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当软包装干式复合剥离强度的影响因素分析

发布时间:2021-09-10 12:55:37 阅读: 来源:玻璃棉管厂家

软包装干式复合剥离强度的影响因素分析

复合膜成品出现粘接力降低,剥离强度不良,与多种因素有关。诸如:胶粘剂的影响,复合基材表面张力值不合要求,影响剥离强度,操作工艺不规范,烘干温度的影响、热钢辊温度不合适,及薄膜基材添加剂的影响等等。现分别给予分析并找到合适的解决办法使剥离强度不良故障现象降到最低点。

胶粘剂的品种、质量与要复合的基材不相适应影响剥离强度

不同用途的复合膜应选择相适应的基材和胶粘剂。例如:没有铝箔参与复合时,用通用型胶粘剂即可。若有铝箔复合时,而且最终用途是包装含有液体的酸辣食品(如榨菜、果汁、酱油、花生等食品)时,就要选用抗酸辣物质的铝箔专用胶粘剂。在选择铝箔专胶粘剂时,还应优先考虑分子量稍大、分子量分布比较均匀,溶剂释放性好,涂布性能佳的胶粘剂。分子量小的胶粘剂虽然涂布性能较好,但分子活动能力强,会透过极薄的铝层,造成剥离强度下降,粘接力降低。如果复合袋要经过高温蒸煮杀菌,则应选用耐高温(121℃或135℃)蒸煮型胶粘剂,绝不能使用一般的胶粘剂,一般的胶粘剂不耐温、复合薄膜通常不到80℃便会分层,根本达不到包装对剥离强度的要求。我司对于高温蒸煮杀菌的包装常采用由浙江新东方油墨集团华光树脂公司生产的PU1750和PU1875胶粘剂,效果不错,在PET/CPP结构中可达N/15mm,在PET/AL、NY/AL结构中复合强度达N/15MM。

对于15μPA/70μmLDPE的复合结构,采用不着300型PU-1875聚氨脂胶粘剂,效果不错,使用该胶粘剂须注意几点:1)薄膜电晕处理后表面经箩筐应达到3.8×10ˉ2N/m以上,才能得到理想的粘接效果;2)稀释剂常采用醋酸乙脂或乙酸乙酯,其中水含量不得超过万分之三,醇含量不得超过万分之二;3)胶液中切忌混进含有活性氢的溶剂。诸如:水、酒精、胺类;4)PU-1875型胶粘剂的配比为主剂:固化剂:醋酸乙脂=1:0.2:1.8(重量比)时性能最佳。

胶粘剂对油墨的渗透不佳,浮在油墨的表面,而油墨与基材之间的附着牢度又不好,也会导致复合薄膜分层,表现在有油墨的地方,特别是多色套印部位。油墨被胶粘剂拉下来。使用高固含量胶粘剂有充分的时间向墨层渗透,到达承印基材表面。适当增加上胶量,都有利于提高复合牢度。选用适当的油墨,以及提高承印基材的表面张力,使油墨附着牢度提高,也是解决问题的方法之一。在复合过程中,要求胶粘剂流动性优良,展平性良好,如胶粘剂变质、浊白,被乳化则不能再使用,所以配制胶粘剂时一定要根据需要适量配制。

上胶量不足,涂布不均将直接影响粘接力,影响剥离强度

胶粘剂涂布量不足,涂布不均匀也会导致剥离强度降低,粘接力降低,这一点在使用单组份热熔型胶粘剂中最易出现,不可忽视,在使用单组份热熔剂型胶粘剂时,主胶的浓度高低将直接影响剥离强度,我们注意到,BOPP/OPP、BOPP/VMOPP、BOPP/OPP复合薄膜中若内层厚度在超过30μm时,剥离强度最容易下降。若使用单组份胶粘剂,复合过程中应先取一小段复合成品进行剥离试验,同时做好相应的记录,一般情况下主胶:乙酯的配比为50:50,效果者不错。上胶量的多少由纹辊的穴容积决定的,又与作业浓度密不可分。如果胶粘剂配比浓度高,基材张力值合适,上胶量也适中,复合膜的剥离强度仍然不理想,则应考虑更换纹辊,以增大上胶量,纹辊一般规格有80μm、100μm、120μm、140μm不等,根据实际复合物调整或选择。

稀释剂纯度不够高,将影响复合剥离强度

稀释剂的作用是增加胶粘剂的流动度,提高铺展性,更好地涂布均匀,使其胶液更好地与基材发生浸润,如果稀释剂的纯度不高,含有水、醇等活性物质,会消耗掉一部分固化剂,造成胶粘剂中主剂与固化剂实际比例失调,粘结力下降,在选用溶剂时,有三点值得同行借鉴:1)进货进必须选择正规、质量有保障的生产商;2)进货后进行每桶抽检,发现含有水或醇类活性物气化投料1次成功质,必须禁止使用,只有使用纯度高的溶剂,才能保证复合膜具有较强的粘接力;3)使用前的检测,溶剂必须干净,若发生有污脏等现象,最好过滤或另行处理,谨防影响涂布效果,影响剥离强度。

烘干温度的影响

复合过程中,烘干道的热压辊温度应根据实际情况作调节,通常热压辊温度宜控制在℃为宜。烘干装置中要求溶剂挥发越完全,其剥离强度也会相应提高,温度失控同样影响剥离强度,粘接力也会降低。一般进烘口温度在60℃为宜,二区、三区则相应提高,如果进烘口温度过高,只烘干胶膜表面,内层无法烘干,不仅影响剥离强度,而且将产生异味。

塑料薄膜的电晕处理不够,影响剥离强度

塑料薄膜表面电晕处理不好,表面张力低,就会导致墨层附着牢度低,复合膜粘结强度低,在薄膜投入前应认真检测其表面张力值务必提高到3.8×10ˉ2N/m以上,最好能达到4..2×10ˉ2N/m,因为3.8×10ˉ2N/m只是最低要求,表面张力值低于3.8×10ˉ2N/m的薄膜根本就不能使油墨和胶粘剂完全铺展,复合后的成品当然达不到剥离强度的要求。检测薄膜表面张力的方法通常有两种:1)达因笔测试,达因笔的笔液通常呈红色,规格有3.8×10ˉ2N/m、4.0×10ˉ2N/m、4.2×10ˉ2N/m、4.4×10ˉ2N/m以及4.8×10ˉ2N/m这五荣获国家科技奖的反式异戊橡胶、动态硫化橡胶、长碳链尼龙和生物法聚氨基酸等代表了我国在该领域的成果种,如果用达因笔在薄膜上的笔液不收缩,均匀,无断层,则说明薄膜的表面张力已经达到使用要求,相反,笔液收缩,消失,不均匀,不连续,则说明处理不够;2)用BOPP单面胶布测试,将BOPP单面胶布贴在待测薄膜表面再撕开,电晕处理好的通常剥离声音小,粘贴牢固,相反则粘贴不牢,容易剥离,这种测试方法要依靠经验,不适合测试PET、PA等薄膜。电晕处理不符合要求的基材决不能进行复合,因为复合后肯定达不到包装产品对剥离强度的要求。常用基材的表面张力值为:BOPP3.8×10ˉ2N/m、PET5.0×10ˉ2N/m、PA5.2×10ˉ2N/m。

溶剂残留量太高影响剥离强度,影响粘接力

残留溶剂太多,复合后会形成许多微小气泡,使相邻的复合基材脱离、分层、气泡越多,剥离强度越低,要提高剥离强度,就必须减少气泡的产生。气泡的产生与许多因素有关,诸如上胶不均匀,烘干道温度过低,热压辊温度偏低及室内温湿度不合适等,通常,室内温度宜控制在℃,相对湿度应控制在50%-60%为宜,另外,避免使用高沸点溶剂,也可减少气泡的产生。总之为提高剥离强度,提高粘接力应尽可能降低残Stern重点介绍了Polimotor 2使用的多个创新的塑料件留溶剂。

熟化不完全影响剥离强度

若使用双组份反应型胶粘剂,复合后还需要固化(又称熟化),以达到剥离强度要求。如果熟化不完全剥离强度同样会降低,熟化不完全有两层意思:1)熟化温度偏低;2)熟化时间不够,一般来说:复合成品应放在℃的环境中熟化48小时以上,有的甚至需要更长的时间才能达到满意的效果。我们注意到,低温存放时间再长,复合薄膜的最终剥离强度也不能达到3.5N/15m,若环境温度提高到55℃,同样存放4天,剥离强度可高达6N/15mm。

塑料薄膜中添加剂的影响

塑料薄膜中的添加剂也会影响到粘接牢度,而且这种影响要一定时间后才表现出来,一般7天以后,而且有逐步下降的趋势。聚乙烯,聚丙烯等薄膜在造粒或制膜时,多半要加入一些辅助剂,诸如:抗氧剂、稳定剂、防粘剂、开口剂等。这些添加剂都是低分子物质,随着时间的推移,会从薄膜的内部逐渐向表面渗透,仔细观察时可发现一层很薄的粉末或石蜡物质,用手摸时会粘在手上,滑滑的,白白的,如果用布块浸醋酸乙脂擦拭,便会抹掉。我们通过观察发现,刚复合好的薄膜短时间内迁移出来的添加剂量并不多,还不至于引起粘结牢度下降,但时间长了,迁移出的添加剂就把胶膜与该基膜隔离开来。破坏了了原有的粘结状态,使复合牢度降低。解决这种故障应把好进料关,选择不用添加剂或少用添加剂的原料,在加工制膜时,更不应人为的加入开口剂。曾经出现过这样一种故障,加工出的洗衣粉包装袋当时并没出现粘接牢度不良问题,然而成品袋经装入洗衣粉后,存放一段时间就出现了印刷基材和复合基材分层的现象,甚至热封处还出现破裂,造成洗衣粉外泄。所包装的洗衣粉主要成为阴离子表面活性剂、衣物荧光剂、非离子表面活性剂、碱性缓冲剂、水软化剂及高效污渍悬浮剂等。技术部经分析故障原因时认为;PET12μ/LDPE80μm复合结构是符合要求的,针对洗衣粉的成份,决定首先从油墨入手解决问题。于是选择了专用PET印刷油墨进行印刷,而后从胶粘剂入手,再次复合、固化后,进行剥离强度测试,再装入该种洗衣粉进行存放,挤压测试,结果故障消除,包装袋不再分层,而且剥离强度符合要求,可见根据不同的内容物选择复合基材、油墨是解决剥离强度不良的一种方法。

导致复合薄膜粘结力下降,剥离强度不良的因素很多,胶粘剂配比失调,上胶量不足,涂布不均以及热太辊温度偏低等都有可能造成复合膜剥离强度降低,要使复合成品具备较大的粘结力和优良的剥离强度,实验完成后关闭送油阀必须把好每一关,不仅要从选材、油墨、稀释剂、胶粘剂等方面做到质量过硬,还要在操作时认真,负责的态度。

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