Tiivistelmä: Tässä artikkelissa analysoidaan PET/VMCPP- ja PET/VMPET/PE-komposiittikalvojen valkopisteongelmaa komposiittien valmistuksessa ja esitetään vastaavat ratkaisut.
Alumiinipinnoitettu komposiittikalvo on pehmeä pakkausmateriaali, jolla on "alumiinin kiilto", joka muodostetaan yhdistämällä alumiinipinnoitettuja kalvoja (yleensä VMPET/VMBOPP, VMCPP/VMPE jne., joista VMPET ja VMCPP ovat yleisimmin käytettyjä) läpinäkyvien muovikalvojen kanssa. Sitä käytetään elintarvikkeiden, terveydenhuollon tuotteiden, kosmetiikan ja muiden tuotteiden pakkaamiseen. Erinomaisen metallinhohtonsa, kätevyytensä, edullisuutensa ja suhteellisen hyvän suojauskykynsä ansiosta sitä on käytetty laajalti (paremmat suojausominaisuudet kuin muovikomposiittikalvoilla, halvempi ja kevyempi kuin alumiini-muovi-komposiittikalvot). Alumiinipinnoitettujen komposiittikalvojen valmistuksessa esiintyy kuitenkin usein valkoisia täpliä. Tämä on erityisen ilmeistä PET/VMCPP- ja PET/VMPET/PE-rakenteisissa komposiittikalvotuotteissa.
1. Valkoisten pisteiden syyt ja ratkaisut
Kuvaus "valkoisten täplien" ilmiöstä: Komposiittikalvon ulkopinnalla on selviä valkoisia täpliä, jotka voivat olla satunnaisesti jakautuneita ja tasaisen kokoisia. Erityisesti painamattomissa komposiittikalvoissa ja täyslevyllisissä valkoisella tai vaalealla musteella päällystetyissä komposiittikalvoissa tämä on selvempää.
1.1 Riittämätön pintajännitys alumiinipinnoitteen puolella.
Yleensä pintajännityskoe tulisi suorittaa käytetyn kalvon koronapinnalle ennen komposiittia, mutta joskus alumiinipinnoitteen testaus jätetään huomiotta. Erityisesti VMCPP-kalvojen tapauksessa CPP-pohjakalvoon voi saostua pieniä molekyylisiä lisäaineita, joten VMCPP-kalvon alumiinipinnoitetulla pinnalla on taipumus riittämättömään jännitykseen varastoinnin aikana.
1.2 Liiman huono tasoittuminen
Liuotinpohjaisten liimojen kohdalla optimaalinen työliuoksen pitoisuus tulisi valita tuotekäsikirjan mukaisesti optimaalisen liiman tasoittuvuuden varmistamiseksi. Ja viskositeetin testaus tulisi suorittaa jatkuvan komposiittiprosessin aikana. Kun viskositeetti kasvaa merkittävästi, liuottimet tulisi lisätä välittömästi. Yritykset, joilla on olosuhteet, voivat valita suljetun automaattisen pumppuliimalaitteiston. Liuotteettomien liimojen optimaalinen lämmityslämpötila tulisi valita tuotekäsikirjan mukaisesti. Lisäksi, ottaen huomioon liuotteettomien aktivointiaikojen ongelman, mittausrullan liima tulisi tyhjentää ajoissa pitkän ajan kuluttua.
1.3Huono komposiittiprosessi
PET/VMCPP-rakenteissa VMCPP-kalvon ohuen paksuuden ja helpon venyvyyden vuoksi laminointitelan paineen ei tulisi olla liian korkea laminoinnin aikana, eikä kelausjännityksen tulisi olla liian korkea. Jos PET/VMCPP-rakenne on kuitenkin komposiittia, on suositeltavaa lisätä laminointitelan painetta ja kelausjännitystä asianmukaisesti komposiitin aikana, koska PET-kalvo on jäykkä kalvo.
Vastaavat komposiittiprosessiparametrit tulisi muotoilla komposiittilaitteiston tilanteen perusteella, kun erilaiset alumiinipinnoiterakenteet ovat komposiitteja.
1.4 Komposiittikalvoon joutuvat vieraat esineet aiheuttavat "valkoisia täpliä"
Vierasesineitä ovat pääasiassa pöly, kumihiukkaset tai roskat. Pöly ja roskat ovat peräisin pääasiassa työpajasta, ja niitä esiintyy todennäköisemmin, kun työpajan hygienia on huono. Kumihiukkaset ovat peräisin pääasiassa kumilevyistä, pinnoitusvalsseista tai liimausvalsseista. Jos komposiittitehdas ei ole pölytön työpaja, sen tulisi myös pyrkiä varmistamaan komposiittityöpajan puhtaus ja siisteys sekä asentaa pölynpoisto- tai suodatuslaitteita (pinnoituslaite, ohjausvalssi, liimauslaite ja muut komponentit) puhdistusta varten. Erityisesti pinnoitusvalssi, kaavin, tasoitusvalssi jne. tulisi puhdistaa säännöllisesti.
1.5 Korkea ilmankosteus tuotantotiloissa johtaa "valkoisiin täpliin"
Erityisesti sadekauden aikana, kun työpajan kosteus on ≥ 80 %, komposiittikalvo on alttiimpi "valkoisten täplien" ilmiölle. Asenna työpajaan lämpötila- ja kosteusmittari lämpötilan ja kosteuden muutosten tallentamiseksi ja valkoisten täplien ilmestymisen todennäköisyyden laskemiseksi. Yritykset, joilla on olosuhteet, voivat harkita kosteudenpoistolaitteiden asentamista. Monikerroksisten komposiittirakenteiden, joilla on hyvät suojaominaisuudet, tuotannon keskeyttämistä tai yksikerroksisten, useiden tai ajoittaisten komposiittirakenteiden tuotantoa on harkittava. Lisäksi liiman normaalin suorituskyvyn varmistamiseksi on suositeltavaa vähentää käytetyn kovetusaineen määrää asianmukaisesti, yleensä 5 %.
1.6 Liimauspinta
Kun ilmeisiä poikkeavuuksia ei havaita ja "valkoisten täplien" ongelmaa ei voida ratkaista, voidaan harkita alumiinipinnoituspuolen pinnoitusprosessia. Tällä prosessilla on kuitenkin merkittäviä rajoituksia.Erityisesti silloin, kun VMCPP- tai VMPET-alumiinipinnoite altistetaan lämmölle ja jännitykselle uunissa, se on altis vetomuodonmuutokselle, ja komposiittiprosessia on säädettävä. Lisäksi alumiinipinnoitekerroksen kuoriutumislujuus voi heikentyä.
1.7Erityinen selitys tilanteelle, jossa sulkemisen jälkeen ei havaittu poikkeavuuksia, mutta kypsytyksen jälkeen ilmestyi ”valkoisia täpliä”:
Tämän tyyppinen ongelma on altis komposiittikalvorakenteissa, joilla on hyvät sulkuominaisuudet. PET/VMCPP- ja PET/VMPET/PE-rakenteissa, jos kalvorakenne on paksu tai käytettäessä KBOPP- tai KPET-kalvoja, "valkoisia täpliä" voi helposti muodostua vanhentamisen jälkeen.
Myös muuntyyppiset korkean suojan komposiittikalvot ovat alttiita samalle ongelmalle. Esimerkkejä ovat paksun alumiinifolion tai ohuiden kalvojen, kuten KNY:n, käyttö.
Tämän "valkoisten pisteiden" ilmiön pääasiallinen syy on kaasuvuoto komposiittikalvon sisällä. Tämä kaasu voi olla jäännösliuottimien ylivuotoa tai hiilidioksidikaasun ylivuotoa, joka syntyy kovetusaineen ja vesihöyryn välisen reaktion seurauksena. Ylivuodon jälkeen kaasua ei voida poistaa komposiittikalvon hyvien sulkuominaisuuksien ansiosta, mikä johtaa "valkoisten pisteiden" (kuplien) esiintymiseen komposiittikerroksessa.
Ratkaisu: Liuotinpohjaista liimaa sekoitettaessa prosessiparametrit, kuten uunin lämpötila, ilman tilavuus ja alipaine, on asetettava tarkasti sen varmistamiseksi, ettei liimakerrokseen jää liuotinta. Säädä työpajan kosteutta ja valitse suljettu liimapinnoitusjärjestelmä. Harkitse kovettimen käyttöä, joka ei tuota kuplia. Lisäksi liuotinpohjaisia liimoja käytettäessä on tarpeen testata liuottimen kosteuspitoisuus, jonka vaatimus on ≤ 0,03 %.
Yllä oleva on johdanto komposiittikalvojen "valkoisten täplien" ilmiöön, mutta on olemassa useita syitä, jotka voivat aiheuttaa tällaisia ongelmia todellisessa tuotannossa, ja on tarpeen tehdä arvioita ja parannuksia todellisen tuotantotilanteen perusteella.
Julkaisun aika: 11.12.2023