软包装用无溶剂复合技术和胶粘剂,普及基础知识了

衡量塑料薄膜复合质量的主要指标之一是复合后薄膜间的剥离强度。
影响剥离强度的因素很多,主要有聚烯烃薄膜表面润湿能力、黏合剂的种类和配比、涂覆量、干燥温度、复合温度、复合压力、熟化温度和时间、基材表面清洁度等。

图片 1

当前,国际软包装最重要的三大环保技术为:无溶剂复合技术、柔性版印刷和共挤出复合,而其中以无溶剂复合技术最为环保。

干法复合基膜电晕处理的影响

工作原理

干式复合机主要用于玻璃纸、铝箔、尼龙、纸张PET、OPP、BOPP、CPP、NY、PE等卷筒状基材的涂布复合。

干式复合机的工作原理如下:

首先,按走线方向将基材各导辊装好,同时将黏剂按比例调整好,启动烘箱的加热系统,当达到相应的设定温度后,再开启传动电机,即可开涂布生产。

放卷装置的基材先要经过网纹辊,上胶涂布后,再经过烘道进行干澡,即完成涂布工艺。

经EPC气液纠偏进入复合部分,并与第二放卷部分的基材贴合,就实现了复合工艺。

冷却卷之后就完成了基材的整体生产加工,生产时要注意以下问题。

通过调节调偏辊的位置来调节基材的平整度。

通过调整两复合辊间的相对间距来调节复合辊间的复合压力。

通过调节离合器和制动器的张力夹控制基材的牵引张力和收卷张力,使机器平稳运转,从而得到良好的涂布质量和复合效果。

干式复合涂胶过程中,上胶量的控制直接影响着复合膜成品的质量,特别是复合膜的剥离强度及其他一些特殊性要求。
因此在干式复合当中,涂胶工序是一道特殊的关系。

网线辊的种类及各项参数

网线辊的网孔穴一般有三种形式;即锥形、棱台型和斜线型。
锥形转移量小,棱台型的转移量大。
斜线型的较少见,一般用于高精度的转移性差的黏合剂涂布上。
干式复合中,常用的是锥形和棱台型网线辊。
各种网线辊技术参数,网线辊一般使用到300~500万米之后,网线辊表面的镀鉻层已磨损,网孔变浅,上胶量减少,需要重新处理加工。

网线辊在较长时间停机时,均应用乙酸乙酯清洗干净,以防止胶液凝结堵塞网孔,影响上胶均匀度,,网线辊长时间工作后,虽然用乙酸乙酯清洗,但不能彻底清除网孔中的已经交联反应的胶黏剂,日积月累,网点内的凝胶越积越多,网孔穴的体积则越来越小,有效涂胶量也就越来越小,引起复合产品外观不良,以及剥离强度差等质量问题。
因此在使用一段时间后,就必须对网线辊进行一次彻底的清洗(用专用洗版液进行清洗,或者使用蒸汽喷射的方法进行清洗),因此,定期进行彻底的清洗是十分必要的,一般在夏季时一至两个月就必须要进行一次彻底的清洗,冬季时一般是两到三个月进行一次彻底的清洗。
平常是否决定彻底清洗可借助于高倍放大镜查看之后决定。

网线辊的清洗,一般采用专用网辊清洗液对网线辊进行清洗。
清洗液最好选择作用温和的和对网线辊腐蚀性较小的清洗液产品来进行清洗,清洗的具体步骤和方法如下:

1、首先用乙酸乙酯将胶盘和网线辊等都清洗干净。

2、胶盘内垫放一张塑料薄膜,开动设备设置网线辊低速转动,然后用铜毛刷沾取少许洗版液均匀涂抹于网线辊辊体上,然后置放20~30min后,此时硬化的交联胶水会被溶胀脱离网孔穴,然后用较柔软的钢丝刷轻刷网线辊。

3、然后再用乙酸乙酯清洗干净。

4、如果网线辊还有少许地方没有洗干净,可重复上述步骤1、2、3.

5、最后用较大量的乙酸乙酯清洗网线辊,然后用干净的干布擦干网线辊即可。

6、取出胶盘内垫放的薄膜及被污染的乙酸乙酯。

一般整个清洗过程大约40min。
洗版液一般均为强腐蚀性液体,在清洗过程中应注意操作安全,操作时应戴好手套、护目镜以及口罩等安全防护用品。
由于洗版液对金属有腐蚀性,如将涂有洗版液的网线辊放置2个小时以上,很可能导致网线辊的鉻层脱落,因此,用洗版液清洗网线辊的时间严格控制在1个小时之内。

网线辊的选择和刮刀、橡皮辊的要求。

在干式复合当中,网线辊上胶一般需配置三套网线辊,70线~80线用于生产高上胶量的蒸煮系列包装产品;100线~120线用于水煮等耐介质系列的产品包装;140~160线主要用于上胶量小的轻质包装产品。

在网线辊上胶系统当中,刮刀是经常性检查项目之一,保持刀刃平直,检查刀架与网线辊的角度。
刮刀气压压力一般在3~5kg的范围,刮刀与网线辊的切线是60度左右,安装刀片时,刀片露出刀夹压板5mm,刀口方向朝上。
网线辊保持清洁无堵版,另外,上胶橡胶压辊两边的压力要均匀,橡胶压辊的表面是否有损伤,有缺陷,硬度是否合适。
匀胶辊一定要光滑平整,不要沾留脏污,这关系到复合产品的平整度和均匀度。

在两种不同的胶液系统中,胶液的浓度对上胶量的控制有着很重要的作用。
一般复合机的胶液工作浓度大多在25%~35%左右,如果浓度过高,黏合剂粘度升高,不利于涂胶,胶液的粘度控制相当重要,正常生产时,最好每30min测一次粘度,发现粘度变化,及时补充新胶液或乙酸乙酯进行调节。
胶液的配置有着严格的程序;首先称取一定量的聚氨酯主剂,然后加入一定量稀释剂,搅拌均匀,再加入工艺要求数量的固化剂搅拌均匀,再加入剩余的稀释剂,一起搅拌均匀,盖好盖子等候备用;或者是直接称取定量的聚氨酯主剂,然后加入规定量的稀释剂,搅拌均匀,再加入规定量的固化剂搅拌均匀,盖好盖子等候备用。

干燥在一个拱型烘道中进行,干燥温度在60-90℃,不要过高,避免薄膜温度过高后,牵引拉张力下过度拉伸而复合后因薄膜收缩而发皱。
温度分布应遵守低高低的原则进行,可以使烘道中受热均匀,彻底干燥。
如果涂胶一开始就遇到高温,易在表面生成一层胶膜,阻止内中醋酸乙酯溶剂的挥发,反而使溶剂不能挥发干净,形成残留量增加。
一般使用电阻加热的热空气吹送的方法来干燥,热风由复合辊向前吹道,从涂胶处排出。
这样设计基本能符合工艺的合理要求。

复合中各种基材膜的张力控制也是一个重要的操作参数。
张力太大,拉力大,在一定温度下,伸长率大,复合后收缩大,易产生皱纹。
对于抗张强度小的薄膜还容易拉断,张力太小,使皱折的薄膜不能平整地展开,结果把打折及皱纹都复合在里面,造成复合膜次品。
因此张力合适也是重要的操作参数。

总张力N=厚度×宽度×系数×9.8

复合辊是一对钢辊和橡胶辊组成的,钢辊可以加热。
在不少复合机上,尤其是进口复合机上,热封用薄膜放卷后要经过一个预热辊预热一下再进入复合辊,这样可以使它同热干燥烘道来的涂胶膜处在同一个温度下进行热压贴,不仅可以提高复合牢度,而且可以提高复合膜的平整度,如果从烘道来的涂胶膜是热的,而与之压贴复合的是冷的膜,显然对复合牢度是不利的,也不利于薄膜在张力下的展平。
国产复合机前没有预热辊,因此,应当使加热的钢辊紧贴在冷的刚放卷的薄膜上,而橡胶辊靠烘道来的涂胶膜,有一些机器的复合辊位置是错误的,结果烘道来的热膜在热的钢辊上,而冷膜却在不加热的橡胶辊上,使热的更热,冷的更冷,显然不符合我们工艺的要求。

两个基材膜的复合辊之间的张开角,称为复合角。
刚引膜时,复合角应大一些,有利于工人操作方便,引膜结束后,利用复合辊上面的一根导辊,可以调节复合角大小,使复合角尽可能变小,以避免过多空气夹带入复合膜中。

没有经过熟化的复合膜剥离强度是很低的,很容易用手剥离开来,一般均需要在50-60℃的温度下放置3-5天,使反应型固化的聚氨酯胶充分交联固化,如果是单组分一液型聚氨酯胶,为了促进一液型的快速交联固化,可以在熟化室中放置一盆自来水,以提高交联反应的速度,因为一液的聚氨酯胶靠附着的塑料薄膜上的水分固化,提高熟化室的湿度,有利于交联固化反应速度的加快。

目前无溶剂复合技术在欧美市场已占据相当重要的地位,占新增复合机设备的80%~90%。在我国,无溶剂复合技术始于20世纪90年代中后期,近年发展稍快,现存安装数量不超过40台(占复合机总量不超过2%),远远低于发达国家。在这种形势下,如何能让国内软包装企业和从事软包装工作的技术人员对无溶剂复合技术及其制品有正确的认识,进而扩大无溶剂复合技术在国内市场的占有率已成为目前国内软包行业的重点探讨问题。

薄膜涂胶面的表面张力应在40×10-5N/cm以上,如基膜表面张力不足,则要进行表面处理。
塑料薄膜最常用的方法是电晕处理法,它是在15kV-40kV高压和5-110kHz高频下进行电晕放电,放电时的电火花冲击薄膜的表面,从而提高薄膜的表面能。
电晕处理后的塑料薄膜表面,可以用润湿试剂来判定处理结果。
使用脱脂棉浸渍相应标号的试剂在薄膜表面涂抹,如试剂能均匀分散在薄膜表面,则说明表面已达到湿润试剂标号;如表面呈一滴滴的水珠,则说明表面达不到试剂标号,应重新处理。

无溶剂复合(solventfreelamination)是相对干式溶剂型复合而言的,是应用于软包装工业中的另一种复合工艺。无溶剂软性复合是采用无溶剂类胶粘剂及专用复合设备使薄膜状基材(塑料薄膜或纸张、Al箔等)相互贴合,然后经过胶粘剂的化学熟化反应熟化处理后,使各层基材粘接一起的复合方式。无溶剂复合与溶剂型干法复合都采用胶粘剂制取复合薄膜。两类工艺的不同之处在于无溶剂复合的胶粘剂中不含有任何溶剂,因此两层基材在贴合前不需要像溶剂干法复合工艺那样于烘道中排除溶剂。无溶剂复合与干法复合是塑料薄膜复合生产中相互竞争、互为补充的实用的工业化生产方法。

干法复合用黏合剂的影响

无溶剂复合工艺于1974年由德国Herberts公司首次开发成功。由于其工艺的经济性、安全性以及在环境保护方面的优势,逐渐成为塑料复合薄膜的一种重要的加工方法。在环保与节能意识较强的欧美工业发达国家,采用无溶剂复合工艺生产的复合薄膜数量已经明显超过干法复合工艺;进入21世纪以来,欧洲新增的无溶剂复合设备数量已经占到新增复合设备总和的90%以上;日本自1977年引进无溶剂复合工艺至今,至21世纪初已建成60多条生产线,在复合膜生产中占据主导地位;美国1977年无溶剂胶粘剂用量占10%,而1980年已达到50%,20世纪90年代上升到90%以上。我国因无溶剂复合设备未能普及,其应用较少。

1.双液型聚氨酯黏合剂

1、国内无溶剂复合设备,目前世界上生产无溶剂复合设备的厂家主要有:德国的WH、意大利的Nordmecanica、Schiavi、Bielloni、法国的DCM以及西班牙的Comexi等。我国很多复合设备生产厂家也纷纷投入了这种设备的开发和研究,并已取得一定进展。1985年北京市化工研究院引进第一台由DCM公司制造的无溶剂涂布复合试验机,从事科研与生产;随后1996年天津顶正印刷包装公司从意大利Schiavi公司引进无溶剂设备,并于同年8月份调试成功投入生产。随后,广州金威龙公司、大连盛道包装、上海虎牌、三樱、湖北盐业等厂家先后从意大利、法国、德国等国家引进了无溶剂复合设备共十几台。随着国内复合包装企业对无溶剂复合新技术的认识和掌握,这种新型复合工艺有明显加速发展的趋势。

双液型黏合剂中,甲组分是组合型聚醚或聚酯,而乙组分是具有高度反应能力的二异氰酸酯,二个组分按一定的比例混合后发生交联反应,二个组分都以乙酸乙酯为溶剂。
一般来讲,在性能上聚酯型比聚醚型的好,黏结力高,可使用在120℃以上的高温蒸煮袋生产中,而聚醚型的聚氨酯只能使用在100℃以下的复合袋生产中。
如果异氰酸基团-NCO直接同苯环相接,即芳香族异氰酸酯,生成的聚氨酯有较大的毒性,但黏结力较脂肪族的高。
脂肪族聚氨酯的毒性比芳香族聚氨酯小。
在双液型黏合剂的使用过程中,甲乙二种组分的配比是不能更改的,乙组分是固化剂,其用量是黏合剂生产厂家根据化学反应和甲乙组分的固含量准确计算过的,而乙酸乙酯可以根据涂胶辊的具体情况和所需浓度来改变。
乙酸乙酯中不能含有过高的水分,因为水分会同异氰酸酯基团反应,使之不再交联,破坏了已经计算好的配比,使另一组分剩余,影响黏结力,也增加了毒性。
黏合剂的交联固化反应是固化剂末端的异氰酸基团同主剂末端的羟基化学反应的结果。

2、无溶剂设备特点,无溶剂复合机的典型构造包括:两个放卷装置、一个收卷装置和无溶剂胶粘剂涂布复合装置。其最大的特点是通过一个特殊的涂布装置后直接进入复合,不需要干燥烘道。图l以及图2给出了无溶剂复合设备结构以及涂布单元的示意图。无溶剂复合设备要适应无溶剂胶粘剂涂布的需要,因此它与溶剂干法复合设备有一些明显的差异。主要表现在涂布装置有升温、控温系统,依靠调节温度来调节胶粘剂的黏度,以利于涂布施工。卷取装置设有闭环张力控制器以严格控制收卷张力,防止复合薄膜生产过程中产生隧道效应等弊病。

2.一液型聚氨酯黏合剂

供料装置中有高精度混料喷头(适应双组分胶粘剂供料的需要)及增湿器(保证单组分胶粘剂充分固化的需要)等。

一液型的聚氨酯黏合剂,由于没有固化剂,末端的异氰酸基团靠薄膜表面上吸附了的水分发生交联固化作用。
因此,在室内比较干燥、薄膜也比较干燥、涂布量多的情况下,固化将不充分。

涂布系统不一样,没有混胶泵;没有烘干道,不需要烘干;张立控制系统比溶剂型系统准确的多,无溶剂复合与干法复合相比较,在设备上有以下主要区别:(1)去除了挥发胶粘剂中溶剂使用的较长的干燥烘箱,设备结构紧凑,设备部件易于清洗和维护;(2)材料在设备上穿膜距离缩短,从而使材料张力控制更为精确。由于设备结构紧凑,所有控制键集中在总控制盘上,便于操作人员监控;3)涂胶单元是无溶剂复合机的中心部分,胶粘剂在此混合、加热、计量和涂布(4)涂胶头一般为四辊或五辊设计,分别为存胶辊、计量辊、(浮动辊)、传胶辊与涂胶辊。在辊与辊之间有准确计算的角度,以确保上胶量的精确和恒定。3无溶剂复合特点,与传统干法复合比较,无溶剂复合在降低成本、提高产品质量、环境保护、生产安全与稳定等方面有诸多优势,是一种值得倡导、极具实用价值的生产方式。

为了充分固化,一液型黏合剂固化时间要大大提高,且固化室要有充分的水汽。
总的来讲,一液型黏合剂的黏结力较低,涂布量不能太大,只能使用在要求不高的复合膜的生产上,对于真空包装、高温蒸煮袋包装是不适合的。

3.1降低生产成本无溶剂复合设备无须干燥烘道,因而结构紧凑,占用空间少,设备造价低,可明显地降低复合薄膜生产的成本。

3.无溶剂聚氨酯黏合剂

3.2上胶料少,胶料耗用成本低无溶剂复合单位面积胶粘剂涂布量约为干法复合的40%,尽管无溶剂复合胶粘剂相对成本较高,其综合成本反而降低30%,其单位面积复合制品生产成本低。

由于黏度高,使用时要加热。
但可减少使用溶剂的成本,没有环境污染的问题。

3.3设备消耗能源低,无溶剂设备没有干燥烘道,不需要经过烘道排除胶粘剂中的溶剂,减少了能源消耗。同时,消除了挥发胶粘剂中溶剂用的较长的干燥烘箱,从而消除了材料卷曲问题。材料在设备上走程短,减少废料生成。

快速固化黏合剂。
一般双组分黏合剂复合后,要在50℃左右的环境中放置48小时以上,然后才可取出分切制袋,生产效率低,不能满足市场竞争的要求。
快速匿化黏合剂只要在50℃左右的环境中放置4小时~8小时就可以分切。

3.4生产线速度高,无溶剂复合的最高线速度高达480re/rain左右,一般也在300m/rain左右,复合速度快,设备生产效率高。

抗介质侵蚀黏合剂。
主要应用于液体农药的包装,以及食品和化妆品等包装方面,品种有抗酸、抗碱、抗盐、抗辛辣、耐油、耐香料、耐表面活性剂侵蚀等性能的黏合剂。

3.5产品质量得到保证,效率得到提高,无溶剂复合所用胶粘剂不含溶剂,因而对包装物没有污染,更适用于食品包装;同时,由于复合后基材不会变形,使复合膜结构尺寸稳定性良好;另外,无溶剂复合设备有在线电晕处理单元,对表面张力下降、润滑剂含量高的薄膜有很好的复合性能。

此外,干法复合也有使用无溶剂、低公害的水溶性黏合剂和醇溶性黏合剂,如特殊交联型的醋酸乙烯共聚乳胶、醇溶性聚氨酯黏合剂。
双液型或单液型的溶剂与水溶性丙烯酸酯乳胶,都有较好的黏结强度。
高固含量黏合剂,可以减少溶剂的使用量,要求黏合剂的黏度较低,不发生涂布困难的问题。

3.6降低人工以及安全防护成本,设备结构紧凑,操作人员少,降低了人工费用。无溶剂复合过程中没有溶剂挥发,几乎没有三废物质产生,避免污染环境,有利于清洁化生产。

总之,如黏合剂的品种、质量与复合的基材不相适应时,必须根据基材和复合薄膜的用途来选用适当的黏合剂品种。
例如,当没有铝箔参与复合时,用通用型黏合剂;若有铝箔,而且是用于包装含有液体的、酸辣的食品如榨菜、雪菜、果汁等时,要选用抗酸辣的铝箔专用黏合剂;如若复合袋要经过蒸煮杀菌,则要选用耐高温蒸煮型黏合剂,绝不能用一般黏合剂。
否则,一旦装入含酸性的食品,存放一段时间后,复合薄膜的黏接牢度会大大降低,严重时会使内层材料脱层分离,影响被包装食品的品质。

3.7安全性好,无溶剂复合安全性好,可将火灾和爆炸隐患降至最低,工厂厂区及生产车间不需特殊的防火、防爆措施。综上所述,无溶剂复合加工成本较之干法复合明显降低,同时生产效率得到提高,对食品包装无污染,这对于提高企业的市场竞争力十分有利。

涂布量的多少,在一定范围内与复合薄膜的黏结强度成正比。
复合膜层间剥离强度随涂胶量的增加而增加,但到了一定的程度后就不成正比了,而是趋于平稳。
干法复合时,黏合剂的涂布主要使用凹眼涂布辊,可以准确地控制涂胶量。

4无溶剂复合用胶粘剂的发展,世界上许多国家都对无溶剂聚氨酯胶粘剂进行了深入研究,开发出多种实用产品,能够满足食品包装复合膜材料的各种性能要求。

涂布时黏合剂黏度太高,则黏合剂不容易从凹眼中转移到薄膜上;如黏度太低,则黏合剂会自动从凹眼流出,也不能正常涂布。
一般要求黏合剂的黏度在15秒~30秒,这时的黏合剂固含量大约为20%~35%左右。

该系列胶粘剂的发展可大致分为以下几个阶段:(1)第一代为单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂,可以分为聚醚聚氨酯聚异氰酸酯和聚酯聚氨酯聚异氰酸酯,它依靠空气中的水份和被涂敷薄膜附着的水与之反应而固化,水份容易供给不足而造成固化不良,同时,固化时产生的CO2容易生成气泡。(2)第二代为无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂,依靠双组分均匀混合后相互反应形成大分子而达到交联固化,在用途方面,除EVA、Nylon以外的薄膜以及铝箔都能使用。

干燥是干法复合的重要工序,对复合薄膜的透明度、黏接牢度、气味、卫生性能都有直接的影响。

(3)第三代无溶剂性胶粘剂是在第二代基础上改进的双组分体系(采用芳香族的多元醇提高了耐高温性能),在含有铝箔结构的复合膜中,能够耐高温蒸煮,它具有初粘力高、粘度低,操作温度低,对复合基材无限制的优点,能够解决第二代胶粘剂对E和Nylon热封不良的问题,同时阻隔性强的薄膜容易起皱褶或容易剥离的问题也得到了解决。4)第四代紫外线固化型无溶剂胶粘剂,由于复膜机的不断提速致使通用胶粘剂的固化速度难以适应,因此紫外线固化胶粘剂应运而生。目前应用的阳离子固化类产品,主要是酸催化的环氧体系,在紫外线的照射下,胶粘剂的光引发剂分解,引发环氧嵌段聚合,得到环氧树脂的三维交联结构。在选择适当紫外线发生器前提下,此胶粘剂能够快速复合聚酯薄膜,并可在几分钟到一小时内达到相当高的粘接强度,使后加工过程顺利进行。

涂胶后的干燥是在干法复合装置的烘道里进行的。
烘道分为三段加热,三段的热风温度应可以自由设定和控制。
具体操作时,自进口处到出口处的温度分布应遵循低-高-低的原则,可以使薄膜在烘道中受热均匀,干燥彻底。
如果涂黏合剂时,一开始就遇到高温,易在表面生成一层黏合剂膜,妨碍了溶剂的挥发,使溶剂的残留量增加。

4.2无溶剂聚氨脂胶粘剂的特点,单组分无溶剂胶粘剂一般为NCO封端的聚异氰酸酯预聚体,依靠水份完成其固化过程见图3,交联固化后的单组分胶粘剂有弹性,耐老化,并能使复合具有较好的粘接强度和机械性能。但是由于其分子量较低,耐热性较差(100℃);这类胶粘剂固化速度相对较慢,同时受水分影响很大,容易生成CO:气泡,涂布量较大或水分供给不足时固化不良。单组分无溶剂胶粘剂主要应用于纸/塑料复合。双组分无溶剂型聚氨酯胶粘剂由主剂和固化剂构成。当进行复合时,主剂和固化剂按比例混合,通过加热控制粘度在合适范围,然后通过多辊涂布系统涂布到基材上。主要组分为聚醚多元醇以及经过异氰酸酯或者聚酯多元醇改性的聚醚多元醇预聚物。具有与溶剂型胶粘剂相似的反应机理见图4。低分子量聚醚多元醇一般为聚丙二醇、聚氧化丙烯三醇、四氢呋喃一氧化丙烯共聚醚三醇、聚四氢呋喃等及其混合物。异氰酸酯一般选用液态直链六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),也可选用锡类催化剂。低分子量聚酯多元醇可以为脂肪族多元醇、环烃多元醇和芳香族多元醇。目前,无溶剂胶粘剂一般多采用聚酯聚醚混合使用。纯聚酯型一般粘度较难控制,特别是耐高温蒸煮的无溶剂胶粘剂,而聚醚类型在粘接性能、耐高温等性能方面受到限制。目前开发的第三代双组份聚氨酯无溶剂胶粘剂,其目的是接近溶剂型胶粘剂的使用性能。以汉高Liofol为代表的第三代无溶剂聚氨酯胶粘剂产品,已经具有以下性能特点:(1)通常室温条件下的高初粘力/相对于2代产品;(2)基本无抗封效应(anti-sealeffect);(3)对复合基材无限制(高爽滑剂相容性、EVA,白PE等);(4)异氰酸根游离单体含量低;(5)耐水煮、高温蒸煮。无溶剂聚氨酯胶粘剂由于没有溶剂小分子存在,分子间作用力大,并形成氢键,常温下粘度很高。通过升温可以有效降低粘度。但是过高的温度容易导致凝胶化,生成高分子量树脂,造成涂布困难或者涂布不均匀。因此在施工时控制胶粘剂涂布的温度十分重要。一般单组分无溶剂胶粘剂温度控制在70℃~100℃;双组份胶粘剂涂布温度控制在40℃~80℃4.3无溶剂聚氨酯胶粘剂供应商,世界上生产无溶剂聚氨酯胶粘剂的主要厂家有德国Henkel(汉高)集团、德国Herberts公司,美国Morton公司、日本东洋油墨制造株式会社和法国的AtoFindley公司等。国内方面,北京市化工研究院通过产品引进,也开发了一些无溶剂胶粘剂。5无溶剂复合发展趋势与展望,经过数十年的开发与应用,无溶剂复合技术已经十分成熟。使用无溶剂胶粘剂复合薄膜,可以降低能耗、提高生产效率、改善产品质量、降低综合生产成本。由于不含溶剂,有利于保护环境和清洁生产,并保证了复合对包装食品药品的无污染。近年来,随着我国产品质量和食品卫生安全意识的增强,无溶剂复合越来越受到复合膜包装行业人士的重视,国内已有多台无溶剂复合设备开始运行,目前大部分软包装材料都可以用无溶剂胶粘剂进行生产。随着国内对食品等包装材料的要求日益提高和生产设备的不断改进,无溶剂复合将呈现蓬勃发展的局面。

烘道温度的设定,应根据基材的耐热性、复合时基膜的线速度、所使用的溶剂种类等综合考虑。
总的原则是控制干燥后的残留溶剂量要符合标准的要求。
油墨中使用沸点比较高的甲苯、丁醇等溶剂,应提高一些温度。
不能一味追求干燥速度,不能因提高烘道温度使基膜受高热而变形收缩。
一般来说,在一定运转张力作用下,经烘道加热后,基膜的横向要有少量收缩,其收缩率一般不超过2%,这是正常现象。
如果基膜收缩率大,残留溶剂太多时,则应放慢运转的线速度,适当降低温度,减低运转张力,加大排风量,这样也可达到残留溶剂合格的目的。
残留溶剂的多少,对复合牢度、表面质量、复合薄膜的异味及卫生性能都有直接的影响。

关键词:软包装包装材料无溶剂复合技术胶黏剂

将涂胶干燥后的基材跟另一种未涂胶的基材,经复合装置加热、加压贴合起来,就基本上完成了复合过程。
在操作中,应注意对两种基材的张力控制、复合钢辊表面温度和复合压力等问题的掌握。

复合钢辊表面的温度高低对复合薄膜的牢度、外观有直接影响。
一般来说,当黏合剂中无溶剂存在且冷却到室温时,该胶已无黏性或黏性不足,复合后牢度不好。
只有将干了的黏合剂加热到一定温度时,才能重新被活化,而具有良好的黏性,这时进行复合,才能达到理想的牢度。
复合钢辊表面的温度多数控制在65℃~85℃,这要由基材运转的线速度、基材的导热性、基材的厚度、黏合剂的“活化”性能等综合因素来确定。
若速度快、导热性好、基膜较厚,则复合钢辊的表面温度应高一些,反之就可低一些。
复合时压力要适中,太大时基材有被压延变形的可能,太小了又可能会出现贴合不够紧密、牢度不好、甚至出现小气泡的现象。

第一基材与第二基材复合好后,从复合钢辊上剥离开来,进入一个直径较大的冷却钢辊对复合膜进行冷却,之后再进行收卷。
冷却的作用有两个:一是让复合膜冷却定形,收卷时更平整、不发皱,因为刚从热的复合钢辊上剥离下来时,复合膜的温度往往高达60℃~70℃,复合膜的刚性差、发软,容易起皱,特别是塑/塑复合的场合,更是如此。
而冷却后,复合膜的刚性好、挺刮,收卷时不易起皱。
二是让黏合剂冷却可产生更大的内聚力,不会使两种基材产生相对位移、起皱、出现“隧道”现象,这样才能保证复合牢度。

复合薄膜的收卷要尽量卷紧一点,不能太松,特别是使用初黏力不够大的黏合剂时,更应如此。
因为初黏力小的黏合剂,刚复合后还未交联固化,不能使二种基材黏牢,如果张力控制不妥,一种要收缩,另一种又不收缩,就会产生起皱、“隧道”、分层剥离等缺陷,特别是横向的皱纹更可能出现。
如果收卷张力足够大,卷得很紧,收缩不起来,就不会出现上述问题。
待黏合剂固化后,黏接牢度足够大,能黏牢两种基材而不再发生相对位移后,将它放松,就可以进行下一道工序的操作了。

熟化的目的是让双组分聚氨酯黏合剂的主剂与固化剂产生化学反应,使分子生成网状交联结构,从而有更高的复合牢度、更好的耐热性和抗介质侵蚀的稳定性。
复合后,如果熟化不完全,就不会达到最终的黏接牢度值。
一般来说,复合后应放在50℃~60℃环境中熟化48小时以上,有的甚至要求5天才能达到最好的结果。
例如,铝箔与聚乙烯之间的牢度,在35℃下4天后的剥离力只有2.8N/15mm;若在45℃下4天,则可达3.5N/15mm;,若提高到55’℃,同样是4天,就可高达6N/15mm。
由此可见,熟化温度很重要。

若所用的基材耐热性好,例如耐高温蒸煮膜,是由PET、OPA、AL和CPP复合的,就可以让其在较高温度下快速熟化。
例如,50℃~60℃时要48h以上,70℃时只要24h,而80℃时则只要6h~8h。
但熟化室的温度太高了,进料出料都不方便。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

相关文章