薄膜表面張力對剝離強度的影響案例分析

1、Flexible Packagi ng軟包裝 、薄膜表面張力對剝離強度的影響案例分析文丨伍秋濤故障表現(xiàn)在一次食用鹽軟包裝(其復(fù)合結(jié)構(gòu)為PP合成紙/PE )的生產(chǎn)中，筆者對產(chǎn)品進行隨機抽查，發(fā)現(xiàn)其耐跌落性較差： 在高度為2n的條件下進行跌落試驗，平均試驗5次左右包裝袋 就完全破損了，而且其破損部位都位于熱封處邊緣，說明其 熱封強度較差，熱封邊成為整個包裝袋受力最薄弱的環(huán)節(jié)。在熱 封溫度為60C、熱封時 間為0.7 S、熱封 壓力為0.3MPS的條件下，對該復(fù)合膜的熱封性能進行試驗，發(fā)現(xiàn)其 與質(zhì)量合格的樣品相比，熱封溫度要高出3C左右；在進行熱 封強度測試時，該復(fù)合膜在熱封處出現(xiàn)分層現(xiàn)象，縱向剝離

2、 強度僅為0.5N/15mm而質(zhì)量合格樣品的縱向剝離強度平均值為 1.2N/15mm需要說明的是，由于PF合成紙的易撕裂性，按國標(biāo)規(guī) 定的測試方法對PF合成紙/PE復(fù)合膜進行測試時，均為PP 合成紙出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象，不能檢測其真實的剝離強度數(shù)據(jù)。因 此，必須要在PF合成紙的表面粘貼透明膠帶，即用俗稱的“補強法”進行檢測。從上述試驗結(jié)果來看，筆者初步分析該食用鹽軟包裝耐 跌落性差的原因在于復(fù)合膜的剝離強度差，進而造成熱封強 度較低，最終導(dǎo)致耐跌落性不理想。原因分析引起該類復(fù)合膜剝離強度差的原因有多種，經(jīng)過逐項分 析、排除，筆者最終將原因鎖定在助劑析出導(dǎo)致剝離強度變 差、薄膜材料表面性能較差這兩個因素

3、上。表1試樣1的縱向剝離強度跟蹤檢測數(shù)據(jù)熟化時間(h)縱向剝離強度(N/15mm)0(下機時)0.790.51.4311.7521.6141.1780.85160.63240.46圖1試樣1的縱向剝離強度變化圖50I ChinaLC<kinic Juumal Electronic Publishing Hcusc.印刷技術(shù)？包裝裝潢本欄目編輯：龔晨 Email:gongchen51印刷技術(shù)？包裝裝潢51印刷技術(shù)？包裝裝潢熟化時間(h)縱冋剝離強度(N/15mm)0( 下機時)0.760.51.0511.2121.3741.0980.99160.84240.87表2試樣2的縱向剝離強度跟蹤

4、檢測數(shù)據(jù)熟化時間(h)縱向剝離強度(N/15mm)0(下機時)1.070.50.9110.8720.8840.8580.78160.70240.71表3試樣3的縱向剝離強度跟蹤檢測數(shù)據(jù)為驗證判斷的準(zhǔn)確性，筆者先用 正常生產(chǎn)中使用的型號為7175的普通 低黏度高濃度雙組分聚氨酯膠黏劑進 行試驗，其配比為主劑：固化劑：乙 酸乙酯=20 : 6： 30,分段干燥溫度為 50C、55C、65C、70C、65C，復(fù) 合機機速為120m/mi n,上膠量(干2 膠)為2.3g/m。在此條件下制得試樣1,試樣1的縱向剝離強度跟蹤檢測 數(shù)據(jù)如表1和圖1所示，其剝離時呈界 面破壞，膠層大部分轉(zhuǎn)移到PL側(cè)。從圖1

5、可以看岀，試樣1的縱向剝 離強度是先上升后下降，這與因助劑 析出引起的剝離強度下降現(xiàn)象十分相 似。為了進一步判斷該質(zhì)量故障是否 是由助劑析岀造成的，筆者又進行了 以下兩個對比試驗。對比試驗一：使用型號為AP9073 的膠黏劑，據(jù)產(chǎn)品資料介紹，該膠黏 劑對表面張力較低的材料具有較好的 適應(yīng)性，其配比為主劑：固化劑：乙 酸乙酯=20 : 5： 32,分段干燥溫度為21.81.61.40.60.41.20.9910.840.80.87 0.88 0.850.781.211.371.090.870.710.700.20024681012141618202224熟化時間（h）圖2試樣2和試樣3的縱向剝離

6、強度變化對比圖45C、50C、65C、75C、60C，復(fù) 合機機速為120m/mi n。在此條件下 制得試樣2,試樣2的縱向剝離強度跟 蹤檢測數(shù)據(jù)如表2所示，且剝離時膠層 大部分轉(zhuǎn)移到PEH側(cè)。對比試驗二：使用型號為SY-03 的抗助劑類雙組分聚氨酯膠黏劑，其 配比為主劑：固化劑：乙酸乙酯=20 : 4. 5 : 30,分段干燥溫度為45 C、 50C、65C、75C、60C，復(fù)合機機速 為130m/min。在此條件下制得試樣3, 試樣3的縱向剝離強度跟蹤檢測數(shù)據(jù)如 表3所示，且剝離時膠層大部分轉(zhuǎn)移到 PEH側(cè)。將試樣2和試樣3的結(jié)果進行比 較，如圖2所示。從圖2可以看岀，試 樣3的縱向剝離強

7、度一直呈下降趨勢， 試樣2的縱向剝離強度開始有一段上升 過程，然后逐漸下降；此外，在熟化 時間為424h的時間段里，試樣2和試 樣3的縱向剝離強度的衰退速率基本一 致。以上試驗結(jié)果說明，導(dǎo)致該PP合ulihshinL Hdusc. All riuliB rvsvr成紙/PE復(fù)合產(chǎn)品剝離強度下降的原 因不是因為助劑析岀，而是薄膜材料表 面張力相對不足引起的。結(jié)合剝離破壞 時膠層轉(zhuǎn)移到PE面的情況，說明是PP 合成紙的表面張力岀現(xiàn)問題。筆者馬上檢查了 PF合成紙供應(yīng) 商的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)其復(fù)合面的 表面張力指標(biāo)為35mN/m這顯然 不符合國家標(biāo)準(zhǔn)中38mN/r的最低 要求。而且后來據(jù)供應(yīng)商介紹，該產(chǎn) 品主要用于編織袋淋膜復(fù)合，而我們 的用途是干式復(fù)合，兩種復(fù)合方式的 黏結(jié)原理有很大不同，因此岀現(xiàn)質(zhì) 量故障也就不足為奇了。但奇怪的 是，我司的PF合成紙驗收標(biāo)準(zhǔn)也是 > 38m