瑜利包裝:鍍鋁膜干式復合強度差和鍍鋁轉(zhuǎn)移原因
因鍍鋁膜的遮光性和阻隔性能比較接近鋁箔的性能,在食品、醫(yī)藥品、保健品、電子產(chǎn)品、衣服包裝等領(lǐng)域,特別是食品中的膨化食品,鍍鋁膜使用特別多。相對于鋁箔結(jié)構(gòu)的包裝而言,鍍鋁膜是一種低成本、高性能的包裝結(jié)構(gòu),因此在軟包裝結(jié)構(gòu)中,鍍鋁材質(zhì)結(jié)構(gòu)是一種常用、普遍的結(jié)構(gòu)包裝用品。但鍍鋁膜復合后,常常會存在這樣的一個問題:鍍鋁膜復合強度差,鍍鋁易轉(zhuǎn)移或者白點、霧點多。
目前比較常用的鍍鋁結(jié)構(gòu)復合膜如BOPP/VMPET/PE、BOPP/VMCPP、PET/VMCPP等結(jié)構(gòu),本文重點探討鍍鋁膜復合異?,F(xiàn)象的解決方法。
一、鍍鋁膜復合剝離強度較差
在生產(chǎn)復合VMPET或VMCPP材質(zhì)時,當其固化后,我們在實驗室測試時,會發(fā)現(xiàn)多數(shù)含有此類結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,與鍍鋁層復合的面,非常容易剝離,剝離現(xiàn)象主要有兩種:一種是鍍鋁大面積轉(zhuǎn)移,另一種是印刷層容易剝離。而且兩種現(xiàn)象的剝離力非常小,基本界于0.8N/15mm左右。而另一種比較怪異的現(xiàn)象就是在同一卷復合鍍鋁膜上有部分非常難以剝離,甚至是無法剝離,而有一部分則非常容易剝離,而且是成塊狀,非常易拉開,產(chǎn)生鍍鋁轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。
解決措施:
1、原料方面
從大廠或者鍍鋁比較有經(jīng)驗的廠商處采購鍍鋁膜,能夠保證鍍鋁原料鍍鋁層的均勻度和良好的附著力。據(jù) BB/T0030-2004《包裝用鍍鋁薄膜——Plastic packaging film deposited with aluminium》相關(guān)標準,鍍鋁膜的附著力為小于或等于20%(以鍍鋁層脫落面積表示),但是事實證明,這個標準在生產(chǎn)實踐中,難以滿足生產(chǎn)許可和客戶要求。
另外,鍍鋁膜的批量性要穩(wěn)定。這對于鍍鋁基材的選擇也是一個非常關(guān)鍵的因素,基材的穩(wěn)定性,是鍍鋁層質(zhì)量好壞的基礎(chǔ)。另一方面,鍍鋁的厚度問題,也是影響因素之一。以VMCPP為例,其鍍鋁層厚度約為300~600埃左右,而很多供應廠商,往往會從中偷工減料,將鍍鋁層鍍得非常薄。而靠我們?nèi)庋凼请y以分辨的。目前常見的常規(guī)做法就是:將膜對著40W燈管,用膜將觀察面與燈光阻隔,進行粗略判定。如果鍍鋁層比較薄的話,會出現(xiàn)輕微的霧點狀,類似于不平滑的一種鏡面。另外一個就是從透光度判定,鍍鋁層比較薄時,光線透過率比較高,反之,鍍鋁厚度足夠時,透過鍍鋁膜,只有微弱的光線透過,甚至是看不到光線。
2、通過生產(chǎn)過程控制,降低轉(zhuǎn)移率
在復合鍍鋁層時,幾乎是常溫復合,既熱壓的熱輥溫度處于關(guān)閉狀態(tài)。此類做法是盡可能地保證鍍鋁層不被破壞,將膠水能夠更好地滲入面膜與鍍鋁膜之間,形成更好的力學平衡態(tài)勢。
固化方面一般采用低溫或常溫條件,延長熟化時間,此過程是一種隱蔽的增加剝離強度的手段。
我們通過試驗,一組是高溫50℃左右固化時間12h,另一組是35℃固化30h,選用相同結(jié)構(gòu)相同材質(zhì)樣品試驗固化。完成后進行剝離,高溫50℃固化組樣品,大面積鍍鋁層被轉(zhuǎn)移;而低溫組樣品的鍍鋁轉(zhuǎn)移面積大大降低。
常溫放置一個月后,再測試低溫組時,鍍鋁轉(zhuǎn)移的面積增加超過一半,再放置兩個月后,其鍍鋁層轉(zhuǎn)移比原來放置一個月時相比,轉(zhuǎn)移的鍍鋁層面積又增加了不少。
采用低溫或常溫固化來減少鍍鋁轉(zhuǎn)移的做法,類似于降低額定配比固化劑的做法,其本質(zhì)是一樣的。當固化到一定時期,即膠水交聯(lián)反應完全時,其非鍍鋁層的基材與鍍鋁層會增加到穩(wěn)定狀態(tài),其力值達到高端,將鍍鋁層的鋁層粘合,比原有鍍鋁層與其被鍍鋁的基材的粘合力更高。
3、改進輔材料的配方
改進輔料配方,主要有兩種方式去改變:一個是更換成專用鍍鋁膜膠水,鍍鋁膜專用膠水能使鍍鋁層與基材之間進行很好的力學分配比例,盡可能達到兩邊基材對于鍍鋁夾層之間的力學平衡,但其本質(zhì)是與降低固化劑量比例的做法是一致的。
另一種是使用水性丙烯酸的膠水進行生產(chǎn)。使用水性丙烯酸膠水時,容易將油墨層轉(zhuǎn)移到鍍鋁層上,需要選擇相對應的油墨。
要從根本上解決鍍鋁層轉(zhuǎn)移的問題,多數(shù)國外包括國內(nèi)部分軟包企業(yè),進行了原料的改進,用加強鍍鋁膜或二氧化硅鍍鋁膜。但這會增加成本,對于目前用工成本和各個方面開支都在上漲的軟包裝企業(yè)來說,這個做法不一定能接受。
綜合各個方面,在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)和法規(guī)基礎(chǔ)上,從現(xiàn)有鍍鋁的基礎(chǔ)上進行技術(shù)改造和輔材技術(shù)改進,才是市場和軟包企業(yè)所期望的。
二、“復合白點”現(xiàn)象產(chǎn)生因素以及解決措施
鍍鋁復合白點,一般定義為復合膜中含有鍍鋁層材質(zhì),鍍鋁層與承鍍基材與非鍍鋁材質(zhì)復合時,產(chǎn)品表面分布大小不一,出現(xiàn)點狀泡點或白色斑點。為此,軟包廠家絞盡腦汁解決此類問題。
復合白點現(xiàn)象主要有以下因素產(chǎn)生:
1、膠水粘合劑
粘合劑表面張力較高,在鍍鋁膜上濕潤張力鋪展效果差,這是一個主要因素;另一方面是膠水粘合劑的流平性不好,導致涂布效果不良,在印刷膜層被覆蓋后,會使部分位置的色澤產(chǎn)生變化,產(chǎn)生較多較大的斑點,特別是色墨層次過渡位置,非常容易產(chǎn)生此類現(xiàn)象。
2、油墨
各種廠家油墨的細度和粘度均有所不同,當墨層顆粒較大時,容易導致膠水粘合劑鋪展效果不佳,產(chǎn)生白點現(xiàn)象,特別在白墨位置,非常容易出現(xiàn)白色斑點。另一方面是溶劑對油墨溶解力問題,也是導致白點產(chǎn)生因素之一;還有就是油墨與膠水相溶性問題,即大家所說的親合性問題。
3、機臺操作
當機臺操作不當,例如烘干效果、膠水配比、各個張力系統(tǒng)控制等因素,一旦出現(xiàn)異常,白點現(xiàn)象就會很容易產(chǎn)生。譬如烘干溫度控制不好,或烘箱各個梯度溫度沒有把握好,導致溶劑殘留量非常高時,就非常容易出現(xiàn)白點現(xiàn)象。同時上膠量不足也是白點產(chǎn)生影響因素之一。
解決方法:
1、加強油墨、膠水粘合劑的檢驗檢測,不同批次要作多次對比試驗,針對鍍鋁膜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,同油墨供應商廠家及膠水粘合劑廠商的技術(shù)人員進行有效的溝通,在產(chǎn)品配方方面要有相應的調(diào)整,以便更好地進行生產(chǎn)操作;
2、使用專用鍍鋁膜復合膠水。鍍鋁專用膠水,是一種能夠更好地在鍍鋁膜上進行鋪展和流平的產(chǎn)品,能有更理想的涂布效果。采用水性膠水時,要考慮產(chǎn)品后工序的耐溫性和成品使用的一些影響因素。
3、機臺工藝操作方面
(1)保證機臺階梯溫度的遞增合理,確保溶劑殘留降到最低點。一般烘道分為三個區(qū)域,即蒸發(fā)區(qū)、硬化區(qū)、異味排除區(qū)。溫度一般分別設(shè)置為:50℃、60℃、70℃,但是對于不同的材料結(jié)構(gòu),不同機械的烘道長短不一樣,并且風量的大小、風速等也有不同,因此具體設(shè)置的階梯溫度還要微調(diào),但一定要有遞增。
(2)建立網(wǎng)線清潔和網(wǎng)線輥產(chǎn)能控制管理,做好機臺即時上膠量測試,確保上膠量足夠;
(3)注意機臺的潔凈度,對于整個生產(chǎn)過程而言,復合工序機臺的潔凈度要求是最高的,只能潔凈才能產(chǎn)出好產(chǎn)品。
(4)采用鍍鋁膜層上膠有較大的局限性,就是對于VMCPP材質(zhì)也要非常謹慎。
(5)采用低溫長時法熟化,進行后端工藝控制。
三、結(jié)語
干式復合鍍鋁膜的問題非常多,范圍也比較廣,但是通過行業(yè)多年工藝技術(shù)的積累,員工操作的熟練程度和機械操作的精密性都在不斷提高,再加上原輔材料逐步改進,復合鍍鋁膜出現(xiàn)的一些異常現(xiàn)象,將會逐步消失。
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