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鍍鋁膜干式復合強度差和鍍鋁轉移原因探討
時間:2015-07-30   來源: 包裝前沿   閱讀:14637次

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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、醫藥品、保健品、電子產品、衣服包裝等領域,特別是食品中的膨化食品,鍍鋁膜使用特別多。相對于鋁箔結構的包裝而言,鍍鋁膜是一種低成本、高性能的包裝結構,因此在軟包裝結構中,鍍鋁材質結構是一種常用、普遍的結構包裝用品。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,鍍鋁易轉移或者白點、霧點多。

目前比較常用的鍍鋁結構復合膜如BOPP/VMPET/PE、BOPP/VMCPP、PET/VMCPP等結構,本文重點探討鍍鋁膜復合異常現象的解決方法。

一、鍍鋁膜復合剝離強度較差

在生產復合VMPET或VMCPP材質時,當其固化后,我們在實驗室測試時,會發現多數含有此類結構的產品,與鍍鋁層復合的面,非常容易剝離,剝離現象主要有兩種:一種是鍍鋁大面積轉移,另一種是印刷層容易剝離。而且兩種現象的剝離力非常小,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,產生鍍鋁轉移現象。

解決措施:


1、原料方面

從大廠或者鍍鋁比較有經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 BB/T0030-2004《包裝用鍍鋁薄膜——Plastic packaging film deposited with aluminium》相關標準,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,這個標準在生產實踐中,難以滿足生產許可和客戶要求。

另外,鍍鋁膜的批量性要穩定。這對于鍍鋁基材的選擇也是一個非常關鍵的因素,基材的穩定性,是鍍鋁層質量好壞的基礎。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。而靠我們肉眼是難以分辨的。目前常見的常規做法就是: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、通過生產過程控制,降低轉移率

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閉狀態。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,選用相同結構相同材質樣品試驗固化。完成后進行剝離,高溫50℃固化組樣品,大面積鍍鋁層被轉移;而低溫組樣品的鍍鋁轉移面積大大降低。

常溫放置一個月后,再測試低溫組時,鍍鋁轉移的面積增加超過一半,再放置兩個月后,其鍍鋁層轉移比原來放置一個月時相比,轉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移的做法,類似于降低額定配比固化劑的做法,其本質是一樣的。當固化到一定時期,即膠水交聯反應完全時,其非鍍鋁層的基材與鍍鋁層會增加到穩定狀態,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。使用水性丙烯酸膠水時,容易將油墨層轉移到鍍鋁層上,需要選擇相對應的油墨。

要從根本上解決鍍鋁層轉移的問題,多數國外包括國內部分軟包企業,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來說,這個做法不一定能接受。

綜合各個方面,在現有的技術基礎和法規基礎上,從現有鍍鋁的基礎上進行技術改造和輔材技術改進,才是市場和軟包企業所期望的。

二、“復合白點”現象產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,鍍鋁層與承鍍基材與非鍍鋁材質復合時,產品表面分布大小不一,出現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。
復合白點現象主要有以下因素產生:

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生變化,產生較多較大的斑點,特別是色墨層次過渡位置,非常容易產生此類現象。

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,產生白點現象,特別在白墨位置,非常容易出現白色斑點。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、各個張力系統控制等因素,一旦出現異常,白點現象就會很容易產生。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,就非常容易出現白點現象。同時上膠量不足也是白點產生影響因素之一。

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,針對鍍鋁膜結構的產品,同油墨供應商廠家及膠水粘合劑廠商的技術人員進行有效的溝通,在產品配方方面要有相應的調整,以便更好地進行生產操作;

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品,能有更理想的涂布效果。采用水性膠水時,要考慮產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域,即蒸發區、硬化區、異味排除區。溫度一般分別設置為:50℃、60℃、70℃,但是對于不同的材料結構,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,因此具體設置的階梯溫度還要微調,但一定要有遞增。

(2)建立網線清潔和網線輥產能控制管理,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,只能潔凈才能產出好產品。

(4)采用鍍鋁膜層上膠有較大的局限性,就是對于VMCPP材質也要非常謹慎。

(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,但是通過行業多年工藝技術的積累,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,復合鍍鋁膜出現的一些異常現象,將會逐步消失。



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