[誤區(qū)]無(wú)溶劑復(fù)合后PE薄膜摩擦系數(shù)為什么會(huì)增大？

發(fā)布時(shí)間：2020-01-13 13:58:27 文章來(lái)源：zgnpayia 點(diǎn)擊次數(shù)：2431次

　　無(wú)溶劑復(fù)合中有這樣一個(gè)現(xiàn)象：聚乙烯薄膜經(jīng)無(wú)溶劑復(fù)合熟化后，摩擦系數(shù)出現(xiàn)異常增大，自動(dòng)包裝帶不動(dòng)或包裝袋開(kāi)口性不良，不能正常使用；檢查基膜的摩擦系數(shù)時(shí)又很爽滑，同時(shí)無(wú)溶劑復(fù)合邊緣未涂膠的聚乙烯也很爽滑，很顯然經(jīng)無(wú)溶劑復(fù)合熟化后，薄乙烯薄膜的摩擦系數(shù)增大了，這與無(wú)溶劑膠水直接相關(guān)。

　　一般分析認(rèn)為：無(wú)溶劑膠水中的聚醚成份會(huì)吸收薄膜中的爽滑劑，使得已析出到聚乙烯薄膜熱封面的爽滑劑成份大量向內(nèi)遷移，造成熟化后摩擦系數(shù)異常增大。

　　加工第一步：吹膜

　　吹制三層共擠薄膜時(shí)，一般在只在薄膜的熱封層使用高爽滑性的料子或添加一定量的開(kāi)口爽滑母料，而在電暈層一般使用不含或爽滑劑含量很低的粒子，中間層根據(jù)薄膜的厚薄使用不含或中等爽滑劑含量的粒子，可見(jiàn)吹制出的三層共擠薄膜其中爽滑劑含量存在明顯的梯度，由于爽滑劑在樹(shù)脂中的溶解度有限，多余的爽滑劑會(huì)逐漸遷移到時(shí)薄膜熱封層的表面，而使薄膜的表面摩擦系數(shù)進(jìn)一步降低。

　　三層共擠薄膜中熱封層內(nèi)的爽滑劑成份除了向熱封層表面遷移外，還有一部分會(huì)向共擠薄膜中爽滑劑濃度較低的芯層和電暈層遷移，形成以溶解度為基礎(chǔ)的濃度平衡。

　　加工第二步：無(wú)溶劑復(fù)合加工

　　無(wú)溶劑復(fù)合是在電暈層一側(cè)加了一層具有能吸收爽滑劑成分的膠水，并在一定溫度如40度下放置24小時(shí)，在這樣一個(gè)過(guò)程中，已析出到熱封層表面的爽滑劑還會(huì)（沿箭頭方向）往薄膜內(nèi)遷移，有的被膠水層吸收，到一定程度后薄膜表面的爽滑度降低，摩擦系數(shù)增加很大。

　　圖8-9 吹膜圖示圖8-9 復(fù)合后爽滑劑遷移圖示

　　聚乙烯薄膜經(jīng)無(wú)溶劑復(fù)合后，其薄膜表面爽滑劑向膜內(nèi)遷移，其遷移速率受多方面的影響。

　　無(wú)溶劑膠黏劑中的聚醚成份會(huì)吸收一部分爽滑劑，使得薄膜與膠水相貼合界面的爽滑劑濃度降低，使薄膜中的爽滑劑分布形成高濃度梯度，而高濃度部分的爽滑劑會(huì)向低濃度部分遷移，直到建立新的濃度平衡。很顯然膠水層將薄膜內(nèi)的爽滑劑成分吸附量越多，對(duì)PE復(fù)合膜摩擦系數(shù)的影響就會(huì)越大，這與膠水成分及涂膠量密切相關(guān)。

　　溫度對(duì)薄膜內(nèi)爽滑劑的濃度平衡有明顯影響，隨著溫度升高膠黏劑對(duì)爽滑劑的吸收量會(huì)增加，薄膜內(nèi)爽滑劑的溶解度也相應(yīng)增加，出現(xiàn)了更高的濃度梯度，爽滑劑將加快內(nèi)遷移速率，直到建立新的濃度平衡點(diǎn)。在這一過(guò)程中，薄膜表面的爽滑劑量會(huì)減少，多層爽滑劑層變成單層爽滑劑層，甚至單層爽滑劑層也不完全，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)薄膜摩擦系數(shù)異常增大的現(xiàn)象。

　　另外，在一溫度條件下新的平衡點(diǎn)的建立需要足夠的時(shí)間，如果這個(gè)平衡點(diǎn)建立時(shí)間大于熟化時(shí)間，則復(fù)合膜出熟化室后，由于通常熟化溫度高于室溫，終止了爽滑劑內(nèi)遷移過(guò)程，這是有時(shí)從熟化時(shí)間上來(lái)控制摩擦系數(shù)的原因。當(dāng)然，熟化過(guò)程的平衡點(diǎn)也是動(dòng)態(tài)的過(guò)程，隨著無(wú)溶劑膠黏反應(yīng)的進(jìn)行，分子量不斷增大，對(duì)爽滑劑的吸收能力也在下降，但其中聚醚成份的分子鏈段并沒(méi)有改變，吸收爽滑劑性能仍然存在。

　　復(fù)合膜完成規(guī)定的熟化時(shí)間后，在較高的溫度條件下膠層及薄膜自身對(duì)爽滑劑的飽和溶解度較高，在復(fù)合膜的熟化過(guò)程中有大量的爽滑劑會(huì)遷移到膠層的界面被膠層吸收，一旦溫度降低后，膠層及內(nèi)層薄膜對(duì)爽滑劑的溶解度隨之降低，室溫越低其溶解度也相應(yīng)越低，這樣超出膠層及薄膜溶解度部分的爽滑劑將析出到薄膜與膠層的界面上，一旦形成了弱界面層，則會(huì)引起剝離強(qiáng)度的衰減下降，這也是無(wú)溶劑復(fù)合膜剝離強(qiáng)度可能出現(xiàn)大幅衰減的原因之一，而且薄膜中所添加的爽滑劑含量越高，引起這種剝離強(qiáng)度衰減的可能性也相應(yīng)增加，這就是過(guò)量添加爽滑劑解決PE無(wú)溶劑復(fù)合膜摩擦系數(shù)問(wèn)題的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)所在。有時(shí)我們剝開(kāi)復(fù)合膜，表現(xiàn)為界面分離現(xiàn)象，某一側(cè)界面上（可以是膠層與內(nèi)層膜的復(fù)合界面，也可能是膠層與次內(nèi)層薄膜的復(fù)合界面）明顯有一層用手可擦去的白色物質(zhì)，這一層物質(zhì)就是爽滑劑成分。無(wú)溶劑膠黏劑中的聚醚成分較多，雖然對(duì)PE無(wú)溶劑復(fù)合膜的摩擦系數(shù)影響較大，但能容納的爽滑劑析出量也較大，復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度也可能較高?？梢?jiàn)，在特定的生產(chǎn)工藝條件下，復(fù)合膜的摩擦系數(shù)與剝離強(qiáng)度需要找到一個(gè)兼顧點(diǎn)，薄膜中爽滑劑的含量多少為宜，要經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試論證。但，多數(shù)軟包廠沒(méi)有吹膜工序，是外購(gòu)PE薄膜，這就增加了PE無(wú)溶劑復(fù)合膜的不可控因素。

　　復(fù)合膜完成規(guī)定的熟化時(shí)間，在室溫存放時(shí)，隨著溫度的降低，內(nèi)層聚乙烯薄膜中的爽滑劑除了遷移到膠層與薄膜的界面上，還會(huì)有一部分從薄膜內(nèi)部再次向外遷移薄膜的熱封層表面，這也是冬天無(wú)溶劑復(fù)合膜在剛熟化完成時(shí)摩擦系數(shù)可能偏高，但放置數(shù)天后感覺(jué)摩擦系數(shù)又變小了，薄膜內(nèi)爽滑劑二次外遷的結(jié)果，耗時(shí)可能會(huì)較長(zhǎng)。但在夏天，由于復(fù)合膜熟化溫度與室溫較接近，有的本身就是常溫固化，這樣熟化完成后，薄膜內(nèi)爽滑劑再次外遷的可能性較??；甚至低溫熟化好的無(wú)溶劑復(fù)合膜，隨著貯存溫度的升高，薄膜表面的爽滑劑會(huì)再次向復(fù)合膜內(nèi)遷移，摩擦系數(shù)反而會(huì)再次升高。

　　無(wú)溶劑復(fù)合膜的摩擦系數(shù)問(wèn)題更容易出現(xiàn)在較薄的PE薄膜（例如低于45μ的厚度）復(fù)合中，一是薄膜較薄，爽滑劑更易向內(nèi)層遷移；二是，相同配方的薄膜，由于薄膜較薄，則薄膜內(nèi)含的爽滑劑總量會(huì)較少，所以在吹制較薄的PE薄膜時(shí)需要在熱封層中多添加一部分開(kāi)口爽滑劑。

　　三層共擠聚乙烯薄膜，一般都是LDPE、LLDPE、MLLDPE幾種樹(shù)脂的共混改性配方，但其結(jié)晶度不一樣，LLDPE的結(jié)晶度（50%-55%）高于LDPE的結(jié)晶度（40%-50%），爽滑劑只在薄膜中的非結(jié)晶區(qū)發(fā)生遷移，而CPP的結(jié)晶度（80%-90%）遠(yuǎn)高于聚乙烯薄膜，這也是CPP無(wú)溶劑復(fù)合膜基本不存在摩擦系數(shù)增大現(xiàn)象的原因。

　　PE無(wú)溶劑復(fù)合膜的摩擦系數(shù)影響因素及一般對(duì)策如下：

　　序號(hào)

　　影響因素

　　一般對(duì)策

　　可能存在的問(wèn)題

　　1、膠黏劑型號(hào)中所含聚醚成份會(huì)吸收薄膜中的爽滑劑成分，聚醚成分比例越多，對(duì)摩擦系數(shù)的影響也越大

　　選用聚醚成分相對(duì)較少的膠黏劑型號(hào)

　　選擇范圍有限，也可能不適應(yīng)多種材料的復(fù)合要求

　　2、上膠量越大，對(duì)摩擦系數(shù)的影響也越明顯

　　在滿足產(chǎn)品外觀的情況下，盡量減少上膠量

　　但滿版印刷膜復(fù)合時(shí)，上膠量多在1.6-1.8

　　3、熟化溫度越高，對(duì)摩擦系數(shù)的影響越明顯