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薄膜复合制袋中“皱褶”问题分析与解决

发布时间:2020/06/08 16:00:40  阅读量:201 次


复合薄膜的表面皱褶是复合软包装材料加工及应用过程中常见的问题。

人们通常会说:表面皱褶问题常常会有胶水不干现象相伴随,即将有表面皱褶问题的复合膜剥开时,常常会发现复合膜的胶层有不同程度的“发粘”现象。因此,人们得出结论:复合薄膜的表面皱褶问题是由于胶水不干问题所引发的!

复合薄膜的表面皱褶问题可以出现在复合薄膜的生产及应用的不同阶段:

1. 复合薄膜下机时;

2. 复合薄膜经过熟化处理后;

3. 制袋加工完成时及放置一段时间后;

4. 水煮处理完成时及放置一段时间后;

5. 蒸煮处理完成时及放置一段时间后。

所谓表面皱褶问题的表现是:

表层的薄膜向上凸起;

内层的薄膜向下凹陷。

表面皱褶即属于“表层薄膜向上凸起”类的。

迄今为止,尚未发现在一张复合薄膜或一个复合膜袋上“表层的薄膜向上凸起”和“内层的薄膜向下凹陷”现象同时发生的现象。

在复合薄膜下机时所出现的表面皱褶,过去俗称为“隧道”,很多人都将其归因为胶水的“初粘力”不足。伴随着无溶剂型干法复合加工技术的逐步普及,现在已很少有人投诉“胶水初粘力不足”了,因为大家都已清楚地知道:复合膜下机时的隧道问题的原因是放卷张力控制不良!

 

 

由于放卷的张力控制(设定)不良,使得两个复合基材在复合加工过程中处于不同的延伸率状态,例如PET/CPP的复合薄膜,可能PET膜被拉长了千分之二,CPP膜被拉长了千分之四,当复合过程结束时(即复合膜下机了),由于外加的张力已去掉了,因此,PET膜就会“试图”回缩千分之二,CPP膜也会“试图”回缩千分之四。

如果此时的胶层的初粘力足够大,则两个复合基材都不能回缩到其初始的长度,所以,下机的复合膜就会呈现向CPP层方向卷曲的状态;

如果此时的胶层的初粘力不够大,则PET膜就有可能完全恢复到其初始状态,CPP膜也将最大程度地恢复到接近其初始状态的状态。

此时,在两层复合膜间就出现了长度的差异,即在单位长度上,PET膜比CPP膜长了将近千分之二!其结果就是出现了隧道问题--CPP膜平直、PET膜向上凸起的隧道!

隧道问题的严重程度(单位长度上隧道的数量、隧道的长度以及隧道凸起的高度)是与两层基材膜间长度的差异成正比的!

从以上的描述中不难发现:对于刚下机的复合薄膜而言,是否会产生隧道问题的原因是在无外加张力的条件下复合薄膜间是否存在长度上的差异,以及胶层的初粘力或剥离力是否足够大!由此可以推断:此种状态下所出现的隧道问题与胶层是否完全固化(即是否发粘)完全没有关系!

据此,可以推而广之。在其他的状态下(即熟化后、制袋后、水煮后、蒸煮后)所出现的表面皱褶问题的原因也应当是一样的!

不过,两者之间还是存在着一些差别:前者(复合薄膜刚下机时)的基材间的长度差异是由于基材被拉伸的程度不同而形成的,而后者的基材间的长度的差异则是由于基材在受热后的收缩程度的不同而形成的。也就是通常所说的在基材间存在着热收缩率差异!

大量的实验数据表明,复合软包装材料加工中所使用的全部薄膜类基材以及拉链在受热后均会不同程度地发生收缩(关于铝箔尚缺乏相关数据)

例如:将PE薄膜放入沸水中5~10分钟后,PE膜可能会沿其纵向收缩0。5~7。0%,同时沿其横向膨胀0.5~1.0%。PE材质的拉链经过同样条件的热处理后,其热收缩率可能在1~10%的范围内。PA薄膜在160度、5分钟的干热条件下,可能会收缩1。5~3。0%;在100度、5~10分钟的水煮(湿热)处理条件下,可能会收缩1。5~6。0%;而在135度、30分钟蒸煮处理后,可能会收缩1。5~10%!

基材间的热收缩率差异会对复合材料的剥离强度产生显著的影响。

曾经有一个客户反映:使用某一款胶水所加工的AL/PE复合膜,其纵向的剥离强度为0。5N/15mm,横向的剥离强度为3N/15mm

经过对PE薄膜做水煮处理,发现所用的PE薄膜的纵向热收缩率为5%,横向为-1%(即膨胀)

调整PE膜的吹塑工艺后,新的PE膜的纵向热收缩率降为3%,横向仍为-1%,其后的相同结构复合制品的纵向剥离强度上升为1.8N/15mm,横向剥离强度仍保持为3N/15mm

该案例清楚地表明了基材的热收缩率差异对剥离强度的影响力。

某一客户加工的PA/乳白PE结构的中心封袋,在其顶部的50mm宽刀封口处出现了程度不同的表面皱褶问题。表面皱褶的表现为“PE层平直、PA膜向上凸起”。

 





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