溫、柔韌性好等優(yōu)點(diǎn),用途越來越廣。但目前聚氨酯黏合劑仍以溶劑型為主,或多或少都有一定的毒性,對環(huán)境和人體健康都有一定的影響。近年來,包裝尤其是食品包裝的安全衛(wèi)生性越來越引起人們的關(guān)注,同時(shí),各國對環(huán)境保護(hù)也越來越重視,促使研究人員投入到更環(huán)保的水性黏合劑的研究開發(fā)中。北京高盟化工有限公司幾年前便組織科研人員研發(fā)水性黏合劑,目前已經(jīng)投放市場的水性聚氨酯黏合劑有普通塑/塑復(fù)合用單組分黏合劑YH620及水煮型塑/塑復(fù)合雙組分黏合劑YH610/YH05。本文將介紹這兩種黏合劑的物理性能指標(biāo)和使用注意事項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果分析
1.主要原材料
黏合劑:①YH620單組分水性聚氨酯黏合劑;②YH610/YH05雙組分水性聚氨酯黏合劑,配比為YH610∶YH05=20∶1。
基材:透明PE60、VMCPP、BOPP、PET、PA25。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
HIROSHIMA復(fù)合機(jī)(日本),復(fù)合速度為60~120m/min;BLD-200S電子剝離實(shí)驗(yàn)機(jī)。
3.性能測試
按照GB2790-81標(biāo)準(zhǔn),測量復(fù)合膜的T型(90°)剝離強(qiáng)度,剝離速度為300mm/min。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
(1)涂布量對剝離強(qiáng)度的影響
復(fù)合薄膜的質(zhì)量與黏合劑涂布量有很大關(guān)系。用YH620黏合劑復(fù)合滿版印刷的BOPP薄膜和VMCPP薄膜,涂布量對復(fù)合膜剝離強(qiáng)度的影響見表1。由表1可以看出,YH620黏合劑的干基涂布量應(yīng)在1.5g/m2以上。
表1 YH620涂布量對剝離強(qiáng)度的影響
、PET/PE結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜,其涂布量對復(fù)合膜剝離強(qiáng)度的影響見表2。由表2可以看出,YH610/YH05黏合劑的干基涂布量應(yīng)在2.5~3.0g/m2比較合適,再提高干基涂布量,剝離強(qiáng)度變化不大。
表2 YH610/YH05涂布量對剝離強(qiáng)度的影響
煮性能
、PET/PE,干基涂布量為3.0~3.5g/m2,經(jīng)過100℃、30min水煮,水煮前后復(fù)合膜剝離強(qiáng)度的變化及與溶劑型聚氨酯黏合劑的對比見表3。
表3 YH610/YH05與溶劑型聚氨酯粘合劑復(fù)合膜剝離強(qiáng)度對比
和溶劑型聚氨酯黏合劑的性能接近,能夠滿足水煮加工的要求。
使用方法及注意事項(xiàng)
(1)打開黏合劑桶蓋,在使用前勻速、緩慢地?cái)嚢?~10分鐘,切勿劇烈攪拌,防止大量氣泡產(chǎn)生。
(2)檢測印刷膜的表面張力是否合適,并確保油墨表面張力超過38mN/m。
(3)復(fù)合機(jī)烘箱溫度設(shè)為80℃、85℃、95℃(溫度達(dá)到設(shè)定溫度后才可開機(jī)),烘箱的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)要設(shè)到大。復(fù)合鋼輥溫度設(shè)置為85℃~95℃,復(fù)合壓力盡量設(shè)到大。注意:在考慮薄膜承受能力的情況下,溫度設(shè)定要盡量按以上建議操作。
(4)上膠槽和黏合劑桶之間必須使用空氣隔膜泵,使用前應(yīng)將泵清理干凈,不可與溶劑混合。
(5)為防止堵版,在停機(jī)時(shí)必須將刮刀松開,并使涂膠輥浸潤在膠液中保持轉(zhuǎn)動。
(6)復(fù)合速度過高時(shí)會產(chǎn)生氣泡,可以在上膠槽內(nèi)放置一根勻墨棒,起到消除氣泡的作用。
(7)盡可能使用反向轉(zhuǎn)動的勻膠輥。
(8)使用結(jié)束后,先用水擦去涂膠輥上的膠液,再用乙酸乙酯清洗。
(9)如復(fù)合膜表觀出現(xiàn)隧道現(xiàn)象,有兩點(diǎn)需要注意:一是刮刀不干凈,造成刮綹現(xiàn)象,應(yīng)清理刮刀;二是發(fā)生堵版,應(yīng)清理涂膠輥。
相關(guān)問題解答
1.如何選用涂膠輥?
應(yīng)選網(wǎng)穴淺且開口大的涂膠輥,建議使用180線/英寸、網(wǎng)穴深度為32μm的涂膠輥。
2.如何清潔復(fù)合設(shè)備上的水性黏合劑?
不要等水性黏合劑干掉再清潔,濕黏合劑用水很容易清潔,如果黏合劑已干結(jié),可用丁酮和乙酸乙酯清潔。
3.復(fù)合速度很快時(shí)會產(chǎn)生氣泡,是否可以添加消泡劑?
高盟公司的水性黏合劑中已含有消泡劑,一般無須額外添加消泡劑。如果泡沫現(xiàn)象嚴(yán)重,可以使用消泡劑,但要嚴(yán)格控制用量,以免用量過多而影響產(chǎn)品表觀。一般每200kg膠液中消泡劑的添加量不要超過500g,而且要攪拌均勻。
4.如何判斷黏合劑是否已完全干燥?
若復(fù)合膜下機(jī)時(shí)是透明的,沒有霧狀,表明黏合劑已干燥完全。開機(jī)時(shí)可先用透明結(jié)構(gòu)的OPP/OPP來調(diào)節(jié)設(shè)備的參數(shù)設(shè)定。
5.為什么用水性黏合劑復(fù)合的產(chǎn)品在熟化室放一段時(shí)間后剝離強(qiáng)度會提高?
水性黏合劑的分子量很高,熟化室內(nèi)溫度較高,能夠增加黏合劑對薄膜表面的浸潤,所以復(fù)合膜剝離強(qiáng)度會提高。
6.復(fù)合膜剝離強(qiáng)度會不會在幾個(gè)月后衰減?
這是不會的,黏合劑的黏結(jié)強(qiáng)度不會發(fā)生變化。
7.水性黏合劑會不會影響油墨在薄膜上的附著力?
這與油墨的質(zhì)量有關(guān),如果油墨和薄膜的親和力差,黏合劑可能會把油墨從薄膜上拉下來,比如我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)白墨在復(fù)合后會發(fā)生油墨轉(zhuǎn)移,建議使用質(zhì)量好的油墨。
8.為什么使用不同油墨(即使油墨表面張力達(dá)到40mN/m)時(shí)得到的復(fù)合膜表觀不同?
除了顏料(或染料)和成膜樹脂外,不同油墨中還有含量不等的蠟滑劑、消泡劑、增塑劑等,所有這些成分都有可能對黏合劑產(chǎn)生不利影響。
9.增大黏合劑涂布量會提高復(fù)合膜剝離強(qiáng)度嗎?
不完全這樣,在涂布量很低的情況下,剝離強(qiáng)度就會很低,這時(shí)候提高涂布量對剝離強(qiáng)度會有較大的影響。但當(dāng)涂布量達(dá)到一定值的時(shí)候,再提高涂布量,對剝離強(qiáng)度的影響就不十分明顯。
10.涂布量大是否會引起熱封時(shí)黏合劑的溢出?
涂布量在12g/m2以下時(shí),不會發(fā)生這種情況。
11.黏合劑可以稀釋嗎?怎樣稀釋?
請不要稀釋黏合劑。若稀釋會改變產(chǎn)品的表面能,導(dǎo)致復(fù)合產(chǎn)品的外觀不好,還會增加發(fā)生起泡、橘皮現(xiàn)象的可能性。
12.怎樣改善復(fù)合膜的外觀?
在國外,常用的辦法是使用展平輥,當(dāng)然薄膜的質(zhì)量也影響復(fù)合膜的表觀。同時(shí)要注意黏合劑質(zhì)量正常,涂膠輥和其他滾筒干凈、無損傷。
13.為什么電暈處理能提高復(fù)合膜剝離強(qiáng)度?
國外絕大多數(shù)復(fù)合機(jī)上都安裝有在線電暈處理裝置,可以清潔基材表面,提高基材的表面能,從而提高復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度。