彩印塑料软包装的现状和发展(二)(一)
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四、塑料薄膜复合工艺流程分析
塑料薄膜复合工艺是制造复合材料的重要手段。通过复合工艺,可以将具有不同功能的两种或两种以上的塑料薄膜,加工成为同一体的新型复合膜,达到扬长避短、优热互补的目的。
目前主要使用的塑料薄膜复合工艺是即涂胶复合工艺,是涂胶后经干燥,让液态胶层变成固态胶膜再复合的工艺。相对于挤出复合工艺的固态高分子材料,经高温高压作用力后变成粘流态均匀淋在印刷薄膜的“湿法复合法”来讲,常被业内人士称为“干法复合工艺”。实际上,就整个复合艺的研究来讲,即除胶复合工艺也应被称业“即除胶湿式复合工艺”才对。这样才能符合它使用的胶粘剂是液态,添加的稀释分散剂是液态,涂布到基膜上的胶层是液态的本相,才能反映它在“湿”状态下的工艺流程。真正的干法复合工艺,应是使用的各种原材料、包括胶粘剂在内都是固态的,就是近年来开发应用和推广的热熔胶预涂膜干式复合工艺。除复合的工作瞬间要发生态变,完成复合外,其它的工作过程中,都不应有任何“湿”概念的物质出现。
(一)即涂胶湿式复合工艺流程图
(二)基膜准备
首先要根据客户包装的商品是保鲜、冷冻或要经高温蒸煮、以及运输方式、保质期的长短、成本的要求等,设计出一种既能全面满足客户要求、又易加工、成本低的组合复合结构物来。例如,有的要用OPP/PE,有的要用OPA/CPP,有的要用OPP/AL/PE,有的要用PETP/AL/CPP,要求更高的要用PETP/AL/OPA/CPP或用目前国际上新开拓的VMCPP材料。VMCPP含有一层薄的镀铝层,同BOPP、CPP相比,VMCPP的透气率低10倍。
其次,一旦确定了采用哪一种基材后,还要根据客户要求袋子的大小尺寸来选择基材的宽度或版面的排列方向,以期最大限度地利用现有设备的机能、效率和减少基材边角料损耗,降低成本、提高效益。
第三,所要进行复合的基膜,其表面必须是清洁、干燥、平整、无灰尘、无油污,对非极性的、表面致密光滑的聚烯烃材料来说,还要事先进行处理,使其表面状态发生变化,表面张力提高到40mN/m,最少也要在38mN/m以上,这样,印刷和胶粘才能达到一定的牢度。
像聚乙烯、聚丙烯这样的非极性材料,表面致密光洁,表面能很低,是十分惰性的,如果不进行表面处理,胶粘剂对它很难浸润,与聚四氟乙烯(塑料王)一样,是难粘材料。为了改变这种情况,可以用各种方法对其进行处理,其中最有效可行的是电晕处理。
电晕处理后,薄膜的表面张力就可以从原来的3.0mN/m左右提高到38mN/m以上,高的可达40mN/m,对印刷和粘接大有好处。
为什么电晕处理能对薄膜表面产生作用呢?
(1)高频高压电源发生器在高压电场下,电子流对塑料薄膜表面会进行强有力的冲击,而且随着电压和电流的升高而增强,使表面起毛,变得粗糙,增加表面积。当胶粘剂与其表面接触时,可产生良好的浸润效果,胶粘剂会和塑料薄膜被拉毛了的凹沟形成极为复杂的渗透结合,盘根错节,增加粘接牢度。这是一个物理作用。
(2)在高压电场下,空气中的氧气变成臭氧,臭氧又会分解成氧气和新生态的氧原子:
3O2→2O3
O3→O2+[O]
而新生态的氧原子是十分强烈的氧化剂,对聚乙烯或聚丙烯分子中的a-碳进行氧化,使其变为羰基或羟基:
有了这种结构后,分子极性增大,表面张力提高,对具有很大极性的胶粘剂产生很大的亲和力、吸引力,增加粘接牢度。另外,由于产生羰基,又使分子链中产生新的a-碳,出现了新的活泼氢正好能与聚氨酯胶粘剂中的活泼性基材异氰酸根(-NCO)进行化学反应,使被粘材料和胶粘剂之间生成化学键,更增加了它的粘接牢度。从红外光谱检测可以发现,经过电晕处理后的聚烯烃表面,在谱线上有羰基或羟基吸收峰存在,证明上述这种化学作用是存在的。
(三)复合用胶粘剂的性能
即涂胶湿式复合工艺能将纸/塑、塑/塑、塑/纸/塑、塑/铝/塑等不同材质的幅状材料复合为一体的复合材料,主要是运用胶粘剂对这些参合材料与复合的各种材料同时具有的粘接性能。目前主要是单组分橡胶型胶粘剂和双组分聚氨酯胶粘剂两种。
单组分橡胶型胶粘剂对这些参与复合的各种材料同时具有的粘接性能。目前主要是单组分橡胶粘剂和双组分聚氨酯胶粘剂两种。
单组分橡胶型胶粘剂目前仍是以SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段材料)弹性体,再加上萜烯树脂、聚合松香等增粘剂和抗氧化、防老剂等助剂,用有机溶剂溶解合成配制的,对多种材料具有粘接力。可在BOPP/PE、PET/PE、BOPP/PET、BOPP/CPP、BOPP/纸、塑料/金属片材等结构上广泛使用。对被粘物表面状态要求不高,许多非极性材料、表面张力小也能粘得牢。同时因是单组分,不会交联固化,不必加配固体剂,所以使用简单,清洗方便。配好的胶粘剂存放不易变坏,只要密闭不漏气,存放较长时间也不会变质。同时价格偏低,生产成本较小,易被进行彩印塑料软包装加工生产的厂家接受。