化学与生物工程
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干式复合膜 气泡现象探析

  现象一:干式复合膜表面出现大面积气泡原因分析1.薄膜的影响①表面张力过小干式复合用薄膜的表面张力必须达到一定的数值,如聚乙烯薄膜的表面张力必须大于3.8×10-2N/m。如果薄膜的表面张力过小,胶黏剂在其表面的润湿性就较差,由此导致涂胶量不足,那么在胶黏剂量少或没有上胶的区域就容易产生气泡。此外,薄膜的表面张力必须均匀一致,否则就会因涂胶不均而使干式复合膜表面出现大面积气泡。


  ②润湿性较差薄膜表面的聚合物涂层一般都含有润滑剂、防静电剂等具有斥水性的添加剂,这使得薄膜表面的润湿性较差,从而使干式复合膜表面产生大面积气泡。


  ③硬度过大如果选用的薄膜硬度过大,在干式复合过程中胶黏剂与薄膜之间就很容易卷入空气,由此产生大面积气泡。


  ④厚度不均匀如果薄膜的厚度不均匀,就会造成复合压力不一致,压力小的地方就会出现空档,从而形成大面积气泡。


  ⑤印刷表面有缺陷如果薄膜印刷表面凹凸不平或存在针孔时,这些缺陷区域就会吸收部分胶黏剂,使得墨层表面的涂胶量减少,从而导致薄膜印刷区域有大面积气泡出现。


  2.印刷油墨的影响①与胶黏剂之间的附着力较差如果胶黏剂不能很好地附着在墨层表面,就会导致薄膜印刷区域的涂胶量较小,甚至涂覆不上胶黏剂,这样在干式复合加工过程中就很容易产生气泡。当生产蒸煮干式复合膜(袋)时,必须采用具有耐蒸煮特性的复合里印油墨,否则,经高温蒸煮后,干式复合膜(袋)表面就会产生大面积气泡,甚至发生剥离现象。


  ②干燥不良干燥性能是油墨的主要印刷适性,如果油墨干燥不良,特别是大量使用甲苯、丁醇等沸点较高的溶剂时,就会导致墨层中存在溶剂残留,因此经过干式复合加工后,这些残留的溶剂就会降低膜层之间的黏合牢度,从而使干式复合膜表面出现大面积气泡。


  3.操作车间温湿度的影响操作车间的温、湿度也是影响薄膜干式复合质量的一个重要因素。如果操作车间的温、湿度过高,就会使已配制好的胶黏剂的含水量增加,从而使胶黏剂产生大面积气泡。此外,如果操作车间的相对湿度过高,薄膜尤其是吸湿性较大的薄膜就会吸附空气中的水分,从而产生气泡。相反,如果操作车间的温、湿度过低,就会使胶黏剂的分散性较差,从而导致胶黏剂在薄膜印刷表面的转移性、润湿性和涂布性较差,这样也会致使干式复合膜表面产生大面积气泡。


  应对措施1.选用厚度均匀、无表面缺陷的薄膜,并按照生产日期进行分批管理,切勿采用陈旧和润湿性不好的薄膜。此外,复合前需对薄膜进行表面处理,以此提高其表面张力,确保干式复合加工过程的顺利进行;复合后还要对薄膜进行充分的保湿熟化。


  2.根据承印材料类型、内容产品性质、后加工条件等方面来选择适当的印刷油墨,以保证其与胶黏剂有良好的黏合牢度。此外,在印刷过程中,要对油墨的干燥性能进行严格控制,保证其充分干燥。


  3.操作车间的温湿度应保持在合理范围内。一般来说,操作车间的温度控制在18℃~25℃、相对湿度控制在60%~70%为宜。


  4.选用润湿性较好的胶黏剂,并通过一些措施增加胶黏剂的固含量和涂布量,在配制胶黏剂时选用沸点较高的稀释剂。


  5.使用表面平滑的复合胶辊,保证胶黏剂均匀涂布,同时适当增大复合辊与薄膜的接触面积,以使薄膜与胶黏剂保持良好的角度。此外,提高复合温度、增加复合压力、降低复合速度也是避免大面积气泡产生的有效措施。


  现象二:干式复合膜表面出现有规律的气泡原因分析1.网纹涂布辊的影响在实际干式复合加工过程中,往往由于网纹涂布辊受到过度磨损,而导致胶黏剂涂布不均,从而出现有规律的气泡现象。


  2.复合胶辊的影响复合胶辊的作用是,在一定的温度和复合压力下,将两层薄膜通过胶黏剂贴合在一起。如果复合胶辊各区域老化程度和硬度不一或表面存在缺陷,如划道、凹痕、砂眼等,就会导致复合胶辊压不实,形成涂布空档,从而致使干式复合膜表面产生有规律的气泡。


  3.其他影响复合和印刷速度不同步、薄膜变形、导向辊平衡度差、辊表面不清洁等也是产生大面积气泡的主要因素。


  应对措施1.认真检查网纹涂布辊表面,以免发生网穴堵塞或磨损问题,必要时应更换网纹涂布辊。


  2.对存在老化问题和表面缺陷的复合胶辊要及时更换。


  3.操作人员要认真测定、调整各辊转速,保证复合与印刷同步,必要时采用循环泵,同时注意对胶黏剂进行过滤。


  4.注意检查所用薄膜的质量,避免使用有质量问题的薄膜。


  5.调整导向辊的平衡度,并经常对各辊进行清洁,确保其表面干净、无异物。


  现象三:干式复合膜表面出现无规律的气泡原因分析导致这一现象的主要原因是薄膜表面质量不好或含水量过大。对于吸湿性较强的薄膜,如果保管不当就会吸收大量的水分,在未加处理的情况下进行复合或熟化时,薄膜中的水分就会向膜外蒸发,从而产生无规律的气泡。


  此外,如果印刷后的薄膜表面有油墨流挂,也会导致干式复合膜表面出现无规律的气泡。


  应对措施1.选择表面质量好的薄膜。对于吸湿性强的薄膜,一定要注意防潮,复合前可先进行预热烘干。   2.为避免油墨产生流挂现象,可适当减少上墨量,并降低印刷后的收卷张力。


  现象四:胶黏剂配制和涂布时导致气泡出现原因分析1.如果胶黏剂的黏度过大,就会影响其分散性和流平性,从而影响其在干式复合膜表面的润湿性,进而产生气泡。


  2.如果稀释剂中水、醇等活性物质的含量过高,干式复合用聚氨酯胶黏剂中的-NCO基团就会与这些物质中的氢原子发生反应释放出CO2气体,从而使干式复合膜表面产生气泡,目前干式复合用聚氨酯胶黏剂常用的稀释剂为乙酸乙酯,因此要求乙酸乙酯的含水(醇)量不超过0.2%。


  3.如果胶黏剂的涂胶量太少,就会使干式复合膜表面涂胶量少的区域出现气泡。


  应对措施1.将胶黏剂的黏度控制在合理的范围内;不使用固化剂(聚异氰酸酯系)含量超过标准配比的胶黏剂;选择胶黏剂时,综合考虑薄膜的种类、性能、后加工条件及最终用途等情况,如当包装内容物为碱性、酸性或刺激性较强的物质时,所选胶黏剂须具有较强的抗介质性,否则其黏合牢度就会受到影响,从而使干式复合膜局部产生气泡,最终引起分层、脱胶等问题。


  2.配制双组分聚氨酯干式复合胶黏剂时一定要充分搅拌,使胶黏剂均匀分散,这样可使胶黏剂在干式复合膜表面保持良好的润湿性和黏合性,从而减少气泡的发生。此外,配制好的胶黏剂要经过充分静置脱气,然后倒入胶盘中使用,倒胶时需沿胶盘边缘缓慢倒入,以免因空气混入而在干式复合膜表面形成气泡。


  3.胶黏剂配制好后须完全密封,避免混入水分,否则这些水分会因在25℃~27℃的温度条件下无法完全烘干而与固化剂反应产生CO2气体,形成气泡。另外,为避免配制好的胶黏剂放置时间过长,需要根据随配随用的原则来配制胶黏剂。


  4.根据包装内容物的不同要求确定合适的涂胶量。涂胶量的调整主要从以下3个方面进行考虑:①网纹涂布辊的网线数和网穴深度;②胶黏剂的浓度;③涂布胶辊的软硬程度和压力大小以及刮刀的角度和压力大小。


  5.在进行干式复合加工前,须对胶黏剂中的稀释剂进行检测,确保其纯度符合要求,以防止干式复合加工工艺过程中产生CO2气体;薄膜完成干式复合加工后,不应急剧加热熟化。


  现象五:胶黏剂配制和涂布时导致气泡出现原因分析1.胶黏剂在配制过程中混入灰尘等异物。


  2.薄膜表面吸附了灰尘、油脂等异物或存在针眼,这样会导致两层薄膜之间无法紧密贴合,并产生空档和气泡。


  3.操作车间的环境条件对干式复合产品的质量也有很大影响,如若空气中含有大量的灰尘,在干式复合加工过程中,这些灰尘就会落在复合和胶黏剂上,从而导致气泡的产生。


  应对措施1.将配制好的胶黏剂和稀释剂进行完全密封保存或采用循环泵。


  2.确保薄膜表面干燥、清洁。如果薄膜表面不干净,可用干净的棉布进行清洁,也可对薄膜重新进行电晕处理。电晕处理既可去除薄膜表面吸附的灰尘、水分及其他污垢,提高其表面张力,还可使薄膜表面保持良好的粗糙度,减少气泡的产生,进一步提高干式复合膜的复合牢度。另外,还要注意消除静电,特别是进气口处的静电,以防薄膜因静电而吸附异物。


  3.由于现有的加工条件尚无法解决薄膜的针眼问题,因此,应尽量选用优质的薄膜。


  4.注意对烘箱进行定期的清洁处理,且保持操作车间清洁,尤其是要防止粉末飞散。


  当然,干式复合过程中的气泡现象和产生原因还有很多,在此只列举了几例较为典型和常见的气泡现象。在实际操作中,操作人员应根据不同的气泡现象进行具体分析,找出症结所在,认真处理。


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