??? 隨著我國軟塑包裝工業(yè)的快速發(fā)展，擠出復(fù)合設(shè)備技術(shù)性能的不斷提高，涂覆級樹脂如LDPE、PP等及復(fù)合黏接級樹脂EVA、EMA、EAA等的不斷開發(fā)，擠出復(fù)合工藝以成本低、無殘留溶劑等優(yōu)點，逐步被廣大軟塑包裝企業(yè)所接受。擠出復(fù)合工藝將樹脂經(jīng)高溫熔融、塑化、混煉，從T模頭定量、定壓流延擠出后，形成的膜直接與另一薄膜結(jié)合成復(fù)合材料。而擠出復(fù)合工序中剝離強(qiáng)度低是困擾眾多軟塑包裝企業(yè)的難題，筆者根據(jù)生產(chǎn)實踐，就剝離強(qiáng)度的影響因素與包裝同行共同探討。
??? 2．影響因素
??? 2.1樹脂塑化混煉程度
??? 擠出復(fù)合是將熱塑性樹脂如LDPE、PP、EVA、EMA、EAA等加入料筒，在螺桿的作用下，經(jīng)壓縮區(qū)高溫熔融成黏流態(tài)，在均化區(qū)高溫、高壓、高剪切條件下，進(jìn)一步塑化混煉均勻，隨著螺桿的推動而被定壓、定量、定溫地經(jīng)T模頭持續(xù)均勻擠出。樹脂的塑化混煉程度是影響擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度的主要因素之一。樹脂塑化混煉越充分，復(fù)合后剝離強(qiáng)度越高。通常采用以下方法增加樹脂塑化混煉程度：
??? （1）選用熔體流動速率（MFR）較大的樹脂
??? 樹脂的熔體流動速率（MFR）如果太小，則加工性、融合性較差，不能與基材很好地復(fù)合，復(fù)合牢度下降。熔體流動速率越大，流動性越好，塑化混煉效果越好。但MFR太大，則擠出薄膜發(fā)生邊厚現(xiàn)象。故宜選用MFR為8g/10min左右的樹脂。
??? （2）適當(dāng)提高加熱溫度
??? 擠出機(jī)加熱溫度和T模溫度的控制極為重要。加熱溫度低了，樹脂塑化不良，從T模流延下來時，就不能很好地與基材復(fù)合，復(fù)合牢度下降。壓縮區(qū)、均化區(qū)加熱溫度越高，樹脂塑化混煉越充分；加熱溫度要分區(qū)控制，比如均化區(qū)溫度高于壓縮區(qū)溫度；但溫度過高樹脂易分解、焦化。加熱溫度的設(shè)定要根據(jù)樹脂種類及其熔體流動速率（MFR）來設(shè)定。如牌號為1C7A的LDPE樹脂，其加熱溫度在300℃～325℃范圍內(nèi)設(shè)定。
??? （3）適當(dāng)提高熔體壓強(qiáng)
??? 熔體所受壓強(qiáng)越大，塑化混煉就越充分；增加熔體壓強(qiáng)，常采用增加濾網(wǎng)層數(shù)或目數(shù)的方法。如牌號為1C7A的LDPE樹脂采用目數(shù)分別為85、110、85的三層濾網(wǎng)，使熔體壓強(qiáng)在1.2MPa～1.4MPa范圍內(nèi)。
??? （4）適當(dāng)提高螺桿轉(zhuǎn)速
??? 螺桿轉(zhuǎn)速越大，單位熔體所受螺桿剪切次數(shù)越多，塑化混煉就越充分。但螺桿轉(zhuǎn)速增大，擠出薄膜厚度增加，涂覆速度也應(yīng)增加。故應(yīng)注意螺桿轉(zhuǎn)速、涂覆速度與擠出薄膜厚度三者的匹配。
??? 2.2樹脂的氧化程度
??? 黏流態(tài)樹脂經(jīng)模唇擠出到接觸基材的過程中，被空氣中的氧氣氧化而產(chǎn)生極性，提高擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度。氣隙即模唇到兩薄膜（即擠出薄膜與基材）復(fù)合線的距離。氣隙大，有利于熱熔膜表面氧化增加極性基團(tuán)，從而使復(fù)合牢度增大。但氣隙過大，熱損失就大，貼合時溫度降低，從而會降低剝離強(qiáng)度。氣隙一般在9cm～12cm范圍內(nèi)調(diào)整。
??? 2.3樹脂溫度和厚度
??? 與基材接觸時的樹脂溫度高，則剝離強(qiáng)度高。通常采用提高T型模頭溫度的方法，來提高樹脂溫度。但模頭溫度過高，則擠出薄膜發(fā)生邊厚，且易使模唇發(fā)生氧化、樹脂發(fā)生炭化和燙傷被復(fù)合薄膜現(xiàn)象。T模各區(qū)的溫度控制不均勻，還會出現(xiàn)復(fù)合膜橫向牢度差；T模兩側(cè)區(qū)域溫度高于中間區(qū)域溫度。T型模的加熱溫度控制到塑料出現(xiàn)冒少量白煙狀態(tài)即可。如擠出牌號為1C7A的LDPE樹脂時，模頭各區(qū)溫度在323℃～328℃范圍內(nèi)設(shè)定。
??? 在擠出復(fù)合中，擠出的樹脂熔融膜主要起熱黏合作用，黏合的機(jī)理是熔融樹脂大量的熱量及與基材的親合性。如果擠出的復(fù)合層太薄，熱量和強(qiáng)度都不夠，會造成剝離牢度低。一般要求涂覆膜厚度在18μm～20μm范圍內(nèi)。
??? 2.4擠出薄膜在高溫狀態(tài)與基材接觸的時間
??? 樹脂經(jīng)模唇擠出后，其在高溫狀態(tài)與基材接觸的時間越長，剝離強(qiáng)度越高。如果模頭偏向冷卻復(fù)合鋼輥的位置，則擠出的熱熔膜在接觸基材前已經(jīng)受到冷卻，高溫狀態(tài)與基材接觸的時間幾乎為零，復(fù)合膜的剝離力較差，故應(yīng)調(diào)整模頭適當(dāng)偏向膠輥側(cè)少許，使擠出薄膜與基材接觸的時間增加。但要注意被復(fù)合基材的耐高溫性，以免發(fā)生燙傷影響復(fù)合質(zhì)量。
??? 2.5印刷膜的殘留溶劑
??? 眾所周知，目前在軟包裝行業(yè)擠出復(fù)合工藝為印后工藝，被復(fù)合材料多為印刷后的薄膜。而印刷時極易產(chǎn)生殘留溶劑，即溶劑揮發(fā)不完全的薄膜經(jīng)擠出復(fù)合后，殘留溶劑受熱會在復(fù)合膜層間產(chǎn)生一些小氣泡，從而會使復(fù)合好的基材分層。因此，要消除印刷環(huán)節(jié)的殘留溶劑，才能提高擠出復(fù)合的剝離強(qiáng)度。要根據(jù)生產(chǎn)速度、基材的耐熱性、溶劑的揮發(fā)性等因素來設(shè)定印刷機(jī)干燥箱的溫度，使溶劑揮發(fā)完全。
??? 2.6壓輥壓力與冷卻輥狀態(tài)
??? 擠出薄膜與基材接觸后經(jīng)冷卻輥與膠輥擠壓后黏接在一起。壓輥壓力大，冷卻輥與膠輥對復(fù)合膜的擠壓力大，剝離強(qiáng)度就大。但復(fù)合壓力不可太大，否則基材易被壓變形，還要考慮設(shè)備的承受能力，一般壓輥壓力在4kg/cm2左右調(diào)節(jié)。另外，橡膠壓輥的直徑應(yīng)在200mm～250mm范圍內(nèi)，因為膠輥直徑大，可使復(fù)合基材的接觸面增大，復(fù)合時受壓力的時間增加，提高復(fù)合牢度。
??? （2）冷卻輥將被復(fù)合膜和從擠出模頭熱熔流下來的流延膜黏合后，立即冷卻，使復(fù)合膜形成內(nèi)聚力，使兩基材不產(chǎn)生相對移動，從而保證良好的復(fù)合牢度。如果冷卻定型不好，則可能起皺，使復(fù)合牢度下降。在復(fù)合過程中會產(chǎn)生大量的熱量，所以在生產(chǎn)過程中，要隨時監(jiān)控冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)，要確保復(fù)合鋼輥始終在冷卻溫度范圍內(nèi)，否則會出現(xiàn)黏合不牢，夾有氣泡，甚至出現(xiàn)流延膜貼附在輥筒上，引起停機(jī)，造成損耗。
??? 此外，在不影響產(chǎn)品外觀的情況下，選用網(wǎng)線式冷卻輥可增加對薄膜的擠壓面積，從而提高擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度。
??? 2.7硅膠輥表面平整度
??? 經(jīng)多次對在線生產(chǎn)的擠出復(fù)合膜進(jìn)行剝離強(qiáng)度檢測，發(fā)現(xiàn)所有復(fù)合膜兩端的100mm處的剝離牢度較好，而中間的剝離牢度較差。通過分析，發(fā)現(xiàn)原來在硅膠輥的兩端都貼有兩層的耐高溫膠帶，其厚度為0.08mm，這樣造成整個硅膠輥表面接觸壓力不一致，造成復(fù)合膜兩端的剝離牢度高于中間。故將兩邊的高溫膠帶改為只貼一層，使硅膠輥表面壓力基本保持均勻。可見硅膠輥表面平整度也對剝離強(qiáng)度有一定影響，要保持硅膠輥表面平整無異物。
??? 2.8收卷張力
??? 在復(fù)合后收卷時，應(yīng)隨著膜徑的增加適當(dāng)增大收卷張力。由于在收卷時，兩種薄膜被貼合在一起時，牢度不穩(wěn)定；這時加大收卷張力，可避免起皺和分層剝離；且張力加大后收卷平整，不易產(chǎn)生復(fù)合膜收縮和相對位移，經(jīng)冷卻定型后，復(fù)合牢度就會增大。但收卷張力太大，就會出現(xiàn)起皺和黏連等問題。
??? 2.9涂覆速度
??? 涂覆速度降低，則可提高擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度。但涂覆速度過低，意味著班產(chǎn)量降低、產(chǎn)品成本增加。復(fù)合生產(chǎn)速度過高，則流延膜厚度變薄，造成復(fù)合牢度下降。所以一定要控制好生產(chǎn)速度，并經(jīng)常在線采樣檢測，在保證剝離強(qiáng)度的前提下，適當(dāng)提高生產(chǎn)速度。
??? 2.10被復(fù)合薄膜的表面張力及溫度
??? 塑料薄膜如PP、PE屬于非極性聚合物，其表面自由能很低，與其他物質(zhì)結(jié)合力差，因此，被復(fù)合薄膜必須進(jìn)行表面處理，使其表面張力大于38dyn。此外，在生產(chǎn)前要檢查薄膜表面張力是否達(dá)到生產(chǎn)要求。在擠出復(fù)合設(shè)備上增加電暈處理裝置是非常必要的。但表面張力不宜過大（46dyn以上），否則黏合牢度會下降，原因是電暈處理過度，加速了PP、PE等薄膜的表面層分子降解，力學(xué)強(qiáng)度下降，導(dǎo)致復(fù)合牢度下降。此外，被復(fù)合基材與擠出薄膜復(fù)合時的溫度差越小，擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度越高。因而在保證被復(fù)合基材干燥清潔的基礎(chǔ)上，通過干燥箱對基材進(jìn)行預(yù)熱，降低與擠出薄膜復(fù)合時的溫度差。
??? 2.11涂布異氰酸酯類AC劑或雙組份聚氨酯黏合劑
??? 在擠出復(fù)合工藝中，基材涂布異氰酸酯類AC劑后，經(jīng)干燥箱干燥后與擠出薄膜復(fù)合，可提高擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度。也可采用涂布雙組份聚氨酯黏合劑，以較少的干量如1g/m2～2g/m2來獲得理想的剝離強(qiáng)度。
??? 2.12生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備清潔程度
??? 環(huán)境溫度和濕度對擠出復(fù)合的剝離強(qiáng)度有一定的影響。當(dāng)環(huán)境溫度較低、濕度較大時，流延膜的熱損失就大，與被復(fù)合基材貼合時溫度降低，從而會降低剝離強(qiáng)度。此外空氣中濕度大時，冷卻輥表面就會產(chǎn)生大量水分，這些水分黏附到復(fù)合膜上時，會引起復(fù)合膜相互黏連。
??? 要確保設(shè)備的清潔，防止各導(dǎo)輥、冷卻輥和硅膠輥表面有異物，造成復(fù)合牢度不好、起皺等問題。特別是要注意做好日常的T型模唇維護(hù)保養(yǎng)工作。停車時要使樹脂擠出模唇外少許，防止氧氣進(jìn)入；開車時要用軟質(zhì)銅片反復(fù)清理模唇，防止炭化的樹脂附在其上，影響復(fù)合質(zhì)量。
??? 3．結(jié)束語
??? 提高擠出復(fù)合的剝離強(qiáng)度，還可通過對螺桿的專業(yè)化設(shè)計來進(jìn)行。擁有擠出復(fù)合設(shè)備的軟塑包裝企業(yè)，要通過對以上各工藝因素的優(yōu)化組合，在保證產(chǎn)品剝離強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，不斷提升企業(yè)市場競爭力。
