水性膠黏劑干式復(fù)合過程中產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑的原因分析
發(fā)布時間：2024-06-14 點(diǎn)擊：68
在干式復(fù)合過程中，白點(diǎn)膠斑是常見的質(zhì)量問題。由于水性膠黏劑與溶劑型膠黏劑在產(chǎn)品性質(zhì)和使用操作上存在明顯的不同之處，因此其產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑的原因與機(jī)理也有所不同。關(guān)于溶劑型膠黏劑干式復(fù)合過程中的白點(diǎn)膠斑問題，已有不少文章曾加以闡述。在此，筆者總結(jié)了水性膠黏劑干式復(fù)合過程中產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑的幾種常見原因，與同行交流。
涂膠量不足或不勻
由于涂膠量不足而產(chǎn)生的白點(diǎn)膠斑在復(fù)合下機(jī)時就能觀察到。在干式復(fù)合工藝中，涂布的膠黏劑必須能填平油墨和薄膜表面的凹凸，才能避免產(chǎn)生明顯的白點(diǎn)膠斑等外觀缺陷。采用水性膠黏劑干式復(fù)合生產(chǎn)輕量包裝產(chǎn)品時，水性膠黏劑的經(jīng)濟(jì)涂布量為1.8～2.2g/m2，工作濃度為42%（不同品牌的水性膠黏劑其工作濃度可能會有所差異），一般采用線數(shù)為180線/英寸、網(wǎng)穴深度為32μm的涂膠輥進(jìn)行涂布。由于這種涂膠輥上的網(wǎng)穴開口度較大，如果涂膠輥表面發(fā)生磨損，就會對涂膠量產(chǎn)生較為明顯的影響。因此在水性膠黏劑干式復(fù)合過程中，操作人員更要經(jīng)常檢測涂膠輥的實(shí)際涂膠量，避免因涂膠輥磨損過度導(dǎo)致涂膠量不足。
另外，水性膠黏劑涂膠量的均勻性也是一個非常關(guān)鍵的因素，如果涂布不均勻，必然會存在局部涂膠量過小的情況，從而產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑。因此我們要特別注意以下兩個問題：①刮刀的裝配要平直，不能發(fā)生扭曲，并應(yīng)將刮刀角度和壓力調(diào)節(jié)適當(dāng)，以保證均一的刮膠效果；②正常生產(chǎn)時，刮刀應(yīng)保持左右串動，避免涂膠輥在固定位置的磨損。
膠液流平性不良
由于水性膠黏劑不像溶劑型膠黏劑一樣，涂布后可在自身重力及表面張力的作用下實(shí)現(xiàn)較好的流平效果，因此涂布水性膠黏劑時，需要使用抹平輥將膠液展平。抹平輥的轉(zhuǎn)速、壓力、表面清潔度均關(guān)系到水性膠黏劑的流平效果，抹平輥的轉(zhuǎn)動方向應(yīng)與復(fù)合方向相反，否則起不到抹平效果，其轉(zhuǎn)速應(yīng)略高于復(fù)合速度。
水性膠黏劑的流平效果還受到涂布薄膜表面張力的影響。由于水性膠黏劑的表面張力明顯比溶劑型膠黏劑要高，因此要求涂布薄膜上油墨的表面張力不低于38mn/m，否則水性膠黏劑在涂布后就會自動收縮，不能連續(xù)成膜。所以，操作人員應(yīng)重視涂布薄膜表面張力的檢測。
另外，如果涂布薄膜表面不清潔，粘附了低表面張力的物質(zhì)等，就會降低膠液的流平性能，也會產(chǎn)生類似于印刷“縮孔”的故障，表現(xiàn)為在復(fù)合膜上出現(xiàn)“麻點(diǎn)”。
涂膠輥網(wǎng)穴堵塞
在溶劑型膠黏劑干式復(fù)合中，涂膠輥網(wǎng)穴堵塞情況一般有兩種，一是雙組分膠黏劑沉積于涂膠輥網(wǎng)穴的邊角處，無法轉(zhuǎn)移出來，隨時間推移發(fā)生交聯(lián)固化而使網(wǎng)穴變淺；二是在高溫環(huán)境使用高線數(shù)涂膠輥涂布高濃度膠黏劑時，由于乙酸乙酯揮發(fā)過快，膠液轉(zhuǎn)移不良從而堵塞網(wǎng)穴，這有點(diǎn)兒類似于印刷過程中由于有機(jī)溶劑揮發(fā)太快而產(chǎn)生的“干版”現(xiàn)象。
在使用水性膠黏劑進(jìn)行干式復(fù)合時，為防止涂膠輥網(wǎng)穴堵塞，在停機(jī)時要將刮刀松開，并使涂膠輥浸潤在膠黏劑中保持轉(zhuǎn)動。如果涂膠輥網(wǎng)穴發(fā)生堵塞，必須使用丁酮等有機(jī)溶劑清洗。
如果涂膠輥的網(wǎng)穴形狀不合適也容易造成網(wǎng)穴堵塞，但這種堵塞是漸進(jìn)式發(fā)生的。水性膠黏劑干式復(fù)合使用的涂膠輥的網(wǎng)穴淺，開口大，這樣才能使水性膠黏劑和薄膜基材之間有盡可能大的接觸面積，有利于提高涂布效果和干燥效率。我們一般使用180線/英寸的四角平底型壓紋輥或200線/英寸的四角平底連通型壓紋輥，或是內(nèi)角較小、通溝較大的電雕輥，不建議使用四角棱錐形的壓紋輥，因?yàn)楹笳叩木W(wǎng)穴內(nèi)角較大，對膠液的釋放性差，容易堵塞網(wǎng)穴，表現(xiàn)為剛復(fù)合生產(chǎn)時的薄膜的外觀都很好，但生產(chǎn)數(shù)千米或近萬米后就會出現(xiàn)白點(diǎn)膠斑，此時檢測就會發(fā)現(xiàn)涂膠量已相對不足。
另外，對雙組分水性膠黏劑進(jìn)行再利用時，要把握其可利用的程度以及舊膠的添加比例，因?yàn)檫@不但會直接影響復(fù)合產(chǎn)品的剝離強(qiáng)度，而且還會使水性膠黏劑的轉(zhuǎn)移性變差，甚至造成涂膠輥網(wǎng)穴堵塞，進(jìn)而產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑。
第二復(fù)合基材的表面張力不適當(dāng)（見下頁）
[next]第二復(fù)合基材的表面張力不適當(dāng)
如果第二復(fù)合基材的表面張力不適當(dāng)，也會產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑。由于溶劑型膠黏劑干基（溶劑揮發(fā)后）比水性膠黏劑干基的表面張力要低，所以第二復(fù)合基材表面張力對溶劑型膠黏劑干式復(fù)合的影響并不明顯，而水性膠黏劑干式復(fù)合則有所不同。
最典型的例子就是采用水性膠黏劑干式復(fù)合vmcpp薄膜。bb/t0030-2004《包裝用鍍鋁薄膜》要求vmcpp薄膜的表面張力≥36mn/m，一般來說，新購進(jìn)的vmcpp薄膜的表面張力大多能達(dá)到38mn/m，但很多超期儲存的vmcpp薄膜的表面張力已低于36mn/m。如果采用這樣的vmcpp薄膜進(jìn)行復(fù)合，在經(jīng)過復(fù)合輥時，兩層基材之間就會夾帶少量空氣，不能密切貼合，從而形成白點(diǎn)膠斑。
由第二復(fù)合基材表面張力不當(dāng)引起的復(fù)合故障也比較好判斷：對剛下機(jī)的復(fù)合膜進(jìn)行剝離檢驗(yàn)，如果撕開時的剝離力很小，而且是從第二復(fù)合基材與膠層的界面上破壞的話，那就可以初步判斷是第二復(fù)合基材的表面張力偏低。不過需要注意的是，當(dāng)復(fù)合膜經(jīng)過熟化后，膠層對薄膜基材的潤濕程度會提高，就vmcpp復(fù)合膜而言，熟化后其剝離強(qiáng)度與正常情況沒有明顯差別，且白點(diǎn)膠斑現(xiàn)象會隨著熟化過程而逐步減輕，但如果白點(diǎn)膠斑太多，直徑太大，那么完全熟化也無法徹底消除白點(diǎn)膠斑。
干燥不良
干燥不良包括印刷油墨干燥不良和復(fù)合膠層干燥不良兩種情況。印刷油墨若干燥不良，殘留溶劑在熟化過程中受熱汽化，也會形成白點(diǎn)膠斑。這類白點(diǎn)膠斑一般較涂膠量不足產(chǎn)生的白點(diǎn)膠斑的直徑大，且分布不均勻，主要集中于多層油墨疊印的部位，通常在熟化數(shù)分鐘后變得嚴(yán)重。有條件的廠家可以檢測印刷膜的殘留溶劑量來加以鑒別區(qū)分。
由于水性膠黏劑中的去離子水較溶劑更難揮發(fā)，若不能達(dá)到要求的干燥條件，水性膠黏劑更容易出現(xiàn)干燥不良的情況。此時膠層的透明度不佳，呈霧狀，在熟化溫度（55℃）下未完全揮發(fā)的水分會發(fā)生汽化，夾雜于復(fù)合膜層間形成白點(diǎn)膠斑。為解決這一問題，烘箱的排風(fēng)量應(yīng)設(shè)置到最大，四段溫度可設(shè)定為60℃、70℃、80℃、80℃，若是復(fù)合耐熱性很好的pet薄膜，四段溫度則可設(shè)定為60℃、70℃、80℃、90℃。
供膠系統(tǒng)中泡沫的影響
在水性膠黏劑干式復(fù)合過程中，若產(chǎn)生的泡沫通過膠液轉(zhuǎn)移到薄膜基材上，破裂后就會影響膠膜的均一性，在外觀上表現(xiàn)為白點(diǎn)膠斑。此時可在膠槽中放一根勻墨棒以起到消泡作用，同時可采用循環(huán)打膠的方式，使泡沫不累積在膠盤中，還可按廠家推薦的比例添加適量的消泡劑。另外若使用封閉式供膠系統(tǒng)，由于其在膠液攪動時不會有空氣夾雜其中，因此也可有效避免泡沫的產(chǎn)生。
除以上因素外，復(fù)合輥和壓膠輥表面的清潔度及平整度、復(fù)合壓力、復(fù)合角度、薄膜表觀等都會對復(fù)合膜的外觀產(chǎn)生不良影響，其形成白點(diǎn)膠斑的原因與溶劑型膠黏劑干式復(fù)合相同，在此就不重復(fù)闡述。
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涂膠量不足或不勻
由于涂膠量不足而產(chǎn)生的白點(diǎn)膠斑在復(fù)合下機(jī)時就能觀察到。在干式復(fù)合工藝中，涂布的膠黏劑必須能填平油墨和薄膜表面的凹凸，才能避免產(chǎn)生明顯的白點(diǎn)膠斑等外觀缺陷。采用水性膠黏劑干式復(fù)合生產(chǎn)輕量包裝產(chǎn)品時，水性膠黏劑的經(jīng)濟(jì)涂布量為1.8～2.2g/m2，工作濃度為42%（不同品牌的水性膠黏劑其工作濃度可能會有所差異），一般采用線數(shù)為180線/英寸、網(wǎng)穴深度為32μm的涂膠輥進(jìn)行涂布。由于這種涂膠輥上的網(wǎng)穴開口度較大，如果涂膠輥表面發(fā)生磨損，就會對涂膠量產(chǎn)生較為明顯的影響。因此在水性膠黏劑干式復(fù)合過程中，操作人員更要經(jīng)常檢測涂膠輥的實(shí)際涂膠量，避免因涂膠輥磨損過度導(dǎo)致涂膠量不足。
另外，水性膠黏劑涂膠量的均勻性也是一個非常關(guān)鍵的因素，如果涂布不均勻，必然會存在局部涂膠量過小的情況，從而產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑。因此我們要特別注意以下兩個問題：①刮刀的裝配要平直，不能發(fā)生扭曲，并應(yīng)將刮刀角度和壓力調(diào)節(jié)適當(dāng)，以保證均一的刮膠效果；②正常生產(chǎn)時，刮刀應(yīng)保持左右串動，避免涂膠輥在固定位置的磨損。
膠液流平性不良
由于水性膠黏劑不像溶劑型膠黏劑一樣，涂布后可在自身重力及表面張力的作用下實(shí)現(xiàn)較好的流平效果，因此涂布水性膠黏劑時，需要使用抹平輥將膠液展平。抹平輥的轉(zhuǎn)速、壓力、表面清潔度均關(guān)系到水性膠黏劑的流平效果，抹平輥的轉(zhuǎn)動方向應(yīng)與復(fù)合方向相反，否則起不到抹平效果，其轉(zhuǎn)速應(yīng)略高于復(fù)合速度。
水性膠黏劑的流平效果還受到涂布薄膜表面張力的影響。由于水性膠黏劑的表面張力明顯比溶劑型膠黏劑要高，因此要求涂布薄膜上油墨的表面張力不低于38mn/m，否則水性膠黏劑在涂布后就會自動收縮，不能連續(xù)成膜。所以，操作人員應(yīng)重視涂布薄膜表面張力的檢測。
另外，如果涂布薄膜表面不清潔，粘附了低表面張力的物質(zhì)等，就會降低膠液的流平性能，也會產(chǎn)生類似于印刷“縮孔”的故障，表現(xiàn)為在復(fù)合膜上出現(xiàn)“麻點(diǎn)”。
涂膠輥網(wǎng)穴堵塞
在溶劑型膠黏劑干式復(fù)合中，涂膠輥網(wǎng)穴堵塞情況一般有兩種，一是雙組分膠黏劑沉積于涂膠輥網(wǎng)穴的邊角處，無法轉(zhuǎn)移出來，隨時間推移發(fā)生交聯(lián)固化而使網(wǎng)穴變淺；二是在高溫環(huán)境使用高線數(shù)涂膠輥涂布高濃度膠黏劑時，由于乙酸乙酯揮發(fā)過快，膠液轉(zhuǎn)移不良從而堵塞網(wǎng)穴，這有點(diǎn)兒類似于印刷過程中由于有機(jī)溶劑揮發(fā)太快而產(chǎn)生的“干版”現(xiàn)象。
在使用水性膠黏劑進(jìn)行干式復(fù)合時，為防止涂膠輥網(wǎng)穴堵塞，在停機(jī)時要將刮刀松開，并使涂膠輥浸潤在膠黏劑中保持轉(zhuǎn)動。如果涂膠輥網(wǎng)穴發(fā)生堵塞，必須使用丁酮等有機(jī)溶劑清洗。
如果涂膠輥的網(wǎng)穴形狀不合適也容易造成網(wǎng)穴堵塞，但這種堵塞是漸進(jìn)式發(fā)生的。水性膠黏劑干式復(fù)合使用的涂膠輥的網(wǎng)穴淺，開口大，這樣才能使水性膠黏劑和薄膜基材之間有盡可能大的接觸面積，有利于提高涂布效果和干燥效率。我們一般使用180線/英寸的四角平底型壓紋輥或200線/英寸的四角平底連通型壓紋輥，或是內(nèi)角較小、通溝較大的電雕輥，不建議使用四角棱錐形的壓紋輥，因?yàn)楹笳叩木W(wǎng)穴內(nèi)角較大，對膠液的釋放性差，容易堵塞網(wǎng)穴，表現(xiàn)為剛復(fù)合生產(chǎn)時的薄膜的外觀都很好，但生產(chǎn)數(shù)千米或近萬米后就會出現(xiàn)白點(diǎn)膠斑，此時檢測就會發(fā)現(xiàn)涂膠量已相對不足。
另外，對雙組分水性膠黏劑進(jìn)行再利用時，要把握其可利用的程度以及舊膠的添加比例，因?yàn)檫@不但會直接影響復(fù)合產(chǎn)品的剝離強(qiáng)度，而且還會使水性膠黏劑的轉(zhuǎn)移性變差，甚至造成涂膠輥網(wǎng)穴堵塞，進(jìn)而產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑。
第二復(fù)合基材的表面張力不適當(dāng)（見下頁）
[next]第二復(fù)合基材的表面張力不適當(dāng)
如果第二復(fù)合基材的表面張力不適當(dāng)，也會產(chǎn)生白點(diǎn)膠斑。由于溶劑型膠黏劑干基（溶劑揮發(fā)后）比水性膠黏劑干基的表面張力要低，所以第二復(fù)合基材表面張力對溶劑型膠黏劑干式復(fù)合的影響并不明顯，而水性膠黏劑干式復(fù)合則有所不同。
最典型的例子就是采用水性膠黏劑干式復(fù)合vmcpp薄膜。bb/t0030-2004《包裝用鍍鋁薄膜》要求vmcpp薄膜的表面張力≥36mn/m，一般來說，新購進(jìn)的vmcpp薄膜的表面張力大多能達(dá)到38mn/m，但很多超期儲存的vmcpp薄膜的表面張力已低于36mn/m。如果采用這樣的vmcpp薄膜進(jìn)行復(fù)合，在經(jīng)過復(fù)合輥時，兩層基材之間就會夾帶少量空氣，不能密切貼合，從而形成白點(diǎn)膠斑。
由第二復(fù)合基材表面張力不當(dāng)引起的復(fù)合故障也比較好判斷：對剛下機(jī)的復(fù)合膜進(jìn)行剝離檢驗(yàn)，如果撕開時的剝離力很小，而且是從第二復(fù)合基材與膠層的界面上破壞的話，那就可以初步判斷是第二復(fù)合基材的表面張力偏低。不過需要注意的是，當(dāng)復(fù)合膜經(jīng)過熟化后，膠層對薄膜基材的潤濕程度會提高，就vmcpp復(fù)合膜而言，熟化后其剝離強(qiáng)度與正常情況沒有明顯差別，且白點(diǎn)膠斑現(xiàn)象會隨著熟化過程而逐步減輕，但如果白點(diǎn)膠斑太多，直徑太大，那么完全熟化也無法徹底消除白點(diǎn)膠斑。
干燥不良
干燥不良包括印刷油墨干燥不良和復(fù)合膠層干燥不良兩種情況。印刷油墨若干燥不良，殘留溶劑在熟化過程中受熱汽化，也會形成白點(diǎn)膠斑。這類白點(diǎn)膠斑一般較涂膠量不足產(chǎn)生的白點(diǎn)膠斑的直徑大，且分布不均勻，主要集中于多層油墨疊印的部位，通常在熟化數(shù)分鐘后變得嚴(yán)重。有條件的廠家可以檢測印刷膜的殘留溶劑量來加以鑒別區(qū)分。
由于水性膠黏劑中的去離子水較溶劑更難揮發(fā)，若不能達(dá)到要求的干燥條件，水性膠黏劑更容易出現(xiàn)干燥不良的情況。此時膠層的透明度不佳，呈霧狀，在熟化溫度（55℃）下未完全揮發(fā)的水分會發(fā)生汽化，夾雜于復(fù)合膜層間形成白點(diǎn)膠斑。為解決這一問題，烘箱的排風(fēng)量應(yīng)設(shè)置到最大，四段溫度可設(shè)定為60℃、70℃、80℃、80℃，若是復(fù)合耐熱性很好的pet薄膜，四段溫度則可設(shè)定為60℃、70℃、80℃、90℃。
供膠系統(tǒng)中泡沫的影響
在水性膠黏劑干式復(fù)合過程中，若產(chǎn)生的泡沫通過膠液轉(zhuǎn)移到薄膜基材上，破裂后就會影響膠膜的均一性，在外觀上表現(xiàn)為白點(diǎn)膠斑。此時可在膠槽中放一根勻墨棒以起到消泡作用，同時可采用循環(huán)打膠的方式，使泡沫不累積在膠盤中，還可按廠家推薦的比例添加適量的消泡劑。另外若使用封閉式供膠系統(tǒng)，由于其在膠液攪動時不會有空氣夾雜其中，因此也可有效避免泡沫的產(chǎn)生。
除以上因素外，復(fù)合輥和壓膠輥表面的清潔度及平整度、復(fù)合壓力、復(fù)合角度、薄膜表觀等都會對復(fù)合膜的外觀產(chǎn)生不良影響，其形成白點(diǎn)膠斑的原因與溶劑型膠黏劑干式復(fù)合相同，在此就不重復(fù)闡述。
大幅面數(shù)字燙金技術(shù)簡介
康師傅飲品落戶山西榆次工業(yè)園區(qū)！
8天1500萬人次，春節(jié)期間這家“幸福照相館”火了
柯美“善后”大念“拖”字經(jīng) 消極回應(yīng)賠償要求
怎樣減少印后覆膜時膜的用量
廢紙進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，紙價上漲動力仍在
大幅面UV噴墨印刷方式前景被看好
發(fā)改委發(fā)文鼓勵外商投資，含這些包裝印刷專用設(shè)備