哪些因素影响了干式复合强度?

所谓干式复合,即将胶粘剂涂布在一种基材表面,经干燥蒸发掉溶剂再与另一种基材粘结在一起,从而形成多层结构的复合方式。
干式复合可选择的材料比较多,复合牢固度高,用途比较广,可用于一般的洗衣粉、小食品冷冻食品等包装,还可用于高温蒸煮袋等档次较高的包装。衡量干式复合好坏的一个最重要的指标是复合强度,而影响复合强度的因素很多,下面就其主要的几个方面做如下分析。
一、原材料的润湿度
大家知道,干式复合的材料必须预先进行表面电晕处理,以提高其表面张力,增大亲和力。通常情况下,常用材料的润湿度如下:
材料名称  润湿度dyn/cm2
PE  ≥38
CPP  ≥40
BOPA  ≥52
BOPET  ≥45
若所用复合材料的润湿度达不到规定的要求,则会造成两处基材粘结不牢,复合强度明显下降,有时甚至降至0。所以,材料的表面润湿张力是决定复合强度的决定性因素。
2、材料的表面光洁度
复合材料的表面光洁度是指其表面的清洁度及光滑程度。若所使用的材料表面塑化不良,或带有明显的晶点、僵块、脏污(如油污、灰尘)等,均会导致复合强度下降,或出现复合气泡、白点等异常现象。所以,复合材料的表面光洁度是保证复合强度的一个重要因素。
3、薄膜的滑爽剂含量
复合包装所用最多的材料是PE薄膜,而PE薄膜所含滑爽剂多少是不同的,PE膜含滑爽剂的高低对复合强度影响很大。在固化温度40℃条件下,滑爽剂含量增加到一定程度,复合强度开始下降,当滑爽剂含量增加到某一程度时,复合强度降低为零。
薄膜越厚,其相对滑爽剂含量越高,所以其复合强度也就越不稳定,因此,提高固化温度,适当增加固化剂用量,使复合强度在短时间内达到一定值;抑制滑爽剂的析出,可以达到提高复合强度的目的。
4、材料的种类
不同的材料其性能有所不同,例如:NY膜的性能很优良,但其具有极强的吸湿性,尤其在夏季,空气湿度较大,NY膜开包后很快即吸潮变形,在复合过程中因水分过大,造成粘合剂反应不充分,复合强度下降。所以,必须改善复合车间的环境,降低环境湿度,同时,复合NY等易吸湿的材料时,加大固化剂用量,适当提高复合速度,缩短薄膜与空气接触时间。
二、粘合剂的影响
粘合剂是干式笔合不可缺少的原材料之一,粘合剂的优良及使用状态是影响复合强度的又一个重要因素。
1.粘合剂配比不准确
干式复合用粘合剂,通常是双组分聚氨酯胶粘剂。其反应机理是多元醇与异氰酸根发生交联反应,从而达到使两种薄膜粘结在一起的目的。
为了保证粘合剂充分交联,主剂与与固化剂必须严格按一定配比进行调配,并沿一个方向充分搅拌约15min,若固化剂用量不足,则会导致主、固剂反应不充分,使复合层发粘,复合强度下降,甚至导致制袋产品热封发皱现象。
2.溶剂不纯
聚氨酯胶粘剂所使用的稀释剂为乙酸乙酯,乙酸乙酯的纯度对干式复合是一个非常重要的指标。通常使用纯度为99.8%的乙酸乙酯,水分含量不超过1‰。若水分或乙醇含量超标,则会消耗粘合剂中的固化剂,发生如下化学反应,使主、固剂反应不充分,导致与粘合剂配比不准确相似的不良结果。
3.粘合剂各类的影响
干式复合粘合剂有聚醚型及聚酯型,因聚醚型粘合剂中的醚健(-0-)与爽滑型(通常为芥酸酰胺或油酸酰胺等)中的氨基(——NH2)形成氢键,导致两面三刀种复合膜之间形成一种阻隔膜,影响其复合强度的提高,所以,使用聚酯型粘合剂复合较聚醚型粘合剂复合强度好。
三、干式复合工艺条件的影响
1.网线辊的影响
网线辊是实现粘合剂转移的重要工具,也是决定涂布量大小的重要因素。网线辊状态的好坏及其规格的先用是影响复合强度的一个重要因素。
一般的变通包装要求涂布量在2-3.5g/m2(干基)。在粘合剂浓度一定的情况下,网线辊选择越深,其涂布量越大,反之越少。若网线辊太浅,粘合剂浓度又较低,达不到所要求的涂布量,则会导致复合强度降低。
粘合剂涂布量并不是越大越好,而是要根据复合结构、用途、薄膜种类等合理的选择,以达到最好的粘结效果。例如:复合镀铝膜时,若使用普通聚氨酯粘合剂,一般要求涂布量达到2-2.5/M2(干基)即可,因为AL本身与薄膜的结合牢度不是很高,涂布量过大,则会导致镀铝层转移,降低复合牢度。所以,一般情况下,复合镀铝膜时,固化剂可适当减少或使用镀铝专用粘合剂,而且,要控制好上胶量,才能得到较高的复合强度及较好的复合效果。
2.干燥箱温度的影响
涂胶后的薄膜必须经过烘干,蒸发掉溶剂,才能很好的与另一基材复合。若干燥温度太低,不能使溶剂很好的蒸发掉,则会造成复合白点或带气泡,同时还会使复合膜带异味。所以,复合时干燥箱温度必须适当,一般,三段干燥呈递增趋势,为60℃-70℃-80℃。若第一段温度过高,则会使粘合剂表面干燥,形成一层保护膜,抑制内层溶剂的挥发,导致复合膜带异味。
3.复合压力及复合温度
两种薄膜要达到良好贴合,必须要有一定的压力和温度,压力是保证复合强度的必要条件,而温度是提高复合强度的必然保证。一般较薄的薄膜复合压力在3.5-5kgf/cm2,复合辊温度在60-70℃;较厚的薄膜以及AL箔\镀铝膜等复合压力在4-6kgf/cm2,复合温度适当提高一些,70-90℃为宜,对于厚度超过90UM的薄膜或AL箔,一般可采用二基材预热方式,预热辊温度一般不超过60℃。
综上所述,在进行干式复合时,必须全面考虑,作好各方面的准备工作,才能万无一失,确保产品质量。


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