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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!

作者:快乐十分开奖结果    发布时间:2019-11-03 17:47     浏览次数 :64

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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。

干法复合基膜电晕处理的影响

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。

总之,如黏合剂的品种、质量与复合的基材不相适应时,必须根据基材和复合薄膜的用途来选用适当的黏合剂品种。
例如,当没有铝箔参与复合时,用通用型黏合剂;若有铝箔,而且是用于包装含有液体的、酸辣的食品如榨菜、雪菜、果汁等时,要选用抗酸辣的铝箔专用黏合剂;如若复合袋要经过蒸煮杀菌,则要选用耐高温蒸煮型黏合剂,绝不能用一般黏合剂。
否则,一旦装入含酸性的食品,存放一段时间后,复合薄膜的黏接牢度会大大降低,严重时会使内层材料脱层分离,影响被包装食品的品质。

涂布量的多少,在一定范围内与复合薄膜的黏结强度成正比。
复合膜层间剥离强度随涂胶量的增加而增加,但到了一定的程度后就不成正比了,而是趋于平稳。
干法复合时,黏合剂的涂布主要使用凹眼涂布辊,可以准确地控制涂胶量。

涂布时黏合剂黏度太高,则黏合剂不容易从凹眼中转移到薄膜上;如黏度太低,则黏合剂会自动从凹眼流出,也不能正常涂布。
一般要求黏合剂的黏度在15秒~30秒,这时的黏合剂固含量大约为20%~35%左右。

干燥是干法复合的重要工序,对复合薄膜的透明度、黏接牢度、气味、卫生性能都有直接的影响。

涂胶后的干燥是在干法复合装置的烘道里进行的。
烘道分为三段加热,三段的热风温度应可以自由设定和控制。
具体操作时,自进口处到出口处的温度分布应遵循低-高-低的原则,可以使薄膜在烘道中受热均匀,干燥彻底。
如果涂黏合剂时,一开始就遇到高温,易在表面生成一层黏合剂膜,妨碍了溶剂的挥发,使溶剂的残留量增加。

烘道温度的设定,应根据基材的耐热性、复合时基膜的线速度、所使用的溶剂种类等综合考虑。
总的原则是控制干燥后的残留溶剂量要符合标准的要求。
油墨中使用沸点比较高的甲苯、丁醇等溶剂,应提高一些温度。
不能一味追求干燥速度,不能因提高烘道温度使基膜受高热而变形收缩。
一般来说,在一定运转张力作用下,经烘道加热后,基膜的横向要有少量收缩,其收缩率一般不超过2%,这是正常现象。
如果基膜收缩率大,残留溶剂太多时,则应放慢运转的线速度,适当降低温度,减低运转张力,加大排风量,这样也可达到残留溶剂合格的目的。
残留溶剂的多少,对复合牢度、表面质量、复合薄膜的异味及卫生性能都有直接的影响。

将涂胶干燥后的基材跟另一种未涂胶的基材,经复合装置加热、加压贴合起来,就基本上完成了复合过程。
在操作中,应注意对两种基材的张力控制、复合钢辊表面温度和复合压力等问题的掌握。

复合钢辊表面的温度高低对复合薄膜的牢度、外观有直接影响。
一般来说,当黏合剂中无溶剂存在且冷却到室温时,该胶已无黏性或黏性不足,复合后牢度不好。
只有将干了的黏合剂加热到一定温度时,才能重新被活化,而具有良好的黏性,这时进行复合,才能达到理想的牢度。
复合钢辊表面的温度多数控制在65℃~85℃,这要由基材运转的线速度、基材的导热性、基材的厚度、黏合剂的“活化”性能等综合因素来确定。
若速度快、导热性好、基膜较厚,则复合钢辊的表面温度应高一些,反之就可低一些。
复合时压力要适中,太大时基材有被压延变形的可能,太小了又可能会出现贴合不够紧密、牢度不好、甚至出现小气泡的现象。

第一基材与第二基材复合好后,从复合钢辊上剥离开来,进入一个直径较大的冷却钢辊对复合膜进行冷却,之后再进行收卷。
冷却的作用有两个:一是让复合膜冷却定形,收卷时更平整、不发皱,因为刚从热的复合钢辊上剥离下来时,复合膜的温度往往高达60℃~70℃,复合膜的刚性差、发软,容易起皱,特别是塑/塑复合的场合,更是如此。
而冷却后,复合膜的刚性好、挺刮,收卷时不易起皱。
二是让黏合剂冷却可产生更大的内聚力,不会使两种基材产生相对位移、起皱、出现“隧道”现象,这样才能保证复合牢度。

复合薄膜的收卷要尽量卷紧一点,不能太松,特别是使用初黏力不够大的黏合剂时,更应如此。
因为初黏力小的黏合剂,刚复合后还未交联固化,不能使二种基材黏牢,如果张力控制不妥,一种要收缩,另一种又不收缩,就会产生起皱、“隧道”、分层剥离等缺陷,特别是横向的皱纹更可能出现。
如果收卷张力足够大,卷得很紧,收缩不起来,就不会出现上述问题。
待黏合剂固化后,黏接牢度足够大,能黏牢两种基材而不再发生相对位移后,将它放松,就可以进行下一道工序的操作了。

熟化的目的是让双组分聚氨酯黏合剂的主剂与固化剂产生化学反应,使分子生成网状交联结构,从而有更高的复合牢度、更好的耐热性和抗介质侵蚀的稳定性。
复合后,如果熟化不完全,就不会达到最终的黏接牢度值。
一般来说,复合后应放在50℃~60℃环境中熟化48小时以上,有的甚至要求5天才能达到最好的结果。
例如,铝箔与聚乙烯之间的牢度,在35℃下4天后的剥离力只有2.8N/15mm;若在45℃下4天,则可达3.5N/15mm;,若提高到55'℃,同样是4天,就可高达6N/15mm。
由此可见,熟化温度很重要。

若所用的基材耐热性好,例如耐高温蒸煮膜,是由PET、OPA、AL和CPP复合的,就可以让其在较高温度下快速熟化。
例如,50℃~60℃时要48h以上,70℃时只要24h,而80℃时则只要6h~8h。
但熟化室的温度太高了,进料出料都不方便。

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