一、 流延膜的基本介紹 |
1.什么是流延膜
流延膜，是通過熔體流涎驟冷生產的一種無拉伸、非定向的平擠薄膜。與一般的吹脹法相比，其特點是生產速度快，產量高，薄膜厚度均勻性以及透明度、光澤性等都非常好。可分為單層流涎和多層共擠流涎兩種方式。
2.流延膜的工藝流程
生產工藝過程為原料經擠出機塑化熔融后,熔體經過一個T形狹縫模頭擠出,流延鑄片經急冷輥冷卻, 成型為薄膜。此法生產速度快,急冷輥一般為表面鍍鉻、光潔度高的鋼輥,而且薄膜透明度高、厚度均勻,薄膜的縱向和橫向性能一致。
圖 1流延膜工藝流程
采用橫向定位裝置來控制薄膜的平均厚度,通過γ射線測厚區域的監視器反饋信息到模頭,調節模唇開合度。共擠流延膜由2個以上擠出機分別控制物料的擠出量,經分流梭按比例分配后,由T形模頭按設定比例流延。
3.流延膜的生產方式
CPP/CPE的生產有單層流延與多層共擠流延兩種方式。單層薄膜主要要求材料低溫熱封性能和柔韌性好。多層共擠流延膜一般可分為熱封層、支撐層、電暈層三層。
熱封層：要進行熱封合加工,所以要求滑爽性和抗黏連性好的同時，析出物的量要非常少,單層用量占總膜量的15%左右，要求材料的熔點低，熱封溫度要寬。；
支撐層：對薄膜起到支撐作用，增加薄膜的挺性,同時降低成本，首先要有好的剛性,其次要有良好光學性能，薄膜的整體性能基本上靠支撐層來體現,用量占總膜量的70%左右；
電暈層：要進行印刷或金屬化處理,要求有適度的表面張力，一般要 達到38 dyn/cm 以上（ PE 35.6dyn/cm ， PP 29.8dyn/cm ）。
所以PE,PP薄膜在印刷之前都要進行表面處理來提高其表面張力，對電暈層原料的要求是，既要有一定的抗黏連性,又要嚴格控制低分子物的含量，因此,樹脂中應不含有任何析出的添加劑，用量占總膜量的15%左右。
二、 流延膜的干式復合方法的優點 |
由于單種塑料薄膜總是存在著樹脂帶來的固有優點同時也有它存在的一定的缺點，遠不能滿足越來越多種商品對包裝廣泛而嚴苛的性能要求。因此薄膜生產商開發了薄膜與薄膜，紙、金屬箔等的復合材料的生產，來互相取長補短，更好地滿足包裝業的需要。
圖 流延膜
材料的復合它可分為干式復合和濕式復合，干式復合是使用一種膠粘劑在基材上涂布后，先干燥，揮發去溶劑，提高了膠的粘結力后再同另一種基材進行復合。
而濕式復合則不同，涂膠后馬上壓貼，這樣就有大量的膠粘劑溶劑被壓貼在復合膜上，這些溶劑在干燥固化時也無法揮發出去， 濕式復合用的膠一般為丙烯酸乳膠以及其他有機溶劑膠。
干式復合法同其他復合工藝相比較具有以下優點：
(1)基材選擇面廣；
(2)復合的牢度高；
(3)各層的厚度可以自由選擇；
(4)生產速度快。
因為現如今人們的環保意識越來越強，現在干式復合都采用的100%固體的無溶劑聚氨酯膠黏劑，固含量為100%，這樣復合材料中沒有溶劑殘留，符合現代食品和藥品包裝的衛生要求，生產中也沒有揮發性溶劑排放，對大氣環境沒有污染。
注：聚氨酯膠黏劑可分為單組分和雙組分，單組分聚氨酯膠較雙組分比較有著存儲時間短，涂膠后固化緩慢，熟化時間長，固化不充分，強度低，不適宜用于高溫蒸煮及其他要求復合牢度高的地方。
三、 流延膜干式復合過程中容易出現的五大問題及解決辦法 |
在干式復合中經常出現一些問題如：膠層出現小氣泡，復合不牢、復合成品發澀、熱封不良等問題，形成這種結果的原因是多方面的，下面就這種現象進行一一探討。
1.膠層出現小氣泡
在工藝中經常出現各類小氣泡，其實它只是個籠統的概念，它不一定是真正鼓起來的氣泡，也有可能是兩層膜之間未完全貼合，透明度就有差異，形成我們常說的氣泡。其形成原因可以從下面幾個方面考慮：
1）首先我們要考慮的是不是上膠量不足，其實復合膜是否印刷和基材以及膠的表面張力以及涂布的流平性都決定了上膠量的多少。
2）干燥不良產生的氣泡。
3）堵版產生的氣泡。
4）復合熱輥和壓輥不平整產生氣泡，不平整的地方帶進空氣，產生氣泡。
5）因熟化溫度不夠，未能消除氣泡。
圖 薄膜上出現小氣泡
其實復合膜一下機就沒有氣泡較為少見，而熟化能消除小氣泡，加熱的目的是使干固的膠粘劑熔化，流動，消除小縫隙，在壓力下排出空氣，使二層膜緊密貼合。
2.復合不牢
1）表面張力偏低
一般情況下，干式復合用的薄膜的表面張力必須達到38dyn/cm以上才可以使用。同時，復合強度還與薄膜的厚度有關，薄膜越厚，相對薄膜表面張力要求要高。并且薄膜存放時間越長其表面張力值逐漸下降，同時也受空氣濕度和季節的影響。
2）添加劑的影響
樹脂在聚合或在成膜時，根據其用途的不同，一般都需加入一定量的添加劑，如滑爽劑、抗粘劑等。爽滑劑和其它有些助劑具有遷移性。薄膜放置一段時間后，爽滑劑會從薄膜內部遷移至薄膜的表面，形成一層很薄的致密層，這層致密層阻隔了粘合劑與薄膜表面的結合，導致粘合劑無法與樹脂接觸，復合初粘力很低。
但在自動包裝中，即要求有高的復合強度，又要求低的摩擦系數，為解決這對矛盾，我們一定要選用耐高溫，遷移速率慢的高分子量的爽滑母粒，并且在爽滑母粒的添加比例上，在滿足了一定的摩擦系數前提下，盡可能的少加這種遷移性的助劑。
3.熱封不良
薄膜在需要熱封的情況下會出現局部熱封不良的現象，造成這種現象主要有以下原因
1）電暈擊穿
薄膜在生產過程中經過高壓放電輥時，由于各種原因可能會造成膜的局部擊穿。測熱封不良處膜的表面張力值一般都很高，由于被擊穿的熱封面與復合面一樣形成了帶有極性的基團，部分還出現交聯，這些都會影響薄膜的熱封性。
圖 流延設備
2）爽滑劑含量偏高
由于薄膜熱封層爽滑劑含量過高，會導致其大量析出在PE膜的表面上形成致密層，阻礙了PE膜的熱封，所以在選用在爽滑母粒也盡量選用耐高溫，分子量高，質量好的，在摩擦系數要求不高的條件下，可選用非遷移的低摩擦系數的抗粘母粒。此種抗粘母粒可分為無機和有機抗粘劑，主要特點是透明度和光澤度好，微珠狀，添加在薄膜當中摩擦系數低等特點。
3）原料選擇不不當
熱封層一般材料要選擇熔點低，熱封溫度寬，熱封性能好的原料。所以在原料選擇上一定要謹慎，不然會造成熱封不良的問題，有些廠家為節省成本使用再生料，這也會影響薄膜的熱封。
4.薄膜的透明性差
1）冷卻效果不好
流延膜在生產工藝過程中原料經擠出機塑化熔融后,熔體經過模頭擠出,流延鑄片經急冷輥冷卻，PE、PP都是典型的結晶型聚合物，在急冷的過程中，結晶速度加快，從而結晶顆粒微細化以及降低了結晶度從而提高其透明度，所以急冷輥的冷卻效果很重要。當然在原料加入成核劑也可以提高薄膜的透明度。成核劑可分有機成核劑和無機成核劑兩大類。
2）原料和母粒的選擇不當
薄膜的透明度除了工藝上的控制，在原材料和母粒也有很大關系，在流延膜生產過程中，為了防止薄膜粘連和降低摩擦系數，不可避免要加入抗粘爽滑母粒，不同的母粒其霧度和光澤度都有不同，所以為了薄膜的透明度，一定選擇霧度低，折射率和樹脂接近的抗粘效果好的母粒。
5.復合后成品發澀
干式復合一般采用的是二液反應型粘合劑，復合后要進行高溫固化，以達到最高的復合強度。而PE膜內的爽滑劑會由于固化溫度的變化而變化，在一定溫度下，熟化前爽滑效果很好的薄膜熟化后COF變得很高，溫度越高，這種變化越大，這是因為爽滑劑的部分損失和爽滑劑的內遷影響的，最終會導致產品發澀，不能使用。
所以，我們在控制好熟化溫度的同時，一定要使用高分子量，耐高溫，高質量的爽滑母粒才能避免。
素材來源于東莞三豐化工公司，艾邦高分子整理編輯。
此文授權艾邦高分子發布，如需轉載，請先跟我們聯系，陳小姐：18320928915。
關于更多應用在流延膜中的抗粘爽滑母料的話題，歡迎有興趣的朋友前來4月25-28在上海新國際博覽中心舉行的國際橡塑展N4館D13東莞三豐化工公司展位互相交流。
作者簡介
Sky先生原為舒爾曼的工程師，已有母料行業10年從業經驗，如果您在母粒方面有什么問題或技術交流的，可以加他手機或微信： 13827244568
推薦閱讀：
1.白色母粒的選購、缺陷分析和市場現狀（十年母料行業專家精心整理）
加入艾邦軟包裝材料交流群，請加微信：15118070935 或 15712009605，并注明“軟包裝+您的公司名稱”
閱讀原文，申請加入艾邦軟包裝材料交流群
↓↓↓
始發于微信公眾號：艾邦高分子