技術文章
Technical articles在實際應用中,不少包裝膜使用廠家對鍍鋁膜符合產(chan) 品提出鍍鋁層不可轉移或時對剝離強度(如剝離試驗機)提出較高的要求。
理論上講,鍍鋁層與(yu) 鍍鋁基材間不是密不可分的,剝離時,如鍍鋁層與(yu) 其他基材間的黏接輕度大於(yu) 鍍鋁層的附著力時,就會(hui) 發生鍍鋁層轉移現象。
某基材廠采用EAA熱封的方法檢測鍍鋁層的附著力數據,其結果為(wei) :增強型VMPET,4.83N/
而在實際生產(chan) 當中,沒有一家軟包裝材料加工企業(ye) 所加工的鍍鋁膜符合薄膜能夠達到上述結果。
當使用普通型鍍鋁膜和普通型聚氨酯膠黏劑生產(chan) 時,鍍鋁層容易發生轉移。下麵在這種使用情況下,探討鍍鋁層轉移的相關(guan) 問題。
鍍鋁膜的影響
雖然都是普通鍍鋁膜,因各鍍鋁廠家的鍍鋁設備、基材、工藝等的不同,生產(chan) 的鍍鋁膜附著力不同,所以要加強對鍍鋁膜的進廠檢驗和選擇。
鍍鋁層的厚度也影響符合強度。“鍍鋁層越厚,脆性增大,鋁層與(yu) 鍍鋁基膜的膨脹係數差值越大,與(yu) 其它基材複合後複合強度月底,越容易造成鋁層轉移。"
膠黏劑的影響
粘合的作用:可靠粘結、抵抗破壞、傳(chuan) 遞應力。粘合的目的是使機械功從(cong) 一個(ge) 物體(ti) 傳(chuan) 遞到另一個(ge) 物體(ti) 。由於(yu) 膠黏劑的引入,並且由於(yu) 膠黏劑本身形成了一個(ge) 薄的本體(ti) 相層,這就使得機械功變成從(cong) 一個(ge) 物體(ti) 傳(chuan) 遞到膠黏劑層,然後再從(cong) 膠黏劑層傳(chuan) 遞到另一個(ge) 物體(ti) ,整個(ge) 粘合體(ti) 係包括了三個(ge) 本體(ti) 相和兩(liang) 個(ge) 界麵(注:以兩(liang) 層的複合薄膜為(wei) 例)。
剛下機的鍍鋁膜複合產(chan) 品初期剝離強度較好,但是熟化後剝離強度下降,鍍鋁層也轉移了。初期剝離時,還沒形成可靠的粘結(膠層未*固化),剝離時一般是膠層的本體(ti) 破壞,膠層不能完成機械功的傳(chuan) 遞,所以鍍鋁層不會(hui) 轉移。
聚氨酯粘合劑固化後,如果膠層與(yu) 鍍鋁層間的結合力大於(yu) 鍍鋁層與(yu) 基材間的吸附力,就會(hui) 在用剝離實驗機時出現鍍鋁層轉移的現象。
熟化溫度的影響
複合軟包裝材料加工中所用的各種塑料薄膜在一定的溫度條件下都會(hui) 發生某種程度的收縮,在一般情況下,熟化溫度越高、時間越長,薄膜產(chan) 生的收縮就越大,而且,不同的薄膜在同一溫度條件下的收縮率是不一樣的,因此,高溫熟化易造成複合薄膜層間較大的應力。
如果加工鍍鋁薄膜複合膜所用的各種題材具有相同(或相近)的、而且是比較小的熱收縮率,那麽(me) ,即使熟化溫度比較高(例如60度)也不容易發生鍍鋁轉移的問題。
如果對基材的熱收縮率狀況不了解或不加控製的話,就應盡量低溫熟化。以減少複合薄膜層間的熱應力。
需要提醒的是:如果不控製基材的熱收縮率,即使采用了低溫熟化工藝,也會(hui) 在完成製袋加工工序後,在製袋成品上出現“熱封邊處局部鍍鋁轉移"的問題。
BOPP//VMCPP、BOPET/ /VM-CPP兩(liang) 種結構相比,BOPET/ /VM、CPP鍍鋁更加容易轉移的一個(ge) 主要原因:CPP膜的熱收縮率明顯大於(yu) PET薄膜。
表1是BOPP、BOPET薄膜的相關(guan) 國家標準中關(guan) 於(yu) 熱收縮率的要求。
應力的影響
薄膜複合時張力不平衡所造成的機械應力和熟化時薄膜熱收縮率不同而造成的熱應力,使鍍鋁層容易發生轉移。
在三層鍍鋁膜結構中,熱封層薄膜的機械收縮與(yu) 熱收縮所造成的應力是鍍鋁轉移的主要影響因素。如複合PET//VMPET//PE結構,將PET//VMPET複合並熟化後,鍍鋁層一般不轉移、且剝離強度好;再複合較厚的PE,鍍鋁層就非常容易轉移且剝離強度低。
表2是PET//VMPET兩(liang) 層複合膜測試剝離強度的數據,分兩(liang) 種情況:1、PET//VMPET兩(liang) 層膜複合、熟化後檢測;2、同一卷兩(liang) 層複合膜的一部分複合70uCPP,熟化後剝去CPP再檢查。
從(cong) 表2 數據看,複合 CPP後並沒有使鍍鋁地附著力明顯下降,或者說內(nei) 層膜的效應力沒有直接降低鍍鋁的附著力。(從(cong) 剝離後鍍鋁的情況看,不同的剝離角度下,作用在鍍鋁層與(yu) 基材界麵上的力是不同的,於(yu) 是出現了鍍鋁轉移和鍍鋁分層的不同現象。)
再看看用同一卷PET//VMPET//CPP70三層複合膜檢測PET與(yu) VMPET間的剝離數據見表3.
兩(liang) 種測試方法的區別是剝離角度的不同。內(nei) 層較厚的三層結構剝離時,由於(yu) 薄膜挺度增大,不易形成T型剝離。
從(cong) 兩(liang) 層複合膜PET//VMPET剝離檢測中可以得出,複合內(nei) 層膜並沒有明顯降低鍍鋁層基材的附著力。那麽(me) 不控製剝離角度時,檢測到的數據低的願意可以這樣解釋:鍍鋁轉移時的剝離力是由電子拉力試驗機的拉力和複合膜內(nei) 應力共同形成的,拉力機顯示的剝離力知識鍍鋁轉移剝離力的一部分,小於(yu) 鍍鋁的實際附著力。而關(guan) 於(yu) T型剝離時數據較大的推測是:在這種剝離角度下,可能消除了應力的影響。
總之,鍍鋁轉移不是單一條件造成的,十幾個(ge) 因素共同作用形成。要增強鍍鋁複合膜的鍍鋁剝離強度,除增強鍍本身的附著力外,就要盡量減小各種應力的產(chan) 生。減小應力從(cong) 膠黏劑、薄膜、張力控製、設備、熟化條件各方麵考慮,包括檢測方法。(如在薄膜放卷張力這個(ge) 方麵涉及到薄膜自身狀態、張力控製精度、放卷局裏及放台到複合之間導輥的支撐等。)
要得到好的鍍鋁複合強度,鍍鋁複合膜熟化完成後的理想狀態是:鍍鋁複合膜應出在*無內(nei) 應力的狀態(包括膠層和各層哦)。在這種情況下檢測剝離,如剝離時是鍍鋁層與(yu) 鍍鋁基材分開,檢測到剝離力才是鍍鋁層的附著力。
普通鍍鋁膜複合的產(chan) 品,也有不轉移的,可以歸結為(wei) :在一定的角度下剝離時,存在一個(ge) 更容易破壞的界麵或本體(ti) ,如油墨轉移、薄膜撕裂等。
表1
標準名稱 | 收縮率 | 檢測條件 |
GB/T10003-1996普通型 雙向拉伸聚丙烯薄膜 GB/T16958-2008包裝用 雙向拉伸聚酯薄膜 | 縱向≤5% 橫向≤4% 縱向≤3% 橫向≤3% | 平置於(yu) (120±3)℃烘箱中不鏽鋼板上,2min,150± |
表2
剝離角度 | PET180° | VMPET180° | T型 | |
兩(liang) 層複合膜 | 橫向 | 1.19,1.51 | 0.83,1.27 | 1.0,1.26 |
三層複合膜剝去內(nei) 層後 | 橫向 | 1.52 | 1.29 | 1.2 |
剝離後鍍鋁情況 | 鍍鋁全部轉移 | 鍍鋁層分層PET上鋁層薄 | 鍍鋁層分層VMPET上鋁層薄 |
表3
剝離角度 | 數值 | 平均值 | |||
不控製 示意圖 | 縱向 | 0.33 | 0.03 | 0.48 | 0.28 |
橫向 | 0.01 | 0.02 | 0.02 | ||
T型 | 縱向 | 1.13 | 2.26 | 1.66 | 1.68 |
橫向 | 2.05 | 2.29 | 2.17 |