复合膜质量控制

产品质量是企业生存的根本，任何优秀企业管理者都视产品质量为企业生命。对于彩印包装企业而言，复膜产品的质量关系到企业的生存发展，必须对影响复合质量的因素，进而事前控制和事后分析。

一、影响复合质量的各个因素

1.油墨对复合质量的影响

油墨是由颜料、连接料、溶剂和助剂组成的。

（1）颜料：颜料的遮盖力不强，流平性能差，印刷后的膜对光线看有斑点，复膜后（尤其是复铝膜）有明显斑点，这种现象多是由于颜料的遮盖力引起的。

（2）连接料：由于连接料是用于连接膜和油墨的。连接料的粘接力不好，会使油墨与外膜的粘接不牢，复合后，油墨就会完全转移到内膜上，这种现象也可能是由于外膜的电晕处理不好引起的。

（3）溶剂：理想的溶剂应该是具有良好的快干性，如果残留溶剂过多；会引起复合膜的臭味以及表面质量问题。值得注意的是，近期醇溶油墨和水性油墨的使用量逐年增加，如果印刷机烘干不彻底，会造成醇类溶剂或水的残留超标，对复合会造成一定的影响，如选用水性胶或醇溶胶会更适合。

（4）助剂：有些助剂也会对复合造成影响。例如防粘剂主要由重油和白煤油组成，在印刷后能够迅速渗透到油墨表面，起防止粘连作用。由于防粘剂的防粘特性，与复膜胶的粘合作用是一对矛盾，所以防粘剂的多少非常重要。

对于这一问题我们认为应详加说明。复合以后，有油墨的地方粘合得不是很好，熟化以后，有油墨的地方粘合得完全没有问题，而没有油墨的地方却几乎没有粘合。究其原因有两种。第一种就是防粘剂过多，印刷以后渗透到油墨表面，迅速向周围渗透。随着时间的增加，防粘剂分布在油墨四周，使得没有油墨的地方粘合力下降。第二种原因是因为薄膜的助剂，如增塑剂、润滑剂、抗氧化剂等，这些助剂过多，也会影响复合的粘接力。有些复膜厂见到这种情况，一般都认为是胶水的原因，遇到类似的情况，应仔细观察，认真分析原因，找到问题症结之所在。

2.薄膜对复合质量的影响

薄膜在整个复合过程中无论对印刷还是对复膜而言都是必须认真考虑的因素。

（1）薄膜的种类，用于印刷和复合的薄膜主要有聚乙烯薄膜（PE）、聚丙烯（PP）、尼龙薄膜（PA）、聚酯薄膜（PET）以及镀铝薄膜等。

①聚乙烯是由乙烯聚合而成，由于制造方法和控制手段不同，可以得到低密聚乙烯（LDPE）中密聚乙烯（MDPE）高密聚乙烯（HDPE）和交联聚乙烯（CLPE），一般而言随着密度的升高，机械性能和阻隔性能提高，耐热性也好。

②聚丙烯是由丙烯聚合而成的，分为流延聚丙烯（CPP）和拉伸聚丙烯（OPP）聚丙烯的耐热性比聚乙烯高，而耐低温性比聚乙烯差。

③尼龙薄膜是尼龙－6树脂经双向拉伸后做成的薄膜（OPA）或流延得到薄膜（CPA），其阻隔性非常好，又透明美观。

④聚酯膜（PET）由聚对苯二甲酸乙二醇酯，经双向拉伸的薄膜。

（2）电晕处理及对复合质量的影响

①由于聚乙烯、聚丙烯薄膜均为非极性膜，很难粘接，需经电晕处理（也叫活化处理）使薄膜达到复合需要的表面张力。

②电晕处理过的薄膜有一定的有效期，随着存放时间的延长，薄膜表面张力会下降，有些薄膜虽然未过有效期，用达因笔检查其表面张力也没有降低，但在印刷、复合过程中，经过温度、张力和溶剂的共同作用，存放时间过长的薄膜容易失效，从而引发质量问题。

③经电晕处理过的薄膜，表面张力未必都是均匀一致的，不均匀一致的表面张力对印刷复合也有影响。

（3）助剂及对复合质量的影响

在塑料的加工过程中，加入了一些助剂。这些助剂对薄膜的加工成型起了很好的作用，但对复合也造成了一定的影响。

3.复膜胶对复合质量的影响

在干式复合加工过程中，胶粘剂是影响产品质量的关键因素之一。

（1）胶粘剂的种类

目前的胶粘剂种类很多，可以分为单组份胶和双组份胶。单组份胶是指单一组分，无须与其他组份混合就可以体现粘性的胶水，多为橡胶型，具有不干性和热熔性，在复合过程中基本不生成新物质，主要起不干性和热熔性的作用，初粘力较好，同时，也要求辊筒压力大，温度高。

双组份胶是指由主剂和固化剂两种组份混合后体现粘性的胶水，目前多为聚氨酯型。聚氨酯是指分子结构中含有氨酯基团的聚合物，是由多元羟基化合物和多异氰酸酯反应得到的，具有高粘着强度。目前我国大多数聚氨酯胶的A组份为多元醇，B组份为多异氰氨酯。

（2）其他活性氢对胶的影响

由于异氰酸酯的NCO基团是杂环形成的累积双键，容易和－OH、－COOH、－NHO2等含活性氢原子的基团反应。例如异氰酸与水反应生成氨基甲酸酯；与－NH2基团反应生成脲，因此必须注重胶和固化剂的存放与使用，避免固化剂接触活性氢。

（3）聚氨酯胶对复合质量的影响

目前国内市场上的双组份胶厂家繁多，质量不一，所以复膜厂家需要掌握一定的评判标准，以便于自己的采购、使用、控制和管理。胶的质量好坏，评判要从膜的外观、粘接强度、残留溶剂和残余单体等方面进行检测和评判。

A、外观：观察胶液是否澄清透明，颜色是否为无色或淡黄色；

B、烘：利有干燥箱把胶水烘2－3小时（70－75℃），测其固含量；

C、滴：用溶剂浸泡复合膜作耐溶剂试验；

D、撕：用手撕开复合膜作粘合强度的检验；

E、闻：闻胶是否有异味，以检测是否有残余单体。一般来说，胶液中应该只有乙酯味；

F、测：利用各种仪器及化学方法对胶水和复合膜进行检测得到相应的指标。

4.稀释剂对复合质量的影响

干式复合用双组份胶粘剂，为了涂布均匀以及有利于浸润，须加溶剂稀释。主要溶剂有乙酸乙酯，甲苯、甲乙酮等，选择溶剂要考虑诸多因素，由于甲苯有毒，难干燥，容易产生残留成份，而甲乙酮气味重，价格高，故一般使用乙酸乙酯，其纯度要求达到99.8%、水份≤0.2%，因为固化剂中N=C=O系累积双键，非常活泼，和水反应生成胺并放出CO2，反应消耗了固化剂，使固化剂参与和胶水反应的量减少，同时放出了CO2，使胶层包含气泡，对干式复合极为不利，往往造成表面质量问题，影响粘合强度。同样，异氰酸酯基与乙醇等含羟基和有机酸（羟基）的低分子物反应生成脲和CO2，都会影响胶水的正常使用，所以在复合过程中一定要对稀释剂做好检测。

现在很多厂家已经使用高浓度涂布工艺，但仍还有的复合厂家认为多加入稀释剂可以降低成本。其实这种观点是错误的，稀释剂在复合过程中只是起到涂布均匀和有利于浸润的作用，真正起粘合作用是胶水和固化剂，而稀释剂已经挥发掉了，只要达到一定的干胶涂布量，少加稀释剂反而更经济一些。

5.其它人为、机械因素对复合质量的影响

人为因素是指在复合过程由于人为的原因而引起的复合质量问题，例如配胶上的失误、压力、温度、速度控制上的不适当等等，下面分别说明：

（1）配胶，配胶的正确操作是先向主剂中加入适量稀释剂，并搅拌均匀，然后再加入固化剂搅拌均匀。而不能先把主剂和固化剂混合在一起，再加稀释剂，这是化学反应的性质决定的。化学反应的速度取决于分子间的有效碰撞，在相同的温度压力（如常温、常压下），则分子间的有效碰撞机率越大，反应速度越快，主剂和固化剂在没有稀释剂的条件下，浓度高反应速度快，迅速生成更大的分子并凝结成块。加入稀释剂后，速度变慢，这样，在复合过程中，涂布在膜上的胶水分子量极不均匀，容易造成表面质量问题，同时也会影响胶粘剂粘合强度。

（2）工艺问题：压力、温度和速度问题。

（3）机械问题：有规律出现的质量问题与机械有关，比如：辊筒不光滑；辊筒不同轴。

二、事前控制

所谓事前控制，是为避免质量问题的产生而对原料进行的检测控制，想真正做到事前控制，必须严格按照一定的国家行为或企业标准，做到每一批原料都认真检验，不使用不达标的原料。

第一部分提到的稀释剂、胶水、薄膜、油墨等原料，国家标准所要求的指标和检测方法如下：

（1）稀释剂的检测。稀释剂是指在复合过程中使用的溶剂，即乙酯、甲苯、丙酮及甲乙酮等。

①指标：其含水量均不得超过0.2%，共纯度均不得低于99%（根据GB3728-91）。

②控制方法：利用气相色谱仪，以氮气作载气，热导池检测器，峰高及浓度作图，得到工作曲线，然后在同样条件下每批溶剂取样作出相应峰高，得到浓度。

（2）聚氨酯胶的控制

①聚氨酯胶用途不一，无共同的检测标准，但有共同的检测方式；

②固含量：GB2793-81，用热失重法，测试聚氨酯胶中不挥发物的含量。

具体操作：取洁净干燥的表面皿3个，每个标准称重2.00g左右，记为M1，放入80℃干燥箱中烤2－3小时，称重记为M2，两次称重之比M2/M1×100%即为固含量。

③粘度：根据GB279481，用旋转粘度计测定25℃的粘度。具体操作为：在25℃的条件下恒温0.5小时以上的样品胶，根据供应厂家所提供之粘度，选择适当的旋转粘度计转子进行检测。

④酸度：根据GB/11458-83，用玻璃电极酸度计测定，也可用精密试纸检测其PH值。

具体操作为：将已经活化的玻璃电极放样品胶中，滴定至终点时的酸度。

⑤NCO值：根据多异氰酸酯的检测方法，用化学滴定法检测固化剂的NCO值。

（3）膜的检测

①指标：透明度，均匀程度等都可以通过目测方法确定；

②逸出助剂：GB100488，用气相色谱检测其含量，也可以根据生产实际需要通过加热后闻气味定性判别；

③表面张力：电晕处理后的薄膜用达因笔检测，但达因笔使用时间稍长后就不太准确，可以使用药水检测。

具体操作为：用分析纯的甲酰胺和乙二醇乙醚按一定比例配比即可得到药水，根据其在薄膜上是否连续来判别是否符合要求之薄膜。

④油墨：由于油墨被印刷条件的不同，所需油墨的颜料、连接料、溶剂也有所不同，因此对油墨的控制各不相同，但总的来说，可以从酸度，粘度和色度几个方面，根据厂家需要进行。

事前控制除了原料进行检测控制之外，还有一个操作工艺和适当使用的问题，例如粘合剂的选择，胶水的配制和保证。

使用合适的原料，正确的操作工艺和达标的原料三者相辅相成，共同构成优秀产品的基石。

三、事后检测及分析

事前控制是在印刷复合之前的行为，而事后检测及分析则是对复合产品检测和分析，目的是为了检验产品是否合格，以及对不合格产品进行分析，吸取经验，保证以后产品的合格率。

1.成品的检测方法

对于复合厂家而言，成品的检测应该包括复合膜、袋的剥离强度和热封强度的测量，复合膜的残留溶剂含量的检测以及质量问题综合分析。

（1）复合袋的剥离强度和热封强度：由于复合膜包装袋的最终用途不同，其指标不同，方法根据GB8808－88用电子拉力机检测，对于复合膜，将其裁成15×200mm细长条，剥离5mm后用电子拉力机逐渐增加拉力进行剥离试验，对于复合袋的热封强度裁成15×100mm的细条同样检测。

（2）复合膜的残余溶剂含量：根据GB1004-88用气相色谱仪检测，含量不得大于10mg/m2。

（3）复合膜质量问题综合分析

利用上述仪器和方法，结合观察现象，可以对质量问题做出正确判别，找出正确原因，下一步我们专门对质量问题进行分析。

上胶量的确定是复合软包装生产中的重要考虑因素之一，上胶量与产品的许多性能有直接关系，如复合膜的剥离强度、抗介质性、外观、软硬等。

上胶量的确定及测量

上胶量超过性能已饱和，还造成许多副作用如滑移、成本升高等。对已生产的一卷或多卷复合膜，称量其复合前后胶水桶中的粘合剂量，即为上胶总量，再从计米器上取得复合长度，即可计算出上胶量。此方法简便易行，但也存在明显缺陷：第一，无法对生产过程进行控制和监测，是一种事后统计；第二，对粘合剂涂布的分布情况无法了解；第三，由于乙酸乙酯的挥发，涂布量有误差。

方法三：

重量差法

先将要复合的两层薄膜分别裁成10cm×10cm大小，称量两片的重量并加和，其重量为W1，再将其复合后的膜也裁成10cm×10cm大小，测量的其重量为W2，则上胶量为（W1－W2）×100，这种方法简便，但由于薄膜基材的厚度均匀性问题、油墨量不均匀问题，误差较大。

方法四：

直接涂布法

先裁取三块宽为10cm，长为上胶辊周长小一点的薄膜，称其重量之和为W1，然后在先导膜上在左、中、右三点贴住，实际涂布后，再称量其重量之和为W2，就可以计算出上胶量了，此方法准确度较高，并可同时多次测量平均。

方法五：

溶剂清除法

将薄膜的未处理面与未处理复合在一块。裁取此复合膜10×10cm，称重量为W1。将复合膜剥开后，再用乙酸乙酯将膜上的粘合剂擦拭干净，并称两块膜的重量之和为W2则

涂布量=（W1－W2）×100

此方法须把粘合剂擦干净并等溶剂完全挥发后再测量重量。此方法准确度较高，并可测量上胶分布的均匀度。