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南京住野精工干法复合制膜工艺

时间:2020-10-10     作者:南京住野精工【转载】   来自:南京住野精工机械有限公司


一、干法复合工艺简介

干法复合工艺过程如下。
基材1→放卷→(表面处理)*

基材2+放卷→(表面处理)*→涂胶→干燥→贴合→冷却-收卷→熟化→成品
*表示已经过电晕表面处理的基材在一定时限内表面张力保持要求范围之内者,可省略此表面处理工序。

1.基材


干法复合类阻隔型包装薄膜所用的基材,就其在复合薄膜中的能而论,可分为阻隔基材、印刷基材、热封合基材等,其中阻隔材是干法复合类阻隔型包装薄膜的核心,是不可或缺的组成部,当阻隔基材兼具热封基材或印刷基材的功能时,干法复合类阻型包装薄膜则可不另置热封合基材层或印刷基材层。

干法复合类阻隔型包装薄膜的阻隔层,可以是含非热塑性材料的铝箔、蒸镀铝,或者蒸镀氧化铝的塑料薄膜、蒸镀氧化硅的薄膜,或者涂布聚乙烯醇或者涂布聚偏二氯乙烯的塑料薄膜,以是通过共挤出工艺生产的含阻隔层的阻隔性塑料薄膜。就阻能讲,阻隔基材中,铝箔具有最高等级的阻隔性,其透过氧气过水蒸气的透过率接近于零,保香性能也特别优秀;蒸镀氧化蒸镀氧化硅、涂布聚乙烯醇、涂布聚偏氯乙烯薄膜以及含聚偏乙烯层、含EVOH层的共挤出薄膜的阻隔性次之,属高阻隔料,其透氧率在0.1~10cm3/(㎡2·24h·0.1MPa)之间,此BOPET、BOPA等双向拉伸型阻隔性薄膜具有一般水平的阻(或者低阻隔性),其透氧率在几十到200cm/(㎡2·24h·0.1IMPa)之间,可以根据实际应用需要选用符合要求的、经济适用的品种。www.suminoseiko.com阻隔膜设备

2.放卷

放卷要求稳定而平整地将基材放出,放卷张力直接影响基材的放卷效果,张力过小,放卷时基材的平整度差,涂胶质量难以保证;而张力过大时,可能引起基材的拉伸变形,复合后产生基材的回缩,严重影响产品的质量。因此需要对放卷张力加以控制,一般来讲,容易拉伸变形的基材采用较低的放卷张力,不易变形的基材采用较高的放卷张力。比如,1m宽聚乙烯薄膜,放卷张力可控制在20~30N之间,1m宽的BOPP薄膜,放卷张力可控制在60N左右,1m宽的BOPA、BOPET薄膜,放卷张力可控制在80N左右;干法复合用铝箔的厚度小,一般仅0.7μm左右,放卷时容易撕裂,
因此也采用较低的放卷张力,一般在30N以下。

3.基材的表面处理

通常复合用基材的表面张力,特别是聚烯烃类薄膜的表面张力,都远远低于胶黏剂的表面张力,涂胶时不利于胶黏剂的展开、铺平,通过表面处理(一般采用电晕处理),可以使基材的表面张力大幅度提高,从而改善薄膜类基材表面的涂胶浸润性能,改善涂胶效果。电晕处理时,还能导致基材表面羰基、羧基等极性基团的产生,增加基材的极性,同时还有表面糙化的作用,几种因素的综合作用,明显地提升胶黏剂与复合基材表面之间的结合力,提高复合薄膜的层间剥离强度,因此干法复合基材普遍使用表面处理技术。例如通过表面处理,使聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类薄膜表面张力提高到40mN/m以上;使PET、PA等极性基材的表面张力提高到45mN/m左右;由于薄膜生产过程中的在线电晕处理(即所谓热处理)的效果明显优于对已生产好的薄膜进行电晕处理的效果,而且在薄膜进行表面处理之后,虽然表面张力有随时间的增加而逐渐降低的趋势,只要表面处理好的海膜的表面张力不低38mN/m,其表面状态仍能够满足干法复合的要求,因此很多塑料薄膜的生产单位,都在生产薄膜时对簿膜进行在线表面处理。


干法复合企业,可以对基膜生产单位提出对基膜表面状态的要求,在表面张力满足要求的前提下,复合时即可不对基膜进行表而处理。钢销类基材本身具有很高的表面张力,在表面消洁度良好的情况下,不需要对表面进行电举处理,即能够满足涂胶的需要,但若铝箔在生产过程中其表面被残余溶剂等低分子物污染时,也需要对铝箔的表面进行电晕处理,以除去这些低分子物质,确保铝箔的表面张力达到70mN/m,以确保复合产品的层间剥离强度。www.suminoseiko.com阻隔膜设备

4.涂胶

干法复合工艺通常采用网纹辊将胶黏剂涂布到需要复合的基材上。上胶量通过网纹辊的网线数、网纹的深度以及胶黏剂的浓度加以控制。当网纹辊确定以后,通过涂布液的浓度控制上胶量。为便于贮存运输,现今市售干法复合用胶黏剂通常都生产成高浓度产品,一般在70%以上,而浓度太高不易涂布施工,涂布上胶时用溶剂稀释,配制成所需要的浓度(一般在40%以下)。

经典的干法复合胶黏剂通常是酯溶性聚氨酯胶黏剂,国内目前广泛使用的是双组分芳香族类聚氨酯胶黏剂(包括聚酯类聚氨酯胶黏剂和聚醚类聚氨酯胶黏剂),出口商品特别是到美国的蒸煮袋类产品用薄膜,根据美国国家标准的要求,则应采用脂肪族类聚氨酯胶黏剂。众所周知,聚氨酯类胶黏剂原辅材料选用余地大,配方及生产工艺设计的灵活性强,人们可以通过对原辅材料、配方及生产工艺的设计与调整,满足各种实际应用中对胶黏剂的柔韧性、黏合强度、透明度、耐温性、耐蒸煮性、耐疲劳、耐溶剂性等多方面不同的需要。目前,已开发出普通型胶黏剂、耐水煮型胶黏剂、耐高温蒸煮型胶黏剂(包括耐121℃蒸煮、耐135℃蒸煮等不同级别的产品)、耐介质型胶黏剂(耐酸碱、耐辛辣、耐甲苯二甲苯等)、抗爽滑剂型胶黏剂、镀铝薄膜专用胶黏剂等,胶黏剂的多样化是干法复合得以广泛应用的最为重要的原因之一,当然胶黏剂的多样性,对使用者也提出了较商的要求、在选用黏合剂之前,对于不甚熟悉的胶黏剂,必须认真阅读相应的技术资料,或者与胶黏剂的生产单位联系,了解胶黏剂的有关情况,以免以用带来不必要的损失。

5.干燥

干燥温度与速度,因干法复合生产线的不同以及胶黏剂的不同而不尽相同,以能将胶黏剂中的溶剂彻底供干为原则。目前国产优质干法复合生产线,一般生产速度可达150~200m/min之间。经典的溶性聚氨酯类胶黏剂,干法复合时干燥温度通常应控制在45~90℃之间。适当提高温度可以加快干燥速度,但过高的温度,干燥时可能引起基材的收缩、变形以及出现气泡等弊病,是不可取的。

6.贴合(复合)

贴合(复合)在一对钢辊和橡胶辊之间、在加热加压下进行。两基膜贴合,在高于室温的温度下进行,可以使干燥后已经冷却到室温的胶黏剂重新“激活”,对第二基材(未涂胶基材)产生浸润,得到良好的黏合效果,因此通常将复合钢辊的表面温度控制在65~80℃之间。在贴合导热性较好的铝箔时以及贴合厚度较大的基膜时,或者贴合速度较高时应适当提高贴合钢辊的表面温度,但应以不使基膜产生过大收缩变形、不致粘辊为度。钢辊和橡胶辊之间的压力,以基材贴合良好而不变形为宜。

对于LDPE、CPP之类刚性较差的第二基膜,为保证平整性,进入复合辊前,必要时应采用展平辊展平。

7.冷却

冷却在紧接复合辊处的一个冷却用钢辊上完成。刚复合好、从合辊出来的薄膜温度较高,可能达到60℃左右,由于复合薄膜(特别是全塑型复合薄膜)在较高的温度下刚性较低,容易变形,不易收卷;即使含铝箔的复合薄膜,刚复合好的薄膜,因刚复合后版黏剂尚未熟化,高温时粘接力低下,也不易收卷,故需使用冷却限,使复合薄膜的温度降低,使两基膜同产生较大的表观初粘力,改善卷取性能,然后进入卷取工位进行卷取。www.suminoseiko.com阻隔膜设备

8.卷取

实践表明,适当增大卷取张力卷得紧一些,有助于使两种基材间咬牢,防止两基材不同收缩所产生的“隧道效应”(横向皱纹),以期得到平整度良好的复合薄膜。因此干法复合时通常建议收卷时尽量紧一些。


9.熟化

复合好的膜卷在熟化室里进行熟化。熟化的目的是使复合好的薄膜在较高的温度下,较快地完成化学反应,从而达到良好的层间黏合,得到较高的层间剥离强度。一般来讲,适当升高熟化温度,有助于加快熟化速度,缩短熟化时间,但过高的熟化温度可能导致复合薄膜产生较大的收缩变形甚至引起耐高温性较差的基材产生熔化、粘连等弊病,因而过高的熟化温度也是不可取的。熟化一般在45~55℃的温度下进行,熟化时间在48h左右。经过熟化处理,复合薄膜的层间黏合已接近最佳值,完成整个复合加工程序。熟化后的复合薄膜可进行分切、制袋等后继加工。


南京住野精工机械有限公司是一家集科研、生产、销售于一体的高科技企业,一贯坚持诚信、平等、客户利益至上的经营理念,为了更好地提升设备的品质,步入更专业化规范化的生产轨道。我们分别成立了塑料片材板材、流延、双向拉伸、非织造无纺布熔喷布、淋膜复合,再生造粒环保回收系统和涂布机制造系统等七大类设备的独立研发技术中心和生产部门。提供专业的全套技术方案以满足每位客户的特殊使用需求。其中,关于挤出复合制造系统,即淋膜机,有如下生产线可供定制:PE双层/三层共挤复合生产线,LDPE(三合一)淋膜生产线,PP,PE,PLA双面淋膜复合生产线,铝箔高速淋膜复合生产线,PP纺粘布淋膜复合生产线,纺织衬布淋膜复合生产线,热熔喷胶复合生产线,多层挤压淋膜生产线,石墨烯涂布复合生产线,碳纤维淋膜复合生产线。

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