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)
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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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