近段時間，我公司干式復合的幾個產(chǎn)品，因客戶指定膠水類型，生產(chǎn)過程中頻繁進行了脂肪族和芳香族膠水之間的切換。脂肪族膠水生產(chǎn)的產(chǎn)品，四層鋁箔結構的復合膜起皺問題非常突出，而芳香族膠水用在同種結構則不存在起皺的問題。
另外，以前使用的其他廠家脂肪族膠水在同種產(chǎn)品上也沒有這么大量的起皺問題，而且復合基材、加工工藝和熟化條件等基本穩(wěn)定。經(jīng)過多方面信息匯總和技術分析，懷疑起皺問題主要和膠水的初粘力有關，就此話題，簡單探討一下膠水初粘力對復合起皺的影響。
初粘力指的是復合膜的基材膜通過膠水粘合后，剛復合完成下機時或下機后剛收卷完成，膠水沒有完全固化的情況下，兩層基材膜的粘合力。這個粘合力主要和膠水的性質(zhì)、基材膜的種類和厚度、基材膜電暈值、涂布量、復合工藝條件等因素有關。初粘力大小可以用拉力機測出具體數(shù)據(jù)，也可以用手剝離來感覺粘力的大小，有經(jīng)驗的操作者基本都可以利用手感粗略判定粘合力的大小。目前普遍使用的雙組分聚氨酯膠，是主劑和固化劑按一定比例配制而成，只有兩組分混合后發(fā)生交聯(lián)反應，形成網(wǎng)狀固化物才有很強的粘合力。在固化還沒有完成的時候，交聯(lián)反應仍在進行中，所以粘合力不會很強。不同膠水在粘合力不強的情況下，粘合力也有大小區(qū)別。比如，因干式復合涂布量一般高于無溶劑復合，因此干式復合產(chǎn)品的初粘力普遍比無溶劑復合產(chǎn)品的初粘力要高一些。目前，大家普遍認為，使用不同的膠水，在同種結構的復合膜上，明顯可以感覺到有的膠水使復合膜偏硬，有的膠水使復合膜偏軟。究竟是偏硬的膠水初粘力高，還是偏軟的膠水初粘力高，從過往的經(jīng)驗看，偏軟或偏硬的膠水初粘力無明顯的差別，也就是偏軟的膠水初粘力有高有低，偏硬的膠水初粘力同樣有高有低。
同種工藝，不同的膠水和基材，初粘力有一定區(qū)別。如我司使用的脂肪族膠水，就初粘力問題咨詢膠水廠家技術人員時，他們給出的結論是：脂肪族膠水比芳香族膠水初粘力要低些，這是脂肪族膠水本身的特點，并沒有給出詳細原因。根據(jù)實際操作過程和復合強度測試，我們所使用的不同廠家的脂肪族膠水，即使是相同基材和工藝，初粘力也會有一定差別，經(jīng)過多組數(shù)據(jù)對比，實際的差別在0.2~0.3N之間，是不是因為這個微小差別，導致復合膜出現(xiàn)起皺問題，還沒有可靠的驗證措施和更詳細的數(shù)據(jù)支撐，只能從熟化后的復合膜上看到起皺嚴重程度的差別。聯(lián)想到無溶劑復合膠水和工藝特點，復合初粘力雖然也相對較低，由于其張力系統(tǒng)、工藝條件和收卷的可靠性，除了表面極少部分隧道式起皺以外，其余部分也不會有很多起皺不良發(fā)生，這種情況是不是工藝條件和設備的完善彌補了初粘力不足的缺陷，也有待于深入了解。起皺的方式分為復合折痕皺、隧道式單層隆起起皺、不規(guī)則錯層皺、收卷凹凸波紋皺等。初粘力和膠水本身的性質(zhì)有關，也是影響起皺的關鍵原因，比如隧道式單層隆起和不規(guī)則錯層，復合初期階段膠水粘合力不足是導致這種情況的原因之一，也和兩層材料貼合時的張力匹配度有很大關系。折痕皺這種情況，還要結合復合時的工藝條件，比如收卷張力、收卷錐度、接觸輥壓力、復合輥溫度及壓力等因素來研究。如果以上工藝條件不適宜，加上膠水本身初粘力不足，定會帶來較多的折皺問題。因初粘力或關聯(lián)因素帶來的復合起皺，主要有折痕、隧道隆起、錯層皺等幾種。復合膜下機后，要放入一定溫度的熟化室內(nèi)，在膠水固化的過程中，粘合力經(jīng)歷了復雜的力變。高溫條件下除了膠水的固化反應，還有材料的膨脹，層層之間的作用力也不是恒定的。在膨脹、收縮過程中，如果復合膜單層材料之間的粘合力不足，就會出現(xiàn)褶皺的可能。另外，如果在熟化過程中，發(fā)生串卷現(xiàn)象，也就是平常說的卷膜呈現(xiàn)了“竹筍狀”，從表層向里，下面沒有了支撐，就會有塌陷的情況，塌陷部分基本都會有隧道的發(fā)生。當然，初粘力高的情況下也會有其他原因造成熟化串卷的現(xiàn)象。根據(jù)我們的跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)只有使用這一款初粘力低的膠水熟化時出現(xiàn)了串卷，其他膠水均沒有熟化串卷現(xiàn)象。是不是因為膠水初粘力低，熟化就會出現(xiàn)串卷呢？我們還沒有找到它們之間的必然聯(lián)系。熟化過程中的串卷現(xiàn)象也與收卷張力、收卷壓輥的壓力、壓力均衡性、材料的爽滑性、層厚度、材料寬度等有關，另外固化反應速率對串卷也有一定的影響。即使初粘力是由膠水本身的屬性決定的，但通過一些措施，可以在原來的粘合力基礎上，起到一些改善效果，具體參考以下方法：1、由膠水生產(chǎn)廠家提供信息，通過調(diào)整配方改善，使用時通過增加或減少固化劑的比例來實現(xiàn)初粘力增加；2、保持或提高基材的電暈值，尤其長時間存放、電暈值有一定衰減的材料更要注意電暈值的影響；3、根據(jù)材料層次結構，找到合適的涂布量值，不易太大或太小，涂布量太大或太小都會對初粘力有影響；7、保證基材的潔凈度（特別是AL除油要徹底，PE、CPP、PET等薄膜的析出物量要少）；8、如果是冬季，要把膠水在45℃左右熟化室內(nèi)預熱幾個小時，保證膠水的活化性；9、為保證涂膠均勻和足夠涂膠量，可以考慮更改涂膠面，比如由AL面涂膠改為NY面涂膠等；10、要選擇合適的網(wǎng)線輥，盡量提高膠水的工作濃度，降低膠水的稀釋度，并避免溶劑揮發(fā)帶走較多熱量。因膠水本身原因，相對于其他膠水，初粘力確實偏低，為避免這種原因帶來復合起皺問題，可以參考以下措施進行改善：1、提高膠水初粘力值，通過改變膠水配方或加工工藝實現(xiàn)；2、調(diào)節(jié)收卷張力和收卷壓輥的壓力，找到最合理的參數(shù)，彌補初粘力不足，避免引起層層之間的錯位；3、盡可能防止熟化過程的串卷，出現(xiàn)嚴重串卷情況，要馬上收卷整齊后再熟化；4、根據(jù)材料厚度和寬度選擇合適的張力和錐度參數(shù)，盡量消除層層之間的剪切應力；5、調(diào)整膠水配比或工藝條件適當加快膠水的固化速率；6、在穩(wěn)定剝離強度的情況下盡量涂布均勻并減少涂布量；7、適當降低熟化溫度，減少材料的膨脹度；熱脹率小，減小層層間的受力值，盡可能減緩層層錯位的趨勢；8、多層復合材料，盡量不要一次性復合完成，最好復合完一次，熟化后再復合第二次，這樣可以盡可能彌補薄膜在膠層上的附著力不足；9、同種膠水有AL結構和無AL結構的復合膜要區(qū)別對待，熟化條件找出差異，不能僅僅根據(jù)膠水要求選定熟化溫度和時間；10、復合最后一層使用6英寸大紙管收卷，盡可能弱化初始張力對卷芯部位材料的不利影響，減少卷底起皺數(shù)量。以上措施，可以彌補一部分因膠水初粘力低帶來的起皺問題，效果是否明顯，還要根據(jù)初粘力的具體情況，再制定具體的解決方法。如果以上措施不能解決這個起皺問題，就只能選擇換膠水來應對。根據(jù)我們的經(jīng)驗，膠水更換后，在工藝條件不變的情況下，膠水初粘力有所提高，確實也可以解決復合起皺的問題，這個經(jīng)驗僅提供給大家參考。
另外，如使用無溶劑復合的產(chǎn)品，由于無溶劑膠粘劑的初粘力較低，操作時要很好地控制第一基材和第二基材的張力，讓剛下機的復合膜保持很平整的狀態(tài)。這樣能消除加工時由于張力不匹配所殘存的剪切應力，也就消除了因膠水初粘力低帶來的起皺風險。干式復合的產(chǎn)品，通常也會將產(chǎn)生復合隧道的原因歸于膠水，其實通過張力參數(shù)調(diào)整，消除由于張力不匹配所殘存的剪切應力也可以有效改善復合起皺。因初粘力對復合起皺的影響，以上是從實際操作中發(fā)生的表面現(xiàn)象進行分析和驗證，具體薄膜材料之間及不同膠水初粘力的數(shù)據(jù)與起皺的關系，還有待于更深入的研究。
