浏览:

衡量塑料薄膜复合质量的主要指标之一是复合后薄膜间的剥离强度。
影响剥离强度的因素很多,主要有聚烯烃薄膜表面润湿能力、黏合剂的种类和配比、涂覆量、干燥温度、复合温度、复合压力、熟化温度和时间、基材表面清洁度等。

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干法复合基膜电晕处理的影响

工作原理

干式复合机主要用于玻璃纸、铝箔、尼龙、纸张PET、OPP、BOPP、CPP、NY、PE等卷筒状基材的涂布复合。

干式复合机的工作原理如下:

首先,按走线方向将基材各导辊装好,同时将黏剂按比例调整好,启动烘箱的加热系统,当达到相应的设定温度后,再开启传动电机,即可开涂布生产。

放卷装置的基材先要经过网纹辊,上胶涂布后,再经过烘道进行干澡,即完成涂布工艺。

经EPC气液纠偏进入复合部分,并与第二放卷部分的基材贴合,就实现了复合工艺。

冷却卷之后就完成了基材的整体生产加工,生产时要注意以下问题。

通过调节调偏辊的位置来调节基材的平整度。

通过调整两复合辊间的相对间距来调节复合辊间的复合压力。

通过调节离合器和制动器的张力夹控制基材的牵引张力和收卷张力,使机器平稳运转,从而得到良好的涂布质量和复合效果。

干式复合涂胶过程中,上胶量的控制直接影响着复合膜成品的质量,特别是复合膜的剥离强度及其他一些特殊性要求。
因此在干式复合当中,涂胶工序是一道特殊的关系。

网线辊的种类及各项参数

网线辊的网孔穴一般有三种形式;即锥形、棱台型和斜线型。
锥形转移量小,棱台型的转移量大。
斜线型的较少见,一般用于高精度的转移性差的黏合剂涂布上。
干式复合中,常用的是锥形和棱台型网线辊。
各种网线辊技术参数,网线辊一般使用到300~500万米之后,网线辊表面的镀鉻层已磨损,网孔变浅,上胶量减少,需要重新处理加工。

网线辊在较长时间停机时,均应用乙酸乙酯清洗干净,以防止胶液凝结堵塞网孔,影响上胶均匀度,,网线辊长时间工作后,虽然用乙酸乙酯清洗,但不能彻底清除网孔中的已经交联反应的胶黏剂,日积月累,网点内的凝胶越积越多,网孔穴的体积则越来越小,有效涂胶量也就越来越小,引起复合产品外观不良,以及剥离强度差等质量问题。
因此在使用一段时间后,就必须对网线辊进行一次彻底的清洗(用专用洗版液进行清洗,或者使用蒸汽喷射的方法进行清洗),因此,定期进行彻底的清洗是十分必要的,一般在夏季时一至两个月就必须要进行一次彻底的清洗,冬季时一般是两到三个月进行一次彻底的清洗。
平常是否决定彻底清洗可借助于高倍放大镜查看之后决定。

网线辊的清洗,一般采用专用网辊清洗液对网线辊进行清洗。
清洗液最好选择作用温和的和对网线辊腐蚀性较小的清洗液产品来进行清洗,清洗的具体步骤和方法如下:

1、首先用乙酸乙酯将胶盘和网线辊等都清洗干净。

2、胶盘内垫放一张塑料薄膜,开动设备设置网线辊低速转动,然后用铜毛刷沾取少许洗版液均匀涂抹于网线辊辊体上,然后置放20~30min后,此时硬化的交联胶水会被溶胀脱离网孔穴,然后用较柔软的钢丝刷轻刷网线辊。

3、然后再用乙酸乙酯清洗干净。

4、如果网线辊还有少许地方没有洗干净,可重复上述步骤1、2、3.

5、最后用较大量的乙酸乙酯清洗网线辊,然后用干净的干布擦干网线辊即可。

6、取出胶盘内垫放的薄膜及被污染的乙酸乙酯。

一般整个清洗过程大约40min。
洗版液一般均为强腐蚀性液体,在清洗过程中应注意操作安全,操作时应戴好手套、护目镜以及口罩等安全防护用品。
由于洗版液对金属有腐蚀性,如将涂有洗版液的网线辊放置2个小时以上,很可能导致网线辊的鉻层脱落,因此,用洗版液清洗网线辊的时间严格控制在1个小时之内。

网线辊的选择和刮刀、橡皮辊的要求。

在干式复合当中,网线辊上胶一般需配置三套网线辊,70线~80线用于生产高上胶量的蒸煮系列包装产品;100线~120线用于水煮等耐介质系列的产品包装;140~160线主要用于上胶量小的轻质包装产品。

在网线辊上胶系统当中,刮刀是经常性检查项目之一,保持刀刃平直,检查刀架与网线辊的角度。
刮刀气压压力一般在3~5kg的范围,刮刀与网线辊的切线是60度左右,安装刀片时,刀片露出刀夹压板5mm,刀口方向朝上。
网线辊保持清洁无堵版,另外,上胶橡胶压辊两边的压力要均匀,橡胶压辊的表面是否有损伤,有缺陷,硬度是否合适。
匀胶辊一定要光滑平整,不要沾留脏污,这关系到复合产品的平整度和均匀度。

在两种不同的胶液系统中,胶液的浓度对上胶量的控制有着很重要的作用。
一般复合机的胶液工作浓度大多在25%~35%左右,如果浓度过高,黏合剂粘度升高,不利于涂胶,胶液的粘度控制相当重要,正常生产时,最好每30min测一次粘度,发现粘度变化,及时补充新胶液或乙酸乙酯进行调节。
胶液的配置有着严格的程序;首先称取一定量的聚氨酯主剂,然后加入一定量稀释剂,搅拌均匀,再加入工艺要求数量的固化剂搅拌均匀,再加入剩余的稀释剂,一起搅拌均匀,盖好盖子等候备用;或者是直接称取定量的聚氨酯主剂,然后加入规定量的稀释剂,搅拌均匀,再加入规定量的固化剂搅拌均匀,盖好盖子等候备用。

干燥在一个拱型烘道中进行,干燥温度在60-90℃,不要过高,避免薄膜温度过高后,牵引拉张力下过度拉伸而复合后因薄膜收缩而发皱。
温度分布应遵守低高低的原则进行,可以使烘道中受热均匀,彻底干燥。
如果涂胶一开始就遇到高温,易在表面生成一层胶膜,阻止内中醋酸乙酯溶剂的挥发,反而使溶剂不能挥发干净,形成残留量增加。
一般使用电阻加热的热空气吹送的方法来干燥,热风由复合辊向前吹道,从涂胶处排出。
这样设计基本能符合工艺的合理要求。

复合中各种基材膜的张力控制也是一个重要的操作参数。
张力太大,拉力大,在一定温度下,伸长率大,复合后收缩大,易产生皱纹。
对于抗张强度小的薄膜还容易拉断,张力太小,使皱折的薄膜不能平整地展开,结果把打折及皱纹都复合在里面,造成复合膜次品。
因此张力合适也是重要的操作参数。

总张力N=厚度×宽度×系数×9.8

复合辊是一对钢辊和橡胶辊组成的,钢辊可以加热。
在不少复合机上,尤其是进口复合机上,热封用薄膜放卷后要经过一个预热辊预热一下再进入复合辊,这样可以使它同热干燥烘道来的涂胶膜处在同一个温度下进行热压贴,不仅可以提高复合牢度,而且可以提高复合膜的平整度,如果从烘道来的涂胶膜是热的,而与之压贴复合的是冷的膜,显然对复合牢度是不利的,也不利于薄膜在张力下的展平。
国产复合机前没有预热辊,因此,应当使加热的钢辊紧贴在冷的刚放卷的薄膜上,而橡胶辊靠烘道来的涂胶膜,有一些机器的复合辊位置是错误的,结果烘道来的热膜在热的钢辊上,而冷膜却在不加热的橡胶辊上,使热的更热,冷的更冷,显然不符合我们工艺的要求。

两个基材膜的复合辊之间的张开角,称为复合角。
刚引膜时,复合角应大一些,有利于工人操作方便,引膜结束后,利用复合辊上面的一根导辊,可以调节复合角大小,使复合角尽可能变小,以避免过多空气夹带入复合膜中。

没有经过熟化的复合膜剥离强度是很低的,很容易用手剥离开来,一般均需要在50-60℃的温度下放置3-5天,使反应型固化的聚氨酯胶充分交联固化,如果是单组分一液型聚氨酯胶,为了促进一液型的快速交联固化,可以在熟化室中放置一盆自来水,以提高交联反应的速度,因为一液的聚氨酯胶靠附着的塑料薄膜上的水分固化,提高熟化室的湿度,有利于交联固化反应速度的加快。

薄膜涂胶面的表面张力应在40×10-5N/cm以上,如基膜表面张力不足,则要进行表面处理。
塑料薄膜最常用的方法是电晕处理法,它是在15kV-40kV高压和5-110kHz高频下进行电晕放电,放电时的电火花冲击薄膜的表面,从而提高薄膜的表面能。
电晕处理后的塑料薄膜表面,可以用润湿试剂来判定处理结果。
使用脱脂棉浸渍相应标号的试剂在薄膜表面涂抹,如试剂能均匀分散在薄膜表面,则说明表面已达到湿润试剂标号;如表面呈一滴滴的水珠,则说明表面达不到试剂标号,应重新处理。

干法复合用黏合剂的影响

1.双液型聚氨酯黏合剂

双液型黏合剂中,甲组分是组合型聚醚或聚酯,而乙组分是具有高度反应能力的二异氰酸酯,二个组分按一定的比例混合后发生交联反应,二个组分都以乙酸乙酯为溶剂。
一般来讲,在性能上聚酯型比聚醚型的好,黏结力高,可使用在120℃以上的高温蒸煮袋生产中,而聚醚型的聚氨酯只能使用在100℃以下的复合袋生产中。
如果异氰酸基团-NCO直接同苯环相接,即芳香族异氰酸酯,生成的聚氨酯有较大的毒性,但黏结力较脂肪族的高。
脂肪族聚氨酯的毒性比芳香族聚氨酯小。
在双液型黏合剂的使用过程中,甲乙二种组分的配比是不能更改的,乙组分是固化剂,其用量是黏合剂生产厂家根据化学反应和甲乙组分的固含量准确计算过的,而乙酸乙酯可以根据涂胶辊的具体情况和所需浓度来改变。
乙酸乙酯中不能含有过高的水分,因为水分会同异氰酸酯基团反应,使之不再交联,破坏了已经计算好的配比,使另一组分剩余,影响黏结力,也增加了毒性。
黏合剂的交联固化反应是固化剂末端的异氰酸基团同主剂末端的羟基化学反应的结果。

2.一液型聚氨酯黏合剂

一液型的聚氨酯黏合剂,由于没有固化剂,末端的异氰酸基团靠薄膜表面上吸附了的水分发生交联固化作用。
因此,在室内比较干燥、薄膜也比较干燥、涂布量多的情况下,固化将不充分。

为了充分固化,一液型黏合剂固化时间要大大提高,且固化室要有充分的水汽。
总的来讲,一液型黏合剂的黏结力较低,涂布量不能太大,只能使用在要求不高的复合膜的生产上,对于真空包装、高温蒸煮袋包装是不适合的。

3.无溶剂聚氨酯黏合剂

由于黏度高,使用时要加热。
但可减少使用溶剂的成本,没有环境污染的问题。

快速固化黏合剂。
一般双组分黏合剂复合后,要在50℃左右的环境中放置48小时以上,然后才可取出分切制袋,生产效率低,不能满足市场竞争的要求。
快速匿化黏合剂只要在50℃左右的环境中放置4小时~8小时就可以分切。

抗介质侵蚀黏合剂。
主要应用于液体农药的包装,以及食品和化妆品等包装方面,品种有抗酸、抗碱、抗盐、抗辛辣、耐油、耐香料、耐表面活性剂侵蚀等性能的黏合剂。

此外,干法复合也有使用无溶剂、低公害的水溶性黏合剂和醇溶性黏合剂,如特殊交联型的醋酸乙烯共聚乳胶、醇溶性聚氨酯黏合剂。
双液型或单液型的溶剂与水溶性丙烯酸酯乳胶,都有较好的黏结强度。
高固含量黏合剂,可以减少溶剂的使用量,要求黏合剂的黏度较低,不发生涂布困难的问题。