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干法复合薄膜特殊故障分析

2022-10-22 来源:步旅网
干法复合薄膜特殊故障分析

镀铝膜极易产生两个问题,复合剥离强度低和外观上有白色斑点。 在复合镀铝膜、纯铝箔时,薄膜表面长时间存放氧化,镀铝、纯铝的质量差,也会造成复合牢度下降,表面的氧化会造成表面极性低,处理度下降,复合后易离层,如果镀铝所用的PET、CPP处理度差、质量差也会造成复合后镀铝曾脱落等问题。

(1)BOPP/VMCPP、PET/VMCPP剥离强度较易低下;

VMCPP复合膜的剥离强度由两方面决定,一是黏合剂层与VM界面层的结合强度,二是VM层与CPP界面的镀层牢度。破坏一般都发生在VM层/CPP界面,而且只有VM发生转移,剥离强度才会显著降低。

原因分析:在黏合剂/镀铝层/CPP界面存在一个力学平衡。如果黏合剂/VM层界面的粘结强度低于VM/CPP层的镀铝牢度,剥离时破坏发生在黏合剂/VM层,其它以此类推。

用显微镜观察VM/CPP层时,可发现大量的缝隙和空隙。这是由于在真空蒸镀等过程中CPP产生拉伸形变,收卷后cpp蠕变恢复而产生的结果,粘合剂分子会通过这些缝隙渗入VM层/CPP界面,严重降低CPP镀铝膜牢度,从而造成了剥离时镀层的转移。

聚氨酯胶水是一种含有软段和硬段的嵌段共聚物,软段由聚酯多元醇组成,硬段由多异氰酸酯或小分子扩链剂组成。

聚氨酯和脲键产生的氢键对硬段相区的形成有很大帮助,由于两种链段的热力学不相容性,会产生微观相分离,在聚合物基体内部形成相区域微相区,聚氨酯的硬段相区起到增强作用,提供物理交联,软段基本被硬段区交联。通过调整聚氨酯和脲键产生的氢键,扩大软段交联区域,降低内聚能,可以调节胶黏剂的黏着力,来适应“胶黏剂/VM层/CPP”的界面力学平衡,可以提高此结构的剥离力。

在固化期间,处于游离状态的胶黏剂分子会通过镀铝层的空隙进入VM/CPP界面而降低镀层牢度,提高胶黏剂分子量和缩短交联时间,可缓解这种渗透破坏。

镀铝专用胶的分子量较大,分子量分布比较均匀,涂布性能好。(高盟的YH501S型,其涂胶量在2-3g每平之间达到最高值,剥离强度在40-50℃、熟化10-18h为最高值。这些都是使用中应注意的,如果湿度低,还可适当减少固化剂,以增加柔软性。)

镀铝膜的附着牢度 镀铝膜本身的附着牢度也是相当重要的,不同基材生产的镀铝膜牢度不同,不同工艺生产的镀铝膜也不同,PET、BOPP的延伸性小、耐热性好,在真空蒸镀时不会由于膜的延伸收缩而产生空隙,黏合剂的渗透破坏性小,所以其复合膜的剥离强度高。。而CPP不具备这些条件,但在悬浮法生产VN/CPP时,由于真空蒸镀时CPP膜受拉伸小,空隙也轻微,所以剥离强度较高。如果需要进一步提高镀铝复合强度,可采用有增强涂层的基膜。复合加工工艺条件的控制也有很大影响,张力要适当,否则基膜延伸,而铝层未延伸,必然会造成铝层松动牢度下降。烘箱温度、复合温度均应有所下降,基材与铝层的热膨胀

系数不一致,影响附着力。熟化时提高熟化温度,缩短熟化时间,不要低温长时间熟化。另外,对于PET/VMPET/PE结构,第一遍复合后放置1-2h,再复合第二遍。

减少镀铝复合膜的斑点 镀铝膜在复合中常出现这种情况,无论是在镀铝复合膜上,还是普通塑/塑复合膜上,斑白点现象都是存在的,只是镀铝复合膜上的白点问题比较突出。复合后薄膜有明显的白色或灰色斑点,斑点分布是随机的,大小无规律,斑点往往出现在满版白或浅黄底色的印刷中,在熟化后斑点情况会有所好转。在镀铝复合膜上,由于与镀铝膜复合后所有的墨色都会变暗,所以出现的斑点会格外显眼,尤其是仅有白墨的区域。从印刷膜的背面观察比较容易发现斑点的所在。

产生斑点的原因主要由以下几点: ① 表观上胶量不足 上胶量是胶水浓度、胶水粘度与涂胶辊的网线数、网

穴形状、网穴深度以及网穴堵版、涂胶辊磨损状态的综合体现。

表观上胶量是考虑墨层吸收了部分胶水后实际上可参与复合过程的上胶量。对于同一张用于上胶的印刷薄膜而言,上胶量在一定条件下,墨层越厚的地方其表观上胶量越小。对同一支印刷白版而言,如每次印刷时的油墨粘度恒定(温度也一样),那么,在新版时的墨层就会比较厚,在印刷了几十万米后的墨层就会比较薄,复合时的表观上胶量就会逐渐增大,出现白点的概率就会越来越小。

解决办法:a.经常清洗涂胶辊,保持稳定的上胶量;b.每次干法机停机时,立即启动涂胶辊使之空转,防止堵版;c.根据印刷品的状态,调整胶水的浓度;d.根据印刷品的状态,正确的选择涂胶辊。

② 复合压力不足或复合辊温度偏低。解决办法:a.定期检修温度控制仪

表,对温控仪表的偏差状态要心中有数;b.复合压力的设定要根据印刷薄膜上墨层厚度的偏差状态进行调整,厚度偏差越大,则复合压力要适当加大。

③ 印刷墨层中残留溶剂过高。在正常条件下进行复合后,外观上显现很

多白点,手持复合样品斜对着光线观察时,可发现每一个白点均对应着一个气泡,而且,印刷品的表面光泽明显变差。不管胶水涂在印刷薄膜上还是涂在镀铝薄膜上,均不能消除。

④ 墨层中残留有含活性氢的物质,如水或醇类复合时外观良好,熟化后

出现气泡。由于原因3、4的问题,可以通过提高复合机烘干箱的温度或降低复合机的速度的方式解决,但其不良后果可能是复合强度下降或镀铝层的转移。根据的解决办法是在印刷过程中降低残留溶剂和水分。

另外,复合过程中空气中的水分混入已涂到第一基材的胶水中,复合时外观良好,在熟化过程中产生气泡。

解决办法:a。尽量避免在高温高湿的时间进行复合加工;b。加快生产速度,减少水分混入的可能性;提高第一段烘干箱的温度,减少水分混入的可能性。

白墨和黄墨的遮盖力较差,印刷层油墨被粘合剂中的乙酸乙酯所浸润,并有部分被溶解,特别是白墨,其色料为TIO2的颗粒,粒度较大,与黏接料间存在薄弱环节,更容易被乙酸乙酯浸润,一方面造成烘干困难;另一方面,不同的浸润结果复合后深浅不一,造成斑点。其次,镀铝膜本身的镀层牢度不均匀,复合压力不足或复合辊温度偏低;油墨和黏合剂在其表面产生的黏接力高低不一,表观涂胶量不足。在油墨与镀层黏接力低,烘干箱温度过高或复合速度过低,胶层表面结壳,蠕变性变差,固化剂量过高。层间密度差的地方形成斑点,无斑点处层密度高,镀层已明显转移,通过镀铝层的反光强弱,形成斑点,特点是:镀铝层从镀铝基材上全部转移,镀铝层从镀铝基材上部分转移,无墨点和墨层薄的地方转移率低,墨层厚的地方转移率高,镀层从镀铝基材上部分转移,但发生转移的地方无规律。

再次黏合剂也是重要因素,当黏合剂表面张力高,在镀铝膜上亲润铺展效果差,黏合剂涂布状态不佳。一些初黏力高的黏合剂,溶剂释放性差、残留溶剂高,当墨层被残留溶剂浸润后产生斑点。

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