無(wú)溶劑復(fù)合工藝常見問題集錦

李俊 林武輝

近年來(lái)，無(wú)溶劑復(fù)合工藝因具有突出的節(jié)能、高效、低成本等優(yōu)勢(shì)而備受軟包裝企業(yè)的青睞，越來(lái)越多的軟包裝企業(yè)開始嘗試采用無(wú)溶劑復(fù)合工藝。但是，軟包裝企業(yè)在應(yīng)用無(wú)溶劑復(fù)合工藝過(guò)程中，難免會(huì)遇到這樣或那樣的問題，甚至影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。在此，筆者結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了無(wú)溶劑復(fù)合工藝中的一些常見問題，在此與大家分享。

膠黏劑涂布后出現(xiàn)收縮現(xiàn)象

如圖1所示，在用VMPET陰陽(yáng)膜復(fù)合第三層材料時(shí)，涂膠后在VMPET薄膜邊緣出現(xiàn)膠液收縮現(xiàn)象，檢查后發(fā)現(xiàn)系VMPET薄膜局部表面能不合格所致。

無(wú)溶劑膠液的表面張力遠(yuǎn)高于干法復(fù)合用的溶劑型膠液（稀釋用溶劑乙酸乙酯的表面張力僅為26.29mN/ m），如果薄膜整體的表面能低于涂布膠液的表面張力，膠液在薄膜表面就會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象；如果薄膜表面局部受一些低表面張力助劑的污染，則在該點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)膠液不潤(rùn)濕（收縮）現(xiàn)象，在最終的復(fù)合制品上形成氣泡缺陷，甚至造成剝離不良的質(zhì)量問題。類似的涂膠后膠液收縮現(xiàn)象，在使用水性膠黏劑時(shí)也可能出現(xiàn)。

轉(zhuǎn)移膠輥表面溫度過(guò)高

涂布系統(tǒng)的實(shí)際溫度往往與設(shè)定溫度有一定偏差，在機(jī)速300m/min、上膠量1.45g/m2的條件下，膠桶溫度設(shè)定為35℃（實(shí)測(cè)38℃），計(jì)量輥溫度設(shè)定為32℃，涂布輥溫度設(shè)定為35℃，涂布系統(tǒng)的實(shí)測(cè)溫度分布如圖2。由圖2可見，轉(zhuǎn)移膠輥表面溫度高達(dá)44℃，已嚴(yán)重偏離設(shè)定值。

這是由于轉(zhuǎn)移膠輥摩擦生熱造成的，其影響因素主要有輥面光潔度、膠水黏度、壓力大小等，其中輥面光潔度的影響最大，須嚴(yán)加控制。

膠輥表面膠液分布不均

涂膠量太小時(shí)，膠輥表面的膠液分布不均勻，局部發(fā)澀（不反光），這在某種程度上也反映出涂布系統(tǒng)（轉(zhuǎn)移膠輥）的精度高低。

理論上講，對(duì)于某些復(fù)合結(jié)構(gòu)（如BOPP/珠光膜），涂膠量在1.0g/m2就能滿足復(fù)合強(qiáng)度要求，但如果設(shè)備涂布系統(tǒng)的精度不高，則需要適當(dāng)增加涂膠量，以保證涂膠均勻。

材料起皺引起的復(fù)合氣泡現(xiàn)象

原材料皺褶將直接導(dǎo)致下機(jī)的復(fù)合產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，原因是皺褶處復(fù)合時(shí)壓不實(shí)，夾入空氣。如圖3所示是CPP材料表面的軟皺褶，在無(wú)溶劑復(fù)合時(shí)，我們用頻閃儀在線觀察時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)復(fù)合膜有明顯的氣泡現(xiàn)象。

當(dāng)然，過(guò)大的氣泡點(diǎn)，熟化后也不能完全消除。所以，遇到這種不合格的材料時(shí)，不要盲目地進(jìn)行生產(chǎn)，要控制一下復(fù)合機(jī)速，在確認(rèn)復(fù)合質(zhì)量合格后才能進(jìn)行批量生產(chǎn)。

復(fù)合膜收卷壓皺現(xiàn)象

如果收卷時(shí)壓輥出現(xiàn)跳動(dòng)現(xiàn)象，由于兩層PE復(fù)合膜面較軟，很容易將膜卷壓皺，如圖4所示。引起膜卷跳動(dòng)的因素較多，如紙芯變形、紙芯端面切口不平、膜卷突然明顯增厚等。當(dāng)然，收卷張力大一些會(huì)緩解這種現(xiàn)象。

復(fù)合膜邊緣溢膠

復(fù)合膜邊緣溢膠與涂膠量過(guò)大有關(guān)。如果生產(chǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)移膠輥兩端有堆積余膠現(xiàn)象，則極易出現(xiàn)收卷后邊緣溢膠現(xiàn)象。無(wú)溶劑復(fù)合機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)移膠輥兩端通常會(huì)有積膠現(xiàn)象，說(shuō)明低速運(yùn)行時(shí)涂膠量較大，在中途停機(jī)及重新開機(jī)時(shí)機(jī)速較慢，容易出現(xiàn)因溢膠造成的粘邊現(xiàn)象。

需要說(shuō)明的是，如果轉(zhuǎn)移膠輥邊緣的積膠現(xiàn)象很明顯，則是膠輥邊緣有磨損所致，需要對(duì)轉(zhuǎn)移膠輥重新研磨（新輥在使用時(shí)邊緣溢膠現(xiàn)象往往都較輕）。

復(fù)合膜透明處出現(xiàn)氣泡

從傳統(tǒng)干復(fù)合工藝轉(zhuǎn)換為無(wú)溶劑復(fù)合工藝時(shí)，最大的難題是，墨層厚度未變，而涂膠量卻大幅減少了，特別是針對(duì)透明窗設(shè)計(jì)的圖案，油墨處需要較高的涂膠量才能保證外觀質(zhì)量，而涂膠量較大時(shí)透明處則易出現(xiàn)嚴(yán)重的膠水紋現(xiàn)象，造成油墨處和透明處的上膠量不能同時(shí)兼顧。

無(wú)溶劑復(fù)合時(shí)透明設(shè)計(jì)處由于涂膠量大易出現(xiàn)膠水紋現(xiàn)象，熟化后復(fù)合膜透明處則會(huì)出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象（約幾十米），如圖5所示。另外，收卷后透明部位的張力通常較墨層厚實(shí)處小，更容易出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象。

解決方法：①改變墨層厚度，以減少整體涂膠量，避免透明處出現(xiàn)明顯的膠水紋；②選用高黏度的無(wú)溶劑膠黏劑，相同的涂膠量時(shí)，膠水紋現(xiàn)象會(huì)明顯減輕。

轉(zhuǎn)移膠輥表面起泡、起皮

轉(zhuǎn)移膠輥在使用中會(huì)出現(xiàn)起泡、起皮現(xiàn)象，這屬于膠輥本身的質(zhì)量問題，最直接的影響就是引起涂膠不均勻。

需要說(shuō)明的是，新制的轉(zhuǎn)移膠輥只有在使用一段時(shí)間后，該質(zhì)量問題才能表現(xiàn)出來(lái)，即使將膠輥重新研磨后再使用，也很快又會(huì)出現(xiàn)起泡、起皮現(xiàn)象。因此，在選購(gòu)轉(zhuǎn)移膠輥時(shí)，一定要選擇有經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)廠家，不能只考慮價(jià)格因素。

膜卷表面固定位置的氣泡

如果氣泡出現(xiàn)在膜卷表面的同一位置，是膜卷收卷較松，卸料及稱重時(shí)表面受擠壓引起的，經(jīng)放大后觀察氣泡形狀很不規(guī)則。

解決方法：①卸料用的叉車表面用毛毯包裹好，減少膜卷表面局部受壓力；②表面收卷要緊一些。

鍍鋁復(fù)合膜表面出現(xiàn)小黑點(diǎn)

對(duì)于相同的復(fù)合工藝參數(shù)，不同的膠黏劑型號(hào)，小黑點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)的嚴(yán)重程度有所不同。筆者曾試過(guò)兩個(gè)廠家的膠水樣品，最終制得的鍍鋁復(fù)合膜表面的小黑點(diǎn)程度是有所差異的，如圖6所示，左側(cè)樣品的小黑點(diǎn)要明顯一些。

改善方法：①膠水與油墨的匹配性；②減少涂膠量；③低溫熟化。

鍍鋁復(fù)合膜表面劃墨現(xiàn)象

這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在鍍鋁復(fù)合膜收卷接近紙芯部位或接頭部位。要?jiǎng)澞课坏谋趁婵梢钥吹矫黠@的褶皺，說(shuō)明該處所受收卷壓力較大。放大觀察，還發(fā)現(xiàn)墨痕處存在小黑點(diǎn)現(xiàn)象。

解決方法：①保證收卷平整，不起皺；②降低涂膠量；③復(fù)合后可先在室溫條件下放置2～3小時(shí)，然后再放入熟化室進(jìn)行熟化。

內(nèi)容物顏色對(duì)復(fù)合膜外觀的影響

無(wú)溶劑復(fù)合加工的塑塑復(fù)合膜，表面多少都會(huì)有一些膠斑等外觀缺陷，單個(gè)包裝袋檢測(cè)時(shí)都是合格產(chǎn)品，但在包裝深色的貼體內(nèi)容物后，這些外觀缺陷就會(huì)呈現(xiàn)為白點(diǎn)現(xiàn)象，極可能引起客戶的質(zhì)量投訴，如圖7所示。而且，即使是相同的印刷油墨，受墨層集中度的影響，最后在收卷緊的部位外觀良好，而在收卷松的部分則表現(xiàn)為膠斑，如果是不規(guī)則的膠斑，則需要適當(dāng)提高涂膠量。

收卷不齊與隧道現(xiàn)象

無(wú)溶劑復(fù)合膜收卷一定要整齊，否則在收卷松的邊緣極易出現(xiàn)隧道現(xiàn)象。例如，小紙芯收卷時(shí)設(shè)定收卷張力錐度為10%（150mm）/15%（300mm）/20%（450mm）時(shí)，復(fù)合面層時(shí)能收卷整齊，在復(fù)合內(nèi)層時(shí)則出現(xiàn)收卷不齊現(xiàn)象；改用大紙芯收卷，設(shè)定收卷張力錐度為10%（200mm）/30%（350mm）/40%（550mm）時(shí)，基本收卷整齊。

收卷張力錐度設(shè)定過(guò)小時(shí)，外層對(duì)內(nèi)層會(huì)產(chǎn)生較大的擠壓力，如果復(fù)合膜收卷后內(nèi)外層間的摩擦力又較?。ū∧み^(guò)于爽滑則摩擦力小），則會(huì)出現(xiàn)收卷擠出現(xiàn)象。當(dāng)設(shè)定較大的收卷張力錐度時(shí)，就又能收卷整齊了。這說(shuō)明無(wú)溶劑復(fù)合膜的收卷整齊度與張力參數(shù)設(shè)定有關(guān)，與復(fù)合膜層間的摩擦力也有關(guān)系。

鍍鋁復(fù)合膜水煮后掉鋁

無(wú)溶劑復(fù)合加工的BOPP/VMPET/ PE復(fù)合膜，在水煮之后出現(xiàn)掉鋁現(xiàn)象，這也是常見問題之一。筆者測(cè)試過(guò)三個(gè)廠家的無(wú)溶劑復(fù)合膠水樣品，結(jié)果有兩家的膠水在水煮后的掉鋁現(xiàn)象嚴(yán)重，另一家的膠水在多批次測(cè)試中的表現(xiàn)也不穩(wěn)定。

可見，無(wú)溶劑復(fù)合含鍍鋁結(jié)構(gòu)的水煮產(chǎn)品時(shí)有一定的風(fēng)險(xiǎn)，需要經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證，才能投入批量生產(chǎn)。

爽滑劑含量與摩擦系數(shù)

圖8是薄膜中爽滑劑含量與薄膜摩擦系數(shù)的一般對(duì)應(yīng)關(guān)系。從圖8中可見，當(dāng)薄膜中的爽滑劑濃度高于1000PPM時(shí)，薄膜的摩擦系數(shù)已趨于穩(wěn)定。可見，在來(lái)料檢測(cè)時(shí)規(guī)定無(wú)溶劑復(fù)合膜用PE膜的摩擦系數(shù)要小于0.1，以此來(lái)控制最終復(fù)合膜的摩擦系數(shù)，這種方法本身就不太準(zhǔn)確可靠。

再比如，我們通過(guò)紅外光譜法分析PE膜熱封面的爽滑劑含量，可以得到如圖9所示的紅外光譜對(duì)照?qǐng)D。圖9中有四條紅外光譜曲線，從上至下分別是：

1#曲線薄膜對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)us/ ud=0.081/0.068；

2#曲線薄膜是1#薄膜表面用乙醇擦試過(guò)的表面（爽滑劑被擦試掉了，以找到爽滑劑的紅外光譜峰）；

3#曲線薄膜對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)us/ ud=0.103/0.085；

4#曲線薄膜對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)us/ ud=0.095/0.073。

從圖9可見，1#和4#曲線薄膜的爽滑劑峰值最高，說(shuō)明其表面的爽滑劑含量最多，基本上是3#曲線薄膜的2倍，但摩擦系數(shù)上卻沒有明顯區(qū)別。

PE膜中爽滑劑量過(guò)多引起復(fù)合膜剝離強(qiáng)度下降

PE膜中的爽滑劑含量過(guò)多，將引起復(fù)合膜剝離強(qiáng)度下降，嚴(yán)重的在復(fù)合膜熟化完成時(shí)就能檢測(cè)到，而輕微的則在復(fù)合膜放置過(guò)程中才會(huì)出現(xiàn)剝離強(qiáng)度的衰減。

下面兩例實(shí)際檢測(cè)情況，可以作為參考。

實(shí)例一

（1）結(jié)構(gòu)：消光BOPP/PET12/抗靜電PE70，無(wú)溶劑復(fù)合內(nèi)層。

（2）主要參數(shù)：涂膠量1.5g/m2，42℃下熟化24小時(shí) 。

（3）縱向剝離強(qiáng)度檢測(cè)數(shù)據(jù)：2.03N/15mm、2.08N/15mm（PET撕裂）、1.82N/15mm、1.79N/15mm 。

（4）橫向剝離強(qiáng)度檢測(cè)數(shù)據(jù)：

2.75N/15mm、2.97N/15mm、2.69N/15mm。

（5）現(xiàn)象：如圖10所示，PE膜上有一層用手即可擦去的白色物質(zhì)，用溶劑擦試表明膠層在PE一側(cè)。

實(shí)例二

（1）結(jié)構(gòu)：BOPA15/PE133-137，光膜，10月12日生產(chǎn) 。

（2）主要參數(shù)：涂膠量1.5g/m2，熟化24小時(shí)。

（3）剝離強(qiáng)度檢測(cè)數(shù)據(jù)

10月13日檢測(cè)：橫向剝離強(qiáng)度為15.37N/15mm。11月4日檢測(cè)：橫向剝離強(qiáng)度為4.62N/15mm，剝開后PE面上有一層可擦去的霧狀物質(zhì)。11月18日檢測(cè)：橫向剝離強(qiáng)度為4.69N/15mm，與前次檢測(cè)數(shù)據(jù)接近，說(shuō)明剝離強(qiáng)度進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。

需要說(shuō)明的是，我們通常檢測(cè)的都是復(fù)合膜熟化完成后不久的剝離強(qiáng)度，很少跟蹤測(cè)試復(fù)合膜在放置過(guò)程中剝離強(qiáng)度是否會(huì)出現(xiàn)衰減。采用在PE膜中過(guò)量添加爽滑劑的方法，雖然能在一定程度上解決無(wú)溶劑復(fù)合膜熟化后摩擦系數(shù)異常增大的現(xiàn)象，但也往往會(huì)造成剝離強(qiáng)度在包裝袋流通環(huán)節(jié)出現(xiàn)明顯衰減。