Аннотация: В данной статье анализируется проблема белой точки в композитных пленках из ПЭТ/ВМЦПП и ПЭТ/ВМПЭТ/ПЭ при их композитном формировании и предлагаются соответствующие решения.
Композитная пленка с алюминиевым покрытием — это мягкий упаковочный материал с «алюминиевым блеском», получаемый путем компаундирования пленок с алюминиевым покрытием (обычно VMPET/VMBOPP, VMCPP/VMPE и др., среди которых VMPET и VMCPP являются наиболее распространенными) с прозрачными пластиковыми пленками. Она применяется для упаковки продуктов питания, товаров медицинского назначения, косметики и других товаров. Благодаря превосходному металлическому блеску, удобству, доступности и относительно хорошим барьерным свойствам, она получила широкое распространение (лучшие барьерные свойства, чем у пластиковых композитных пленок, дешевле и легче, чем алюминиево-пластиковые композитные пленки). Однако при производстве композитных пленок с алюминиевым покрытием часто появляются белые пятна. Это особенно заметно в композитных пленках со структурами PET/VMCPP и PET/VMPET/PE.
1. Причины и способы решения проблемы «белых пятен»
Описание явления «белых пятен»: На поверхности композитной пленки наблюдаются отчетливые белые пятна, которые могут быть случайным образом распределены и иметь одинаковый размер. Особенно это заметно на композитных пленках без печати и на композитных пленках, выполненных белыми или светлыми чернилами на всей поверхности пластины.
1.1 Недостаточное поверхностное натяжение на стороне алюминиевого покрытия.
Как правило, испытания на поверхностное натяжение следует проводить на корончатой поверхности пленки, используемой перед нанесением композита, но иногда испытания алюминиевого покрытия игнорируются. Особенно это касается пленок VMCPP, поскольку из-за возможности осаждения мелкомолекулярных добавок в базовой пленке CPP алюминиевая поверхность пленок VMCPP, хранившихся в течение определенного времени, склонна к недостаточному поверхностному натяжению.
1.2 Плохое выравнивание клея
Для клеев на основе растворителей следует выбирать оптимальную концентрацию рабочего раствора в соответствии с инструкцией по применению, чтобы обеспечить оптимальное выравнивание клеевого слоя. В процессе непрерывного производства композитных материалов необходимо проводить контроль вязкости. При значительном увеличении вязкости следует немедленно добавлять растворители. Предприятия, имеющие соответствующие условия, могут использовать автоматическое клеевое оборудование с закрытым насосом. Оптимальную температуру нагрева для клеев без растворителей следует выбирать в соответствии с инструкцией по применению. Кроме того, учитывая вопрос времени активации клея без растворителей, после длительного времени необходимо своевременно удалять клей из мерного ролика.
1.3 Некачественный композитный процесс
Для конструкций из ПЭТ/ВМЦПП, из-за малой толщины и легкой растяжимости пленки ВМЦПП, давление ламинирующего ролика во время ламинирования не должно быть слишком высоким, а натяжение намотки — не слишком высоким. Однако, когда конструкция из ПЭТ/ВМЦПП является композитной, поскольку пленка ПЭТ является жесткой, целесообразно соответствующим образом увеличить давление ламинирующего ролика и натяжение намотки во время композитирования.
Соответствующие параметры комбинированного процесса следует формулировать с учетом особенностей комбинированного оборудования при наличии различных структур алюминиевого покрытия.
1.4 Попадание посторонних предметов в композитную пленку приводит к образованию «белых пятен»
К посторонним предметам относятся в основном пыль, частицы резины или мусор. Пыль и мусор в основном попадают в цех и чаще всего образуются при плохой гигиене цеха. Частицы резины в основном образуются от резиновых дисков, валиков для нанесения покрытия или валиков для склеивания. Если цех композитных материалов не является полностью пыленепроницаемым, следует также обеспечить чистоту и порядок в нем, установив пылеулавливающее или фильтрующее оборудование (устройство для нанесения покрытия, направляющий валик, устройство для склеивания и другие компоненты) для очистки. Особенно следует регулярно чистить валики для нанесения покрытия, скребки, выравнивающие валики и т.д.
1.5 Высокая влажность в производственном цехе приводит к появлению «белых пятен».
Особенно в сезон дождей, когда влажность в цехе составляет ≥ 80%, композитная пленка более склонна к появлению «белых пятен». Необходимо установить в цехе измеритель температуры и влажности для регистрации изменений температуры и влажности и расчета вероятности появления белых пятен. Предприятия, имеющие соответствующие условия, могут рассмотреть возможность установки осушительного оборудования. Для многослойных композитных конструкций с хорошими барьерными свойствами необходимо рассмотреть возможность приостановки производства или выпуска однослойных многослойных или прерывистых композитных конструкций. Кроме того, при обеспечении нормальных характеристик клея рекомендуется соответствующим образом уменьшить количество используемого отвердителя, обычно на 5%.
1.6 Поверхность для склеивания
Если явных отклонений не обнаружено и проблему «белых пятен» решить не удается, можно рассмотреть возможность нанесения покрытия на алюминиевую сторону. Однако этот процесс имеет существенные ограничения.Особенно при воздействии тепла и растяжения на алюминиевое покрытие VMCPP или VMPET в печи, оно подвержено деформации при растяжении, и технологический процесс композитирования требует корректировки. Кроме того, прочность на отслаивание алюминиевого покрытия может снизиться.
1.7Особое объяснение ситуации, когда после прекращения культивирования никаких отклонений обнаружено не было, но после созревания появились «белые пятна»:
Подобные проблемы часто возникают в композитных мембранных структурах с хорошими барьерными свойствами. В структурах PET/VMCPP и PET/VMPET/PE, если мембранная структура толстая или при использовании пленок KBOPP или KPET, после старения легко образуются «белые пятна».
Высокобарьерные композитные пленки других структур также подвержены той же проблеме. Примерами могут служить толстая алюминиевая фольга или тонкие пленки, такие как KNY.
Основная причина явления «белых пятен» заключается в утечке газа внутри композитной мембраны. Этот газ может представлять собой избыток остаточных растворителей или избыток углекислого газа, образующегося в результате реакции между отвердителем и водяным паром. После избытка газа, благодаря хорошим барьерным свойствам композитной пленки, он не может выйти наружу, что приводит к появлению «белых пятен» (пузырьков) в композитном слое.
Решение: При приготовлении клеев на основе растворителей необходимо тщательно настроить параметры процесса, такие как температура печи, объем воздуха и отрицательное давление, чтобы исключить остаточное содержание растворителя в клеевом слое. Следует контролировать влажность в цехе и выбирать закрытую систему нанесения клеевого покрытия. Рекомендуется использовать отвердитель, не образующий пузырьков. Кроме того, при использовании клеев на основе растворителей необходимо проверять содержание влаги в растворителе, при этом требуемое содержание влаги должно быть ≤ 0,03%.
Выше приведено введение в феномен «белых пятен» в композитных пленках, однако в реальном производстве подобные проблемы могут возникать по разным причинам, и необходимо принимать решения и вносить улучшения, основываясь на реальной производственной ситуации.
Дата публикации: 11 декабря 2023 г.