1、镀铝层迁移问题
镀铝膜既具有塑料薄膜的特性,又在某种程度上替代了铝箔,起到提高产品档次的作用,而且相对而言成本较低,所以,在饼干、休闲食品的包装方面应用甚广。但在生产过程中,常常会发生镀铝层转移的问题,从而导致复合膜的层简剥离强度降低,使产品性能下降,严重的甚至会影响包装内容物的质量。
目前使用最多的镀铝膜有CPP镀铝膜的PET镀铝膜两种,相应的复合膜结构则有OPP/CPP镀铝,PET/CPP镀铝,PET/PET铝等几种。在实际应用当中,最容易出问题的是PET复合PET镀铝。
分析其中的原因,主要是作为镀铝的基材,CPP与PET在拉伸性能方面存在很大差别,PET的刚性较大,一旦与同样也有极大刚性的材料进行复合,在胶膜固化成型的过程中,由于有内聚力的存在,很容易造成对镀铝层的附着性的破坏,从而使镀铝层发生迁移。另外,胶液本身的渗透作用对其也有一定影响。对此,在复合工艺的操作当中,须注意以下几方面:
(1)选用合适的胶粘剂。在复合镀铝膜时,注意不要使用粘度太低的胶粘剂,因为低粘度的粘合剂分子量小,分子间的作用力较弱,分子的活性因而比较强,易于透过薄膜的镀铝层破坏其附着于基材的强度。
(2)增强胶膜的柔软性。具体的方法是在配工作胶液时,减少固化剂的用量,使主剂与固化剂的交联反应程度有所降低,从而减少了胶膜的脆性,使其保持良好的柔韧度和伸展性,有利于控制镀铝层的转移。
(3)上胶量要适当。上胶量过小,无疑会造成复合牢度较小,容易剥离;但上胶量太大的话也不好,首先是不经济,其次,涂布的胶量大,固化时间长,对镀铝层的渗透作用就强。所以应该选择一个合理的上胶量。
(4)控制好张力。在镀铝放卷时,张力须控制好,勿太大。原因是镀铝膜在张力作用下会拉伸,产生弹性形变。其镀铝层相应地容易松动,附着力也相对减小了。
(5)熟化速度。原则上应提高熟化的温度,加快熟化速度,从而使粘合剂分子快速固化,减少渗透破坏作用。
产生镀铝转移的主要原因有两个:
1、胶水内应力的原因
双组份粘合剂在高温熟化过程中,主剂与固化剂快速相互交联产生的内应力造成镀铝转移。这个原因可以用一个简单的实验证明:如果将复合好的镀铝膜不进熟化室,在常温下熟化(需要数天的时间才能完全固化,没有实际生产意义,仅仅是实验),或在常温下熟化数小时后再进熟化室熟化,镀铝转移现象都会大幅度缓解或消除。
我们发现,用50%固含量的粘合剂,既低固含量的粘合剂去复合镀铝膜,转移现象也会好很多。这正是因为低固含量的粘合剂在交联过程中,形成的网状结构没有高固含粘合剂形成的网状结构致密,产生的内应力不那么均匀,不足以密集地均匀作用在镀铝层上,从而缓解或消除了镀铝转移现象。
一般的镀铝专用胶除去主剂与普通粘合剂的主剂略有不同外,固化剂一般也比普通粘合剂要少,这里也有减少或缓解固化过程中粘合剂交联产生内应力的目的,以减少镀铝层的转移。所以我个人认为"采取高温快速固化的方式来解决镀铝层转移"这个方法是不可行的,反而会适得其反。现在很多厂家在复合镀铝膜时都采用了水性粘合剂,从水胶的结构特性来看,也可以佐证。
2、薄膜拉伸变形的原因
镀铝转移的另一种比较明显的现象,一般出在三层复合上,尤其是PET//VMPET//PE这种结构。一般我们是先复合PET//VMPET。在这层复合时,镀铝层一般是不转移的。只有在复合了第三层PE后,镀铝层才发生转移。通过实验我们发现,在剥离三层复合好的样品时,如果给样品施加一定的张力(就是人为的把样品拉紧),镀铝层也不会转移,而一旦去掉张力,镀铝层就会马上转移。这说明PE膜的收缩变形,产生了类似于粘合剂固化过程中所产生的内应力的作用。故复合这类三层结构的产品时,应该尽量减少PE膜的拉伸变形,来减少或消除镀铝转移的现象。
认为:镀铝转移的主要原因还是薄膜变形,次要原因才是粘合剂。同时,镀铝结构最怕水,哪怕是有一滴水渗透到镀铝膜复合层,都会产生严重的脱层。
2、CPE薄膜中添加剂析出问题
这里所说的添加剂主要是指CPE薄膜生产过程中使用的润滑剂,尤其是外润滑剂,他们大多数是一些低熔点的蜡,易于析出至薄膜表面。实践表明当CPE薄膜厚度超过60μ,添加剂析出的现象会大大增加,这是因为在同等的比表面积下,随着薄膜厚度的增长,其内部所含添加剂的量也在相应增长,因而发生析出的可能性也增大。
添加剂的析出对复合膜有什么影响呢?最重要的就是它会产生一个阻隔层,大大地削弱了复合强度,特别是在封边位置,容易武器、离层。有些厂家在生产抽真空袋以及大米包装袋时就经常遇到这类问题。解决添加剂析出问题,在工艺上有以下几点:
(1)薄膜表面处理。除了薄膜生产厂家自身控制之外,用户在使用CPE薄膜之时一定要确认它的表面张力度完全达到要求。必要时,甚至要重新进行电火花处理,因为析出的蜡在电火花的高温作用下,可以挥发除掉。
(2)选用合适的胶粘剂。从胶粘剂的角度讲,要增强胶水对添加剂析出物的包容性,将其影响降到最低程度。
(3)熟化控制。与镀铝膜不同,在这里,应当尽量地在低温情况下进行熟化,以避免高温加剧析出的进行。
3、冬天复合膜易产生脱层的对策
冬天环境温度及湿度都较低,白斑、气泡问题和分层问题比夏天严重,我们可以采取一些措施减少这些问题:
1、如果使用的是聚氨酯体系的油墨,印刷时,加入3%固化剂和10%调墨油,并且尽量增加油墨粘度。
2、复合时,胶水放熟化房加热后使用,增加胶水的流平性,正常使用粘度下胶水浓度增加,即增大了上胶量。
3、如果有条件的话,可以在胶槽添装加热装置。
4、打开副放卷预热到50℃以上,根据复合结构的不同,适当提升复合温度到60~80℃。
5、NY膜注意防潮,NY印刷膜要用铝箔包好,复合前在45℃熟化房熟化24小时。
6、复合前对每卷膜进行检测电晕强度,NY要在50dyne以上,PE在38dyne以上。
资料来源:包装企业网
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