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干法復(fù)合塑料薄膜的加工工藝與性能關(guān)系，普及基礎(chǔ)知識了！
衡量塑料薄膜復(fù)合質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是復(fù)合后薄膜間的剝離強度。影響剝離強度的因素很多，主要有聚烯烴薄膜表面潤濕能力、黏合劑的種類和配比、涂覆量、干燥溫度、復(fù)合溫度、復(fù)合壓力、熟化溫度和時間、基材表面清潔度等。
干法復(fù)合基膜電暈處理的影響
薄 膜涂膠面的表面張力應(yīng)在40×10-5N/cm 以上，如基膜表面張力不足，則要進(jìn)行表面處理。塑料薄膜最常用的方法是電暈處理法，它是在15kV-40kV 高壓和5-110kHz 高頻下進(jìn)行電暈放電，放電時的電火花沖擊薄膜的表面，從而提高薄膜的表面能。電暈處理后的塑料薄膜表面，可以用潤濕試劑來判定處理結(jié)果。使用脫脂棉浸漬相 應(yīng)標(biāo)號的試劑在薄膜表面涂抹，如試劑能均勻分散在薄膜表面，則說明表面已達(dá)到濕潤試劑標(biāo)號；如表面呈一滴滴的水珠，則說明表面達(dá)不到試劑標(biāo)號，應(yīng)重新處 理。
干法復(fù)合用黏合劑的影響
1.雙液型聚氨酯黏合劑
雙 液型黏合劑中，甲組分是組合型聚醚或聚酯，而乙組分是具有高度反應(yīng)能力的二異氰酸酯，二個組分按一定的比例混合后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，二個組分都以乙酸乙酯為溶 劑。一般來講，在性能上聚酯型比聚醚型的好，黏結(jié)力高，可使用在120℃以上的高溫蒸煮袋生產(chǎn)中，而聚醚型的聚氨酯只能使用在100℃以下的復(fù)合袋生產(chǎn) 中。如果異氰酸基團(tuán)-NCO 直接同苯環(huán)相接，即芳香族異氰酸酯，生成的聚氨酯有較大的毒性，但黏結(jié)力較脂肪族的高。脂肪族聚氨酯的毒性比芳香族聚氨酯小。在雙液型黏合劑的使用過程 中，甲乙二種組分的配比是不能更改的，乙組分是固化劑，其用量是黏合劑生產(chǎn)廠家根據(jù)化學(xué)反應(yīng)和甲乙組分的固含量準(zhǔn)確計算過的，而乙酸乙酯可以根據(jù)涂膠輥的 具體情況和所需濃度來改變。乙酸乙酯中不能含有過高的水分，因為水分會同異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)，使之不再交聯(lián)，破壞了已經(jīng)計算好的配比，使另一組分剩余，影響 黏結(jié)力，也增加了毒性。黏合劑的交聯(lián)固化反應(yīng)是固化劑末端的異氰酸基團(tuán)同主劑末端的羥基化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。
2.一液型聚氨酯黏合劑
一液型的聚氨酯黏合劑，由于沒有固化劑，末端的異氰酸基團(tuán)靠薄膜表面上吸附了的水分發(fā)生交聯(lián)固化作用。因此，在室內(nèi)比較干燥、薄膜也比較干燥、涂布量多的情況下，固化將不充分。
為了充分固化，一液型黏合劑固化時間要大大提高，且固化室要有充分的水汽?？偟膩碇v，一液型黏合劑的黏結(jié)力較低，涂布量不能太大，只能使用在要求不高的復(fù)合膜的生產(chǎn)上，對于真空包裝、高溫蒸煮袋包裝是不適合的。
3.無溶劑聚氨酯黏合劑
由于黏度高，使用時要加熱。但可減少使用溶劑的成本，沒有環(huán)境污染的問題。
4.其它黏合劑
(1)快速固化黏合劑。一般雙組分黏合劑復(fù)合后，要在50℃左右的環(huán)境中放置48 小時以上，然后才可取出分切制袋，生產(chǎn)效率低，不能滿足市場競爭的要求?？焖倌浠ず蟿┲灰?0℃左右的環(huán)境中放置4 小時～8 小時就可以分切。
(2)抗介質(zhì)侵蝕黏合劑。主要應(yīng)用于液體農(nóng)藥的包裝，以及食品和化妝品等包裝方面，品種有抗酸、抗堿、抗鹽、抗辛辣、耐油、耐香料、耐表面活性劑侵蝕等性能的黏合劑。
此 外，干法復(fù)合也有使用無溶劑、低公害的水溶性黏合劑和醇溶性黏合劑，如特殊交聯(lián)型的醋酸乙烯共聚乳膠、醇溶性聚氨酯黏合劑。雙液型或單液型的溶劑與水溶性 丙烯酸酯乳膠，都有較好的黏結(jié)強度。高固含量黏合劑(固含量在50%～70%)，可以減少溶劑的使用量，要求黏合劑的黏度較低，不發(fā)生涂布困難的問題。
總 之，如黏合劑的品種、質(zhì)量與復(fù)合的基材不相適應(yīng)時，必須根據(jù)基材和復(fù)合薄膜的用途來選用適當(dāng)?shù)酿ず蟿┢贩N。例如，當(dāng)沒有鋁箔參與復(fù)合時，用通用型黏合劑； 若有鋁箔，而且是用于包裝含有液體的、酸辣的食品如榨菜、雪菜、果汁等時，要選用抗酸辣的鋁箔專用黏合劑；如若復(fù)合袋要經(jīng)過蒸煮殺菌，則要選用耐高溫 (121℃或135℃)蒸煮型黏合劑，絕不能用一般黏合劑。否則，一旦裝入含酸性的食品，存放一段時間后，復(fù)合薄膜的黏接牢度會大大降低，嚴(yán)重時會使內(nèi)層 材料脫層分離，影響被包裝食品的品質(zhì)。
涂布量的影響
涂布量的多少，在一定范圍內(nèi)與復(fù)合薄膜的黏結(jié)強度成正比。復(fù)合膜層間剝離強度隨涂膠量的增加而增加，但到了一定的程度后就不成正比了，而是趨于平穩(wěn)。干法復(fù)合時，黏合劑的涂布主要使用凹眼涂布輥，可以準(zhǔn)確地控制涂膠量。
涂布時黏合劑黏度太高，則黏合劑不容易從凹眼中轉(zhuǎn)移到薄膜上；如黏度太低，則黏合劑會自動從凹眼流出，也不能正常涂布。一般要求黏合劑的黏度在15 秒～30 秒(3#Zahn 杯)，這時的黏合劑固含量大約為20%～35%左右。
干燥的影響
干燥是干法復(fù)合的重要工序，對復(fù)合薄膜的透明度、黏接牢度、氣味、衛(wèi)生性能都有直接的影響。
涂 膠后的干燥是在干法復(fù)合裝置的烘道里進(jìn)行的。烘道分為三段加熱，三段的熱風(fēng)溫度應(yīng)可以自由設(shè)定和控制。具體操作時，自進(jìn)口處到出口處的溫度分布應(yīng)遵循低- 高-低的原則，可以使薄膜在烘道中受熱均勻，干燥徹底。如果涂黏合劑時，一開始就遇到高溫，易在表面生成一層黏合劑膜，妨礙了溶劑的揮發(fā)，使溶劑的殘留量 增加。
烘 道溫度的設(shè)定，應(yīng)根據(jù)基材的耐熱性、復(fù)合時基膜的線速度、所使用的溶劑種類等綜合考慮?？偟脑瓌t是控制干燥后的殘留溶劑量要符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。油墨中使用沸 點比較高的甲苯、丁醇等溶劑，應(yīng)提高一些溫度。不能一味追求干燥速度，不能因提高烘道溫度使基膜受高熱而變形收縮。一般來說，在一定運轉(zhuǎn)張力作用下，經(jīng)烘 道加熱后，基膜的橫向要有少量收縮，其收縮率一般不超過2%，這是正常現(xiàn)象。如果基膜收縮率大，殘留溶劑太多時，則應(yīng)放慢運轉(zhuǎn)的線速度，適當(dāng)降低溫度，減 低運轉(zhuǎn)張力，加大排風(fēng)量，這樣也可達(dá)到殘留溶劑合格的目的。殘留溶劑的多少，對復(fù)合牢度、表面質(zhì)量、復(fù)合薄膜的異味及衛(wèi)生性能都有直接的影響。
復(fù)合溫度的影響
將涂膠干燥后的基材跟另一種未涂膠的基材，經(jīng)復(fù)合裝置加熱、加壓貼合起來，就基本上完成了復(fù)合過程。在操作中，應(yīng)注意對兩種基材的張力控制、復(fù)合鋼輥表面溫度和復(fù)合壓力等問題的掌握。
復(fù) 合鋼輥表面的溫度高低對復(fù)合薄膜的牢度、外觀有直接影響。一般來說，當(dāng)黏合劑中無溶劑存在且冷卻到室溫時，該膠已無黏性或黏性不足，復(fù)合后牢度不好。只有 將干了的黏合劑加熱到一定溫度時，才能重新被活化，而具有良好的黏性，這時進(jìn)行復(fù)合，才能達(dá)到理想的牢度。復(fù)合鋼輥表面的溫度多數(shù)控制在65℃～85℃， 這要由基材運轉(zhuǎn)的線速度、基材的導(dǎo)熱性、基材的厚度、黏合劑的“活化”性能等綜合因素來確定。若速度快、導(dǎo)熱性好、基膜較厚，則復(fù)合鋼輥的表面溫度應(yīng)高一 些，反之就可低一些。復(fù)合時壓力要適中，太大時基材有被壓延變形的可能，太小了又可能會出現(xiàn)貼合不夠緊密、牢度不好、甚至出現(xiàn)小氣泡的現(xiàn)象。
第 一基材與第二基材復(fù)合好后，從復(fù)合鋼輥上剝離開來，進(jìn)入一個直徑較大的冷卻鋼輥對復(fù)合膜進(jìn)行冷卻，之后再進(jìn)行收卷。冷卻的作用有兩個:一是讓復(fù)合膜冷卻定 形，收卷時更平整、不發(fā)皺，因為剛從熱的復(fù)合鋼輥上剝離下來時，復(fù)合膜的溫度往往高達(dá)60℃～70℃，復(fù)合膜的剛性差、發(fā)軟，容易起皺，特別是塑/塑復(fù)合 的場合，更是如此。而冷卻后，復(fù)合膜的剛性好、挺刮，收卷時不易起皺。二是讓黏合劑冷卻可產(chǎn)生更大的內(nèi)聚力，不會使兩種基材產(chǎn)生相對位移、起皺、出現(xiàn)“隧 道”現(xiàn)象，這樣才能保證復(fù)合牢度。
復(fù) 合薄膜的收卷要盡量卷緊一點，不能太松，特別是使用初黏力不夠大的黏合劑時，更應(yīng)如此。因為初黏力小的黏合劑，剛復(fù)合后還未交聯(lián)固化，不能使二種基材黏 牢，如果張力控制不妥，一種要收縮(往往是LDPE)，另一種又不收縮，就會產(chǎn)生起皺、“隧道”、分層剝離等缺陷，特別是橫向的皺紋更可能出現(xiàn)。如果收卷 張力足夠大，卷得很緊，收縮不起來，就不會出現(xiàn)上述問題。待黏合劑固化后，黏接牢度足夠大，能黏牢兩種基材而不再發(fā)生相對位移后，將它放松，就可以進(jìn)行下 一道工序的操作了。
熟化溫度和時間的影響
熟 化的目的是讓雙組分聚氨酯黏合劑的主劑與固化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使分子生成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而有更高的復(fù)合牢度、更好的耐熱性和抗介質(zhì)侵蝕的穩(wěn)定性。復(fù)合 后，如果熟化不完全，就不會達(dá)到最終的黏接牢度值。一般來說，復(fù)合后應(yīng)放在50℃～60℃環(huán)境中熟化48 小時以上，有的甚至要求5 天才能達(dá)到最好的結(jié)果。例如，鋁箔與聚乙烯之間的牢度，在35℃下4 天后的剝離力只有2.8N/15mm；若在45℃下4 天，則可達(dá)3.5N/15mm；，若提高到55'℃，同樣是4 天，就可高達(dá)6N/15mm。由此可見，熟化溫度很重要。
若所用的基材耐熱性好，例如耐高溫蒸煮膜，是由PET、OPA、AL 和CPP 復(fù)合的，就可以讓其在較高溫度下快速熟化。例如，50℃～60℃時要48h 以上，70℃時只要24h，而80℃時則只要6h～8h。但熟化室的溫度太高了，進(jìn)料出料都不方便。
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