王志明
摘要:本文介紹了高粘流延自粘膜解卷難的處理方式和方法。在自粘膜的生產(chǎn)過程中存在一種難以解決的缺陷,高粘產(chǎn)品解卷困難,導(dǎo)致薄膜分條速度較慢,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品良率較正常產(chǎn)品低,客戶使用困難。針對此缺陷,本文提出了一些改善方案,提高薄膜表面結(jié)構(gòu),降低膠層厚度,膠層配方改性,調(diào)節(jié)分條收卷松緊度。最終使高粘產(chǎn)品生產(chǎn)更便利,客戶使用更方便,大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品分條良率。
關(guān)鍵詞:解卷、表層結(jié)構(gòu)、粘料改性、收卷參數(shù)、
一、流延高粘自粘膜介紹
流延自粘膜是流延法生產(chǎn)自粘性保護膜的簡稱,是用來保護產(chǎn)品表面用的塑料薄膜。自粘膜一般分流延共擠,吹膜共擠,擠出涂布三種生產(chǎn)工藝,而自粘膜因粘力大小又分為高、中、低粘三種自粘性保護膜,一般粘力處于1~20gf/25mm的保護膜稱為低粘自粘保護膜,粘力處于20~500gf/25mm的保護膜成為中粘自粘保護膜,粘力大于500gf/25mm的保護膜稱為高粘自粘保護膜,本文主要討論的是在流延共擠中高粘自粘膜的解卷方法。
二、高粘自粘膜解卷難的成因
目前市面上主要的高粘自粘膜產(chǎn)品采用的一般都是三層結(jié)構(gòu),分為表層、芯層、自粘層,當產(chǎn)品收卷卷曲成一卷膜時,產(chǎn)品的粘性層和表層會緊密接觸,此時因收卷和材料的粘層和表層接觸會產(chǎn)生一定的粘合力,當客戶使用時需要一定的解卷力才能剝開,當解卷力大于一定數(shù)值時就會發(fā)生難以解卷的問題。
三、解卷難造成的后果
1.廠家生產(chǎn)效率低下,產(chǎn)品良率低,產(chǎn)品分條困難,出貨周期較長;
2.產(chǎn)品儲存要求較高,需恒溫恒濕,造成人員和資源的極大浪費;
3.使用困難,因需要較大的解卷力方可正常使用,客戶在覆保后容易造成基材翹曲和剝離力偏大的現(xiàn)象從而導(dǎo)致機器裁切后剝離較難,造成斷線和不良,大大浪費人工,同時也會使客戶的產(chǎn)能和良率降低,影響終端出貨和使用。
四、針對解卷難的問題進行了幾種不同角度的實驗進行改善驗證
1.對分條機進行不同梯度的參數(shù)調(diào)整,觀察分析在不同分條張力、分條壓力下高粘性保護膜的實際解卷效果[1];
2.收卷參數(shù)調(diào)整前和調(diào)整后實驗數(shù)據(jù),說明:當膜卷平整展開式需要一定的展開力才可解開薄膜,經(jīng)過實驗統(tǒng)計得出當解卷力大于3.5N時,客戶需要110N的張力才可展開,會導(dǎo)致拉停機器和造成輥子損傷,嚴重的甚至損壞輥子,因此要求解卷力小于3.5N,甚至小于3N.
2.調(diào)整薄膜表面結(jié)構(gòu)
流延薄膜經(jīng)過膜唇口擠出后經(jīng)過流延輥冷卻后貼輥的一層會冷卻結(jié)晶形成帶有一定粗? 糙度的表面結(jié)構(gòu)的薄膜,根據(jù)此項原理本文通過幾次實驗驗證得出了結(jié)論:[2]
(1)將表面粗糙度由0.3調(diào)節(jié)至0.6后進行同參數(shù)分條驗證,結(jié)果得出粗糙度高的膜卷解卷力相對小很多,但經(jīng)過張力和壓力放大實驗后仍存在難解卷問題。
(2)針對表層配方進行離型改善,經(jīng)過多次實驗對比后發(fā)現(xiàn)要完全實現(xiàn)理想的離型效果,需要添加離型母粒20%以上的重量比例,這樣造價成本會直線飆升,沒有實際開發(fā)價值。
(3)利用塑料的海島效應(yīng)改變表層薄膜的成型結(jié)構(gòu),經(jīng)過實驗后發(fā)現(xiàn)解卷效果仍無法達到完美的結(jié)果。[3]
(4)在表層結(jié)構(gòu)添加開口母粒觀察效果,發(fā)現(xiàn)球徑5um~16um的開口母粒添加后在比例達到20%的添加量時仍無法到達理想的解卷效果。[4]
3.降低膠層厚度
在大量的生產(chǎn)中進行摸索發(fā)現(xiàn),流延的自粘膜因其膠層原料的特殊性可以做到一定程度的減薄操作,例如進行梯度實驗20%,15%,10%,8%,調(diào)整后發(fā)現(xiàn)母卷經(jīng)過分切后解卷力會隨著膠層厚度的減少而逐漸減小,但與此同時會出現(xiàn)貼覆保護膜后初年變差及保護膜易脫落現(xiàn)象,嚴重時完全貼不上的問題。此方法雖然解決了解卷的問題但同時也造成了新的問題出現(xiàn),因此采用要慎重,否則客訴率會直線提升。
4.調(diào)節(jié)膠層原料配方
因膠層原料涉及到能否貼合的上被貼物品這一基本性質(zhì),進行改動時要本真小心在小心的原則,不可因小失大,否則輕則批量可退,重則甚至?xí)G掉訂單和客戶,造成無法估量的損失。[5]本文進行了以下幾方面的調(diào)整:
(1)將膠層原料進行簡單的物理混配后擠出,具體的操作如高粘原料和低粘原料共混,進行梯度實驗,發(fā)現(xiàn)低粘原料比例較高時,解卷很好,但無法貼覆被貼物,當?shù)驼吃媳壤^低時,解卷效果不理想,但是可有效貼覆被貼物;
(2)將高粘原料與各種PP、PE共混,然后進行梯度實驗,發(fā)現(xiàn)共混后可快速有效地降低粘性,解卷效果也很理想,但是隨著時間的增加,保護膜的粘性會逐漸降低衰減,導(dǎo)致一定時間后失去黏附效果,同時也存在貼覆后保護膜和被貼物經(jīng)過高溫后增粘現(xiàn)象,嚴重者剝離強度會增加十至幾十倍的后果,造成客戶無法撕開保護膜或機器裁切后,膠帶無法黏附走保護膜,導(dǎo)致客戶停線損失,人工損失。
(3)對膠層原料進行改性,本文通過以下幾種膠層原料的改性實驗得出了一定的結(jié)論。[6]
1.將膠層材料的初粘性能調(diào)高,進行梯度實驗
2.將膠層材料中的增粘樹脂比例調(diào)整,進行梯度實驗
3.將膠層材料的硬段比例進行調(diào)整,進行梯度實驗
實驗后發(fā)現(xiàn)當初粘性能較高時,保護膜的除貼覆性能完全能夠滿足客戶的生產(chǎn)使用問題,但不可無限調(diào)高,否則會存在小分子析出問題;保護膜粘性會隨著增粘樹脂添加量的增多而增多,但到達一定比例后粘性會呈現(xiàn)下降的趨勢,同時會析出一定量的小分子,污染被貼物,造成客退和索賠;選用不同硬段含量的膠層原料進行實驗,發(fā)現(xiàn)隨著硬段含量的增加保護膜的粘性會逐漸降低,甚至粘性消失;對以上三種方向的改善原料進行分條和解卷驗證得出,保護膜的解卷會隨著粘性的降低而變得相對容易,但成本壓力會直線上升,同時會造成污染風(fēng)險和貼覆風(fēng)險;
5.將以上幾種方式進行重合疊加實驗,最終得出要想達到理想的解卷效果需要幾種方式共同配合完成,在不增加成本的同時進行解卷改善。目前本文進行的研究得出,需要一定比例的離型母粒添加,添加量根據(jù)實際情況控制,收卷參數(shù)盡可能地小,但要保證不可收卷太松否則會導(dǎo)致薄膜收縮紋路嚴重,外觀較丑;同時還要配合一定的膠層厚度調(diào)整,以上三種進行協(xié)同操作才可到達客戶要求的解卷效果。
總結(jié):
高粘性自粘保護膜因其良好的自粘性能導(dǎo)致收成分卷后解卷展開力巨大,因此要特別注意表層配方的設(shè)計和粘層厚度的調(diào)整以達到良好的接卷效果,這樣既能滿足客戶需求,同時又可提高產(chǎn)品的良率,降低產(chǎn)品的成本,達到物美價廉的良好效果。
參考文獻
[1]分條機的控制方法和裝置,姜志杰;
[2]聚丙烯流延膜厚度對結(jié)晶及力學(xué)性能的影響,姚雪容;任敏巧;鄭萃;賈雪飛;盛建昉;唐毓婧(中國石化北京化工研究院,北京10001)
[3]流延聚丙烯的結(jié)晶結(jié)構(gòu),尹波;楊鳴波(四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院,四川成都610065)
[4]一種高表面能自粘膜及其制備方法,易向陽;陳小兵;蘇潤紅;
[5]一種保護膜及其制備方法,張彥; 陳強; 胡金福; 李剛; 唐海江
[6]含改性SIS熱塑性彈性體的熱熔壓敏膠及其制備方法,林金鴻; 吳兆輝; 江強
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