Streszczenie: W artykule przeanalizowano problem punktu bieli w kompozytowych foliach PET/VMCPP i PET/VMPET/PE w przypadku ich łączenia, a także przedstawiono odpowiednie rozwiązania.
Kompozytowa folia powlekana aluminium to miękki materiał opakowaniowy o „aluminiowym połysku” powstającym w wyniku połączenia folii powlekanych aluminium (zwykle VMPET/VMBOPP, VMCPP/VMPE itp., z których najczęściej stosowane są VMPET i VMCPP) z przezroczystymi foliami z tworzyw sztucznych. Jest stosowana do pakowania żywności, produktów zdrowotnych, kosmetyków i innych produktów. Ze względu na doskonały metaliczny połysk, wygodę, przystępną cenę i stosunkowo dobre właściwości barierowe, jest szeroko stosowana (lepsze właściwości barierowe niż w przypadku folii kompozytowych z tworzyw sztucznych, tańsza i lżejsza niż w przypadku folii kompozytowych z aluminium i tworzywa sztucznego). Jednak podczas produkcji kompozytowych folii powlekanych aluminium często pojawiają się białe plamy. Jest to szczególnie widoczne w przypadku folii kompozytowych o strukturze PET/VMCPP i PET/VMPET/PE.
1. Przyczyny i rozwiązania problemu „białych plam”
Opis zjawiska „białej plamy”: Na powierzchni folii kompozytowej widoczne są wyraźne białe plamy, które mogą być rozmieszczone losowo i mieć jednakową wielkość. Jest to szczególnie widoczne w przypadku niezadrukowanych folii kompozytowych oraz folii kompozytowych z pełną płytą i białą farbą lub jasnym kolorem.
1.1 Niewystarczające napięcie powierzchniowe po stronie powłoki aluminiowej.
Zasadniczo, badanie napięcia powierzchniowego powinno być przeprowadzane na powierzchni koronowej folii używanej przed kompozytem, ale czasami pomija się badanie powłoki aluminiowej. Szczególnie w przypadku folii VMCPP, ze względu na możliwość wytrącania się małych cząsteczek dodatków w folii bazowej CPP, powierzchnia folii VMCPP pokryta aluminium, przechowywana przez pewien czas, jest podatna na niewystarczające napięcie.
1.2 Słabe rozprowadzanie kleju
W przypadku klejów na bazie rozpuszczalników należy dobrać optymalne stężenie roztworu roboczego zgodnie z instrukcją obsługi, aby zapewnić optymalne rozprowadzanie kleju. Kontrola lepkości powinna być wdrożona w trakcie ciągłego procesu produkcji kompozytów. W przypadku znacznego wzrostu lepkości, rozpuszczalniki należy natychmiast dodać. Przedsiębiorstwa posiadające odpowiednie warunki mogą wybrać zamknięty automatyczny system dozowania kleju. Optymalną temperaturę nagrzewania klejów bezrozpuszczalnikowych należy dobrać zgodnie z instrukcją obsługi. Ponadto, biorąc pod uwagę kwestię okresu aktywacji bezrozpuszczalnikowej, po długim czasie, klej powinien zostać rozładowany w odpowiednim czasie z wałka pomiarowego.
1.3 Słaby proces kompozytowy
W przypadku struktur PET/VMCPP, ze względu na niewielką grubość i łatwą rozciągliwość folii VMCPP, nacisk wałka laminującego nie powinien być zbyt duży podczas laminowania, a naprężenie nawijania nie powinno być zbyt duże. Jednak w przypadku struktur PET/VMCPP kompozytowych, ze względu na sztywną strukturę folii PET, zaleca się odpowiednie zwiększenie nacisku wałka laminującego i naprężenia nawijania podczas laminowania.
W przypadku kompozytów o różnych strukturach powłok aluminiowych należy określić odpowiednie parametry procesu kompozytowego na podstawie sytuacji panującej w sprzęcie kompozytowym.
1.4Obce przedmioty wnikające do folii kompozytowej powodujące powstawanie „białych plam”
Do ciał obcych zalicza się głównie kurz, cząstki gumy lub zanieczyszczenia. Pył i zanieczyszczenia pochodzą głównie z warsztatu i są bardziej prawdopodobne, gdy higiena w warsztacie jest niska. Cząsteczki gumy pochodzą głównie z gumowych tarcz, wałków powlekających lub wałków wiążących. Jeśli w zakładzie kompozytowym występuje problem z pyłem, należy zadbać o czystość i porządek w warsztacie, instalując urządzenia do usuwania pyłu lub filtracji (urządzenie powlekające, rolkę prowadzącą, urządzenie wiążące i inne elementy) w celu czyszczenia. W szczególności wałek powlekający, skrobak, wałek spłaszczający itp. należy regularnie czyścić.
1.5Wysoka wilgotność w hali produkcyjnej powoduje powstawanie „białych plam”
Szczególnie w porze deszczowej, gdy wilgotność w warsztacie wynosi ≥ 80%, folia kompozytowa jest bardziej podatna na zjawisko „białych plam”. Należy zainstalować w warsztacie miernik temperatury i wilgotności, aby rejestrować zmiany temperatury i wilgotności oraz obliczać prawdopodobieństwo pojawienia się białych plam. Przedsiębiorstwa posiadające odpowiednie warunki mogą rozważyć instalację urządzeń osuszających. W przypadku wielowarstwowych struktur kompozytowych o dobrych właściwościach barierowych należy rozważyć wstrzymanie produkcji lub produkcję jednowarstwowych struktur kompozytowych o działaniu przerywanym lub wielokrotnym. Ponadto, aby zapewnić prawidłowe działanie kleju, zaleca się zmniejszenie ilości stosowanego utwardzacza, zazwyczaj o 5%.
1.6 Powierzchnia klejenia
Gdy nie stwierdza się żadnych widocznych nieprawidłowości, a problemu „białych plam” nie da się rozwiązać, można rozważyć proces powlekania po stronie powłoki aluminiowej. Proces ten ma jednak istotne ograniczenia.Zwłaszcza gdy powłoka aluminiowa VMCPP lub VMPET jest poddawana działaniu ciepła i naprężeń w piecu, jest podatna na odkształcenia rozciągające, co wymaga dostosowania procesu kompozytowego. Dodatkowo, wytrzymałość na odrywanie warstwy aluminiowej może się zmniejszyć.
1.7 Specjalne wyjaśnienie sytuacji, w której po wyłączeniu nie stwierdzono żadnych nieprawidłowości, ale po dojrzewaniu pojawiły się „białe plamy”:
Tego typu problem często występuje w kompozytowych strukturach membranowych o dobrych właściwościach barierowych. W przypadku struktur PET/VMCPP i PET/VMPET/PE, jeśli struktura membrany jest gruba lub w przypadku stosowania folii KBOPP lub KPET, łatwo o powstawanie „białych plam” po starzeniu.
Wysokobarierowe folie kompozytowe o innych strukturach również są podatne na ten sam problem. Przykładami są gruba folia aluminiowa lub cienkie folie, takie jak KNY.
Główną przyczyną zjawiska „białej plamy” jest wyciek gazu wewnątrz membrany kompozytowej. Gaz ten może być spowodowany wyciekiem resztek rozpuszczalników lub wyciekiem dwutlenku węgla powstałego w wyniku reakcji utwardzacza z parą wodną. Po wycieku gazu, dzięki dobrym właściwościom barierowym folii kompozytowej, nie można go odprowadzić, co powoduje pojawienie się „białych plam” (pęcherzyków) w warstwie kompozytu.
Rozwiązanie: Podczas mieszania klejów rozpuszczalnikowych, parametry procesu, takie jak temperatura pieca, objętość powietrza i podciśnienie, powinny być precyzyjnie dobrane, aby zapewnić brak pozostałości rozpuszczalnika w warstwie kleju. Należy kontrolować wilgotność w warsztacie i wybrać zamknięty system nakładania powłoki klejowej. Należy rozważyć użycie utwardzacza, który nie wytwarza pęcherzyków powietrza. Ponadto, w przypadku stosowania klejów rozpuszczalnikowych, konieczne jest sprawdzenie zawartości wilgoci w rozpuszczalniku, przy czym wymagana wilgotność powinna wynosić ≤ 0,03%.
Powyższe stanowi wprowadzenie do zjawiska „białych plam” w foliach kompozytowych, ale istnieją różne przyczyny, które mogą powodować tego typu problemy w rzeczywistej produkcji, dlatego konieczne jest dokonywanie osądów i wprowadzanie ulepszeń na podstawie rzeczywistej sytuacji produkcyjnej.
Czas publikacji: 11 grudnia 2023 r.