软包装干式复合气泡成因及解决方法
干式复合是采用干式复合设备,用粘合剂将两种或更多种薄膜粘合在一起的工艺。在塑料复合软包装中,干式复合是最常用的生产方法之一,由于其可选择的基材面宽广、复合强度高、方便印刷及生产速度快等优点在包装业中占有及其重要的地位。但在干式复合产品中,经常会出现气泡,不仅影响了产品的美观,而且还影响到复合膜的阻氧性、透气性和剥离强度,这个问题长期以来一直困扰着软包装的生产企业。导致气泡产生的原因有许多,包括生产环境、膜材、胶粘剂、涂布、干燥过程、复合、固化等,可以说几乎在生产中的每个环节都存在导致气泡出现的因素。
今天我们先介绍生产环境对气泡的影响。
当环境温度过高时,双组分胶黏剂易浊白、粘稠、涂布性能变差,导致气泡产生。而温度低则导致胶黏剂分散不好,对薄膜的润湿和黏附性都不太好,也会导致气泡的产生。一般需将车间温度控制在18~25℃。
环境湿度太高(超过70%),在网纹辊与胶辊处会发生凝水现象,水分与固化剂发生反应会产生二氧化碳,最终导致气泡产生。另外塑料薄膜容易吸附空气中的水分,尤其是吸湿性大的塑料薄膜,如尼龙和玻璃纸等,致使复合后形成气泡。须将相对湿度保持在60%~70%为宜。
空气中含有大量的灰尘、杂质等粒子,这些粒子被吸附到塑料薄膜上,或者落到涂布辊、复合辊、胶液中均有可能导致气泡的产生。因此,一定要保持车间内清洁、卫生,减少空气中的浮尘,且应经常清扫烘道,并尽量使车间保持良好的密封状态。
二、稀释剂中含水量或其他活泼氢物质偏高。
1、双组分聚氨酯胶黏剂发生反应的过程是主剂中的活泼氢与固化剂中的异氰酸酯发生交联反应,形成立体网状结构的过程,异氰酸酯极易与含有羟基、氨基的物质(水、醇类、胺类)发生化学反应。在聚氨酯胶黏剂的使用过程中,结合溶剂的性能(沸点、溶解性),一般采用乙酸乙酯作为胶黏剂的稀释剂,但是由于乙酸乙酯含有羧基对水有较好的亲和性,在乙酸乙酯的生产过程中就不可避免会有水分掺杂其中。工业级乙酸乙酯国标GB3728-91中把乙酸乙酯划分为几个等级,优等品水分含量小于1000ppm(0.1%),一等品水分含量小于2000ppm(0.2%)。
水与—NCO基团的反应式为:
—NCO+H20→—NHCOOH→—NH2+CO2
—NCO+—NH2→—NHCONH
从以上反应式可以看出,1个水分子要消耗2个分子的异氰酸酯基,即18g水能够与84g的异氰酸酯基发生反应。因此在选购和使用稀释剂时应严格控制质量,不用含醇、氨或水分大于0.2%的乙酸乙酯,同时在进料检验中应强化对乙酸乙酯纯度和水分的检测。
2、在实际复合生产过程中,稀释剂的水分和醇类等物质相当部分会在烘道中被挥发掉,但是如果稀释剂内水分或者醇类稍微高一点,就会加快对固化剂的消耗,胶液中的固化剂在进入烘道前就被水分或醇类消耗掉一部分,导致固化剂量不足,引起固化不完全问题。