廈門長塑實(shí)業(yè)有限公司BOPA品管部
過了春節(jié)，南方氣侯逐漸轉(zhuǎn)暖并進(jìn)入梅雨季節(jié)，同時梅雨季節(jié)也逐漸向北擴(kuò)展。而今年的雨季似乎來得特別早，并且雨水比往年多。在這種高溫多雨的季節(jié)，對于尼龍膜的生產(chǎn)和使用就要特別注意，以避免因空氣中的濕度過大，尼龍膜吸濕而引起印刷、復(fù)合工藝上的各種不必要的失誤，從而引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量問題。
尼龍膜雖然是極性材料，在生產(chǎn)過程中有分子結(jié)晶這個過程, 但并非所有聚酰胺中的分子都能結(jié)晶, 還有一部分非結(jié)晶的酰胺基極性基團(tuán), 這些酰胺基可以與水分子配位, 導(dǎo)致尼龍薄膜表面極易吸入極性很強(qiáng)的水分子, 使尼龍膜吸潮變軟，拉伸力減弱，生產(chǎn)時張力不穩(wěn)，從而在薄膜表面形成一層薄薄的水膜, 阻隔油墨和膠粘劑對薄膜的附著，影響產(chǎn)品質(zhì)量。出現(xiàn)印品起皺、套印不準(zhǔn)、制袋錯位、翹邊、卷曲、復(fù)合膜起泡、斑點(diǎn)、晶點(diǎn)、白點(diǎn)、異味增多、膜面粘連、打碼困難等質(zhì)量問題。嚴(yán)重時還會引發(fā)復(fù)合剝離強(qiáng)度下降、油墨或膠粘劑轉(zhuǎn)移、脫層、打碼速度下降或打碼打不上、高溫蒸煮過程中破袋現(xiàn)象增多、復(fù)合膜手感發(fā)硬、發(fā)脆現(xiàn)象增多等。這些都是因?yàn)槟猃埬の倍l(fā)的質(zhì)量故障。
因此，在“梅雨”季節(jié)使用尼龍膜生產(chǎn)就應(yīng)該特別注意天氣的變化和生產(chǎn)車間溫濕度的控制，以防由于濕度大引發(fā)各種質(zhì)量事故。
以下提出幾點(diǎn)注意事項(xiàng)以供在日常生產(chǎn)過程參考：
一、嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境的溫濕度
由于尼龍膜的吸潮性以及吸潮后會引起的一系列不良質(zhì)量問題，企業(yè)應(yīng)重視尼龍膜的使用環(huán)境和存放環(huán)境。尼龍膜一般應(yīng)存放在23℃、±3℃左右，干濕差在50% ±5% 范圍內(nèi)比較理想，尼龍膜不能直接放置于地板、露天，以免受潮吸濕。而生產(chǎn)環(huán)境的干濕差一般不超過80%，若達(dá)80%應(yīng)停止生產(chǎn)以免產(chǎn)生不良因素。企業(yè)可在生產(chǎn)場地加放排風(fēng)扇和除濕機(jī)，加強(qiáng)室內(nèi)空氣流通。有的企業(yè)將生產(chǎn)尼龍材料安排在中午時間段。總之，在濕度超過70%時一定慎重使用，在氣溫偏低或濕度偏大時使用時，一定要開啟印刷和復(fù)合機(jī)的預(yù)熱設(shè)備，先將尼龍膜預(yù)熱，烘干附于尼龍膜表面的水分。廈門長塑實(shí)業(yè)公司在生產(chǎn)過程中雖有恒溫恒濕控制，但在運(yùn)輸和使用中，可能會產(chǎn)生許多不可預(yù)見的因素，需特別注意生產(chǎn)環(huán)境的溫濕度變化，以利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
二、盡量少用或不用醇類溶劑
印刷尼龍薄膜有其專用的聚氨酯樹脂類油墨，在使用聚氨酯樹脂類油墨時注意少加或不加醇類稀釋溶劑。因?yàn)榫郯滨渲旧硎怯?OH封端的，-OH能與聚氨酯膠粘劑的固化劑中的異氰酸酯基-NCO發(fā)生反應(yīng)，使固化劑參與膠粘劑主劑反應(yīng)的量減少，影響粘合強(qiáng)度。如若一定要加入醇類稀釋溶劑，也應(yīng)盡量控制在8%以內(nèi)，并在印刷過程中將溶劑殘留量降至最小限度（一般總量＞3mg/m2），在印刷有白墨打底的印件時, 最好在白墨中加入少量的固化劑以提高復(fù)合牢度。(根據(jù)油墨廠家按要求加入量使用) 。 印后應(yīng)盡快進(jìn)行復(fù)合生產(chǎn), 剩余材料可用含有鋁箔的包裝膜包裝好, 以防空氣中水蒸氣侵入受潮, 剩膜應(yīng)放置于干燥通風(fēng)處, 再用時最好提前2~3h放置于熟化室以烘干尼龍膜表面水蒸氣, 使材料免于受潮。如果生產(chǎn)水煮蒸煮袋，油墨一定要加入固化劑以保證油墨附著率。
三、注意油墨的質(zhì)量，以防色遷移和色滲透
“梅雨”季節(jié)或高溫高濕的天氣中使用BOPA薄膜應(yīng)防止塑料凹印中出現(xiàn)的色遷移和色滲透。色遷移和色滲透主要是由于墨層中顏料的小分子在一定的濕度和溫度下做劇烈的布朗運(yùn)動, 從而脫離靠微弱的分子間力形成的晶格而跟隨其它有機(jī)分子一起做遷移運(yùn)動，散布顏色。在高濕高溫的環(huán)境中，色淀顏料如青蓮色、桃紅色等很容易產(chǎn)生色遷移，特別是印刷好的成品，堆放一定要注意。溫度越高，濕度越大，水分子就越多，顏色料晶體的分解受水的作用就越嚴(yán)重，色滲透也就越容易產(chǎn)生。而對于單聽偶氮顏料來說，由于分子量小，所以比較容易發(fā)生遷移；對于雙偶氮顏籵及縮合偶氮顏料如聯(lián)苯胺黃、顏料紅44等，由于大大提高了分子量，所以不易發(fā)生遷移。雜環(huán)顏料，如永固紫由于分子量大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因而也不容易發(fā)生迀移。
色滲透發(fā)生機(jī)理比色遷移復(fù)雜，除與顏料本身的特性如分子量、受水作用影響程度有關(guān)外，還與薄膜的特性有關(guān)。色迀移與色滲透發(fā)生的原因一般是墨層中的顏料、溫度、濕度、薄膜本身特性等方面共同作用的結(jié)果。對于尼龍膜、非線型聚乙烯等薄膜，由于是無定型態(tài)，結(jié)晶程度低，分子間隙大，在高溫高濕環(huán)境下易發(fā)生色滲透現(xiàn)象。
四、真溶劑和假溶劑的添加控制
在印刷油墨中加入的混合溶劑中，有的溶劑可以溶解油墨中的連結(jié)料，稱之為真溶劑，有的溶劑單一使用則不能溶解油墨中的連結(jié)料，稱為假溶劑。由于溶劑之間揮發(fā)性不同，如果真溶劑先揮發(fā)，則油墨中溶劑的比例受到破壞就會出現(xiàn)油墨樹脂析出沉淀等現(xiàn)象。所以應(yīng)及時補(bǔ)加真溶劑，當(dāng)溶劑平衡性較差時，應(yīng)添加一些蒸發(fā)速度較慢的真溶劑，以保持溶劑揮發(fā)性的平衡。各種類型的油墨由于油墨樹脂的不同，針對使用的真溶劑也不同，一定要先搞清楚使用哪種類型的樹脂油墨，才能對應(yīng)使用何種真溶劑。
五、溶劑的質(zhì)量也非常重要
必須對所使用溶劑的含水量、含醇量進(jìn)行控制。各種溶劑的質(zhì)量非常重要，如醋酸乙酯的含水量、含醇量多少完全可以影響干式復(fù)合產(chǎn)品的質(zhì)量。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB3728--1991中有規(guī)定：優(yōu)等品醋酸乙酯含量應(yīng)達(dá)99.0%，水分含量0.1%、一等品醋酸乙酯含量應(yīng)達(dá)98.5%，水分含量為0.20%以內(nèi)。在干式復(fù)合中，水分含量不超過0.20%才能符合要求，并且不能含醇、胺、活性氫類，否則將消耗固化劑，出現(xiàn)復(fù)合剝離牢度差、不干、復(fù)合脫層或起皺等現(xiàn)象。這是由于帶-OH封端的聚氨酯主劑與帶-NCO封端的聚氨酯固化劑發(fā)生反應(yīng)生成較大分子量的聚氨酯而形成粘合力。因此，它們之間的配位是有固定的配比，而帶有-OH的醇類物質(zhì)及帶有-NH2的物質(zhì)對復(fù)合加工的干擾性較大，不但會產(chǎn)生大量的不干現(xiàn)象，同時殘留溶劑多，復(fù)合產(chǎn)生氣泡等質(zhì)量問題也會不斷涌現(xiàn)。為了保證在高濕天氣下復(fù)合膠粘劑主劑和固化劑的匹配合理，考慮空氣中濕度大的同時，在配制膠粘劑時，可適當(dāng)增加5%~8%的固化劑用量，以保證膠粘劑的正常交聯(lián)固化。
六、由于濕度大引起的凝膠和白化
由于水分帶入到含有異氰酸酯基（--NCO）的粘合劑系統(tǒng)中, 會引起凝膠和白化。這主要是因?yàn)?摩爾的水(H2O) 可以和1摩爾的含有異氰酸酯基(-NCO) 的粘合劑的固化劑反應(yīng)生成胺和二氧化碳? R-NCO+H2O →R- NH2+CO2↑。這一步反應(yīng)雖然不是很快, 但比起與主劑的反應(yīng)要快得多。（有人做過試驗(yàn)快10倍以上）。由于固化劑與水反應(yīng)在先, 從而改變了主劑與固化劑的配比, 使粘合劑不能正常固化, 而與水生成的CO2氣體在復(fù)合制品鼓脹, 造成氣泡和針孔, 而與水反應(yīng)產(chǎn)生的胺繼續(xù)與1摩爾的含異氰酸酯基(-NCO) 反應(yīng), 生成縮二脲, R-NCO+R2--NH2--RNHCONHR↓。該產(chǎn)品是一種白色結(jié)晶, 不溶于醋酸乙酯中，從而使膠液白化。當(dāng)生成的縮二脲逐漸積累, 就會使復(fù)合花輥堵塞而造成上膠量不足, 產(chǎn)生廢品。經(jīng)常在早上復(fù)合膠液還正常使用，到下午就出現(xiàn)膠液混濁變白并有沉淀現(xiàn)象就是這個原理。因此在配制粘合劑時，隨配隨用，不要放置時間過長，在配制時保證固化劑量，使其盡量往上限靠，一股不超過正常用量的15%(應(yīng)視實(shí)際情況調(diào)節(jié))。因此，在梅雨季節(jié)印刷復(fù)合使用尼龍膜是個難關(guān)，特別是復(fù)合工序更要注意。
七、做好熟化工作
印刷復(fù)合好的半成品的熟化工作非常重要，是關(guān)系質(zhì)量好壞的關(guān)健。熟化的目的是讓膠粘劑進(jìn)一步交聯(lián)，若完全交聯(lián)，分子排列整齊就可以提高復(fù)合牢度。另一方面可以將半成品復(fù)合膜中的殘留溶劑排出以減少殘留溶劑量, 從而減少剝離強(qiáng)度不良, 開口性差, 有異味等問題。（使用高阻隔性材料，如PET、BOPA等材料要將殘留溶劑在熟化過程中排出就較因難，一定要在印刷和復(fù)合烘干中盡量排除，以減少溶劑殘留產(chǎn)生的不良后果）。熟化無論采用外加熱或內(nèi)加熱, 都以達(dá)到固化室內(nèi)溫度穩(wěn)定、均勻?yàn)槟康摹Ｒ话憧砂匆髸r間進(jìn)行熟化，如若固化時間過短，可能導(dǎo)致膠粘劑固化不完全，而影響剝離強(qiáng)度和殘留異味，而固化時間過長，則可能導(dǎo)致薄膜開口性不良。從試驗(yàn)的結(jié)果看，兩層或蒸煮的薄膜需要低溫長時間固化，而鍍鋁膜復(fù)合則需要提高固化溫度，減少固化時間來降低脫鋁的機(jī)率，而高溫蒸煮袋一般需要50~55℃、72h的固化才能滿足固化要求。業(yè)內(nèi)有人提出二次熟化的工藝，即: 將多層基材復(fù)合好后, 先放于50℃的烘房里熟化36h, 然后取出分切和制袋。再將分卷好的半成品和制袋好的成品放在70℃下保持12h(PE為內(nèi)膜) 或在90℃下保持3h(CPP為內(nèi)膜) 進(jìn)行短時間的二次熟化（特殊熟化工藝）, 其熟化效果比一次性長時間熟化效果更好。在有鋁箔和真空鍍鋁的產(chǎn)品中，也有先將復(fù)合鋁箔和鍍鋁的半成品先熟化24h后，復(fù)合熱封層后再熟化24h的做法, 以提高復(fù)合剝離牢固。以上方法在大批量使用前請先做好實(shí)驗(yàn)取得一定參數(shù)認(rèn)為可行再使用。
八、擦掉附著小水珠
在高濕高溫季節(jié)里，復(fù)合機(jī)上膠輥和印刷機(jī)攔墨刀上很容易吸附空氣中的小水珠，一旦時間久，小水珠越積越多就可能跑進(jìn)油墨或膠粘劑中，產(chǎn)生一系列的質(zhì)量問題。因此，在此季節(jié)內(nèi)若發(fā)現(xiàn)攔墨刀上和導(dǎo)輥、網(wǎng)輥上有水珠出現(xiàn)，則應(yīng)立即用干凈的布或干毛巾，將水珠擦掉，以防萬一。并且可以在室內(nèi)放置排風(fēng)扇，加強(qiáng)室內(nèi)空氣流通，但注意不要對著復(fù)合、印刷機(jī)吹，特別是印刷版輥和復(fù)合上膠花輥不要讓風(fēng)對著吹。
九、改變復(fù)合機(jī)工藝，使烘干箱內(nèi)的出風(fēng)速度大于進(jìn)風(fēng)速度
一般國內(nèi)大多數(shù)復(fù)合機(jī)出風(fēng)口較小，復(fù)合時進(jìn)風(fēng)速度比出風(fēng)速度大，使烘道內(nèi)形成高氣壓，易使膜內(nèi)溶劑殘留。進(jìn)口復(fù)合機(jī)一般在出風(fēng)管路口安裝引風(fēng)機(jī)，使出風(fēng)口風(fēng)速大于進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速，使烘道內(nèi)形成低氣壓，宜于溶劑揮發(fā)，減少殘留溶劑。此外烘干箱內(nèi)的溫度可調(diào)高時盡量調(diào)髙。
結(jié)語
總之, 在梅雨季節(jié)和高溫高濕環(huán)境中，對尼龍膜的使用一定要加倍注意，防止其吸濕變形而產(chǎn)生一系列不必要的、本來可以避免的產(chǎn)品質(zhì)量事故的產(chǎn)生。在實(shí)際生產(chǎn)中，各生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備狀況進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)和安排。對生產(chǎn)中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行細(xì)致認(rèn)真的分析、排查，找出問題的原因所在，找出最佳解決問題的方案及改進(jìn)方法，在實(shí)際生產(chǎn)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平，在梅雨季節(jié)來臨之際，充分做好思想準(zhǔn)備，以應(yīng)對梅雨季節(jié)對尼龍膜使用帶來的不利影響。同時，廈門長塑公司研發(fā)中心也在不斷地尋找和開發(fā)新的吸濕性小的尼龍膜產(chǎn)品，解決高濕高溫天氣給尼龍膜使用帶來的難題。
