軟包裝固化不完全原因分析(2)
二、稀釋劑中含水量或其他活潑氫物質偏高。
1、雙組分聚氨酯膠黏劑發生反應的過程是主劑中的活潑氫與固化劑中的異氰酸酯發生交聯反應,形成立體網狀結構的過程,異氰酸酯極易與含有羥基、氨基的物質(水、醇類、胺類)發生化學反應。在聚氨酯膠黏劑的使用過程中,結合溶劑的性能(沸點、溶解性),一般采用乙酸乙酯作為膠黏劑的稀釋劑,但是由于乙酸乙酯含有羧基對水有較好的親和性,在乙酸乙酯的生產過程中就不可避免會有水分摻雜其中。工業級乙酸乙酯國標GB3728-91中把乙酸乙酯劃分為幾個等級,優等品水分含量小于1000ppm(0.1%),一等品水分含量小于2000ppm(0.2%)。
水與—NCO基團的反應式為:
—NCO+H20→—NHCOOH→—NH2+CO2
—NCO+—NH2→—NHCONH
從以上反應式可以看出,1個水分子要消耗2個分子的異氰酸酯基,即18g水能夠與84g的異氰酸酯基發生反應。因此在選購和使用稀釋劑時應嚴格控制質量,不用含醇、氨或水分大于0.2%的乙酸乙酯,同時在進料檢驗中應強化對乙酸乙酯純度和水分的檢測。
2、在實際復合生產過程中,稀釋劑的水分和醇類等物質相當部分會在烘道中被揮發掉,但是如果稀釋劑內水分或者醇類稍微高一點,就會加快對固化劑的消耗,膠液中的固化劑在進入烘道前就被水分或醇類消耗掉一部分,導致固化劑量不足,引起固化不完全問題。
三、油墨對固化劑的消耗以及生產環境會對固化產生的影響。
1、油墨對固化劑的消耗
近年來,無苯無酮的聚氨酯油墨適應環保的大潮流得到越來越廣泛的應用,但是隨著聚氨酯油墨的使用,因聚氨酯油墨消耗固化劑導致的膠水不干的問題也屢有發生。聚氨酯油墨中使用的用羥基封端的聚氨酯樹脂和含有羥基的醇類溶劑對復合加工干擾較大。當膠黏劑中的固化劑被其它因素消耗至臨界狀態時,再加上油墨中羥基的消耗,極容易造成油墨部分膠水不干。因而,在使用聚氨酯油墨時,應盡量不用醇類溶劑,即使要用也要將溶劑殘留量控制至最低限度;對于有白色鋪底的產品,盡量在白墨中加入少量的固化劑,并將印刷膜熟化數小時后再進行復合生產,如此可減少油墨對固化劑的消耗。
2、生產環境的濕度偏大
生產環境濕度偏大,意味著空氣中水分的含量偏大,生產過程中空氣中的水分會隨著乙酸乙酯的揮發不斷地進入膠盤或循環膠桶中,使得整個膠液體系的含水量增加,水分消耗膠液體系的固化劑引起固化不完全問題。一般包裝企業都會在高溫高濕的季節采用增加固化劑量的方法,但是更有效的方法應該是對復合生產的環境進行控制,加強對溫度和濕度的監控,在車間內放置排風扇,加強空氣流通,對于條件好的企業可以采用密封的無塵空調車間,溫度、濕度能夠得到更有效的控制。
總結
固化不完全問題與生產環境、油墨、稀釋劑質量、配膠操作等因素息息相關,在生產過程中要加強對環境濕度、稀釋劑質量的控制,注重印刷工序油墨、配膠操作等細節的影響,以有效避免固化不完全問題的發生。
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