通过一个案例分析胶水染色剂分辨复合脱层
http://www.packltd.cn 时间:2019年7月31日 关注数:869 次 |
摘要：某软包企业投诉：材料组合为BOPA //RCPP(1560um) ，用干式复合，生产耐121度半高温蒸煮袋，检测时发现：剥离强度低，并产生脱层现象，同时发现油墨全部转移至热封层，印刷层为空白膜。印刷企业先将自身各工序工艺、操作以及使基材做分析检测试验后，都查不出有任何异常现象产生，才初步判断为所使用基材膜分层所致。
某软包企业投诉：材料组合为BOPA //RCPP(1560um) ，用干式复合，生产耐121度半高温蒸煮袋，检测时发现：剥离强度低，并产生脱层现象，同时发现油墨全部转移至热封层，印刷层为空白膜。印刷企业先将自身各工序工艺、操作以及使基材做分析检测试验后，都查不出有任何异常现象产生，才初步判断为所使用基材膜分层所致。
尼龙膜会产生分层吗？材料生产厂家认为，尼龙膜为同一模头生产的单一整体，不可能产生分层。断然回绝使用厂家提出的尼龙膜会分离脱层的结论。而这家企业无论从设备或各种检测手段、仪器都比较齐全并使用。他们先自找原因，从投料到各生产工序及现场记录都查不出有异常现象，但剥离牢度偏低，仅0.2～0.5N/15mm。并且，印刷墨迹完全转至热封层，尼龙层呈现空白无印迹。由于印墨被热封层粘附，尼龙膜为空白。因此，问题的中心就停留在尼龙膜上。事后才知道，因这家企业同时还使用日本厂商的其他货物，也委托日商送日本查找原因。
对于产生印刷用尼龙膜，油墨附着不牢现象有几种可能： 1、BOPA膜本身表面润湿张力太低，油墨被下一层材料粘附拉走；2、BOPA膜在生产中由于空气中湿度大，薄膜表面附有小水珠；3、膜本身添加剂太多上浮或再造粒料偏多，产生阻碍油墨的附着；4、尼龙膜与油墨、胶粘剂不匹配；5、印刷、复合工艺异常；6、BOPA膜在剥离的过程中发生了自身的层间分离脱层等等。
当然，许多定向工艺生产的薄膜如BOPA、BOPP等都由两表层和芯层这种结构组合生产的。出现脱层现象，首先要了解脱层在哪个介面，此案例结构，BOPA//RCPP共有BOPA与油墨、油墨与胶粘剂、胶粘剂与热封层三个直观界面如图：
由于此案例中，印墨完全被粘附脱离尼龙膜，查找现存的尼龙膜表面张力达54达因，膜面的摩擦系数和雾度也正常，在使用当时天气晴，车间湿度为60%，因此也排除了气侯及添加剂上浮的可能。因尼龙膜厂家坚持尼龙膜不可能产生分离脱层，要求各自在生产中再仔细查找原因。
其实此结构除这三个非常直观的界面外，还有二个看不见的界面在BOPA内。一般BOPA膜，膜层结构常见为外表层、芯层和内表层。表层和芯层的厚度和功能各自不同。内、外表层所添加的添加剂也不同，外层起爽滑作用，一般不加电晕，厚度约1.4～1.8um左右，不超过2.0um。内层用于印刷，需加电晕处理，厚度也约1.4～1.8um。内外表层一般不加再造粒料，中间层是不加任何添加剂，但可以适当加入一定量的再造粒料，厚度约11.4um。当然这再造粒加的数量和质量必须适当和有一定的质量标准（不得超过总量30%），否则一旦出现问题，给印刷企业带来很大的查找原因麻烦。因为尼龙膜内、外层厚度太薄，当胶水在BOPA和RCPP间的粘接强度大于BOPA膜自身不同层间的结合强度时，膜便在较弱的地方被走分开，此时测得的剥离强度其实并不是胶水的粘接强度，而是BOPA的层间剥离强度。
怎么可判断尼龙膜分层？以往在处理复合牢度脱层时都用PU兰色染色剂。而PU兰色染色的用途是与聚氨酯胶粘剂接触时，能够将聚氨酯胶粘剂层染成兰色。使用PU染色剂可判定聚氨酯胶层附着在剥离开的复合薄膜的哪一个层面，有助于分析造成剥离强度不良的原因。但PU染色剂剂仅能体现胶粘剂附着于脱层界面的哪一边及胶量附着的多少，对于是哪类薄膜就没办法判断。而对于尼龙膜这种层间离层现象，可以通过对剥开的膜进行染色得到验证。有一种胶水染色剂可以对聚氨酯类的物质进行染色而显红色，而对于薄膜，尼龙显土黄色，其它膜则不显色。这种染色剂常用于判断胶水停留在哪一侧的基材上。用BOPP//CPP复合膜为例，在没有将BOPP拉断的情况下将膜剥离开，在一定条件下使用染色剂染色，结果为两面都没有显色。这种情况则表明，剥离开的地方不是胶水的界面，也不是油墨（聚氨酯体系）转移后的界面，因为胶水和聚氨酯油墨染色后均应显示红色。此种情况即为BOPP发生了层间剥离，这可通过进一步实验验证。将刚才染色过的膜，用砂纸在含CPP那一面轻轻来回磨擦后再次进行染色，可观察到被砂判磨过的地方显出了红色。这是由于砂纸将一层OPP膜磨掉以后，露出了聚氨酯的油墨从而染色显示出红色。
而某软包企业所生产的粽子袋，用这种胶水染色剂试验，剥离的界面除聚氨酯胶粘剂层的少量红色圆点外，基本两面全是土黄色一片。可以说明，是尼龙膜自行脱层。由于尼龙膜内表层太薄或在生产过程的某些原因使其表层的粘附力比油墨和胶粘剂层更弱。因此，内层膜被剥离。剥离的过程是从最弱的一个界面分开。不管是干复还是无溶剂复合，在基材不变的情况下，很难通过调整胶水或油墨而得到分层的改善。所以基材质量在很大程度上决定着材料结构的最终剥离结果，选择好基材对于保证软包袋的质量尤为重要。特别是耐高温蒸煮袋更不能马虎。后经日本检验报告也证实是由于尼龙膜在生产过程因素而自身产生分离脱层。
(来自:包装企业网)
