挤出复合剥离强度的影响因素

挤出复合剥离强度的影响因素随着我国挤出复合设备技术性能的不断提高，涂复级树脂如LDPE、PP等及复合粘接级树脂EVA、EMA、EAA等的不断开发，挤出复合工艺以成本低、无残留溶剂等优点，逐渐被广大软包装企业所接受。

而高涂复速度和高剥离强度是困扰众多软包装企业的两难问题。

笔者根据生产实践，就挤出复合工艺对剥离强度的影响因素与包装同行共同探讨。

一、树脂塑化混炼程度挤出复合是将热塑性树脂如ＬＤＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡ、ＥＭＡ、ＥＡＡ等加入料筒，在螺杆的作用下，经压缩区高温熔融成粘流态，在均化区高温、高压、高剪切条件下，进一步塑化混炼均匀，随着螺杆的推动而被定压、定量、定温地经T模头持续均匀挤出。

树脂的塑化混炼程度是影响挤出复合剥离强度的主要因素之一。

树脂塑化混炼越充分，复合后剥离强度越高。

通常采用以下方法增加树脂塑化混炼程度：１.选用熔融指数（MI）较大的树脂熔融指数（MI）越大，流动性越好，塑化混炼效果越好。

但MI太大，则挤出薄膜发生边厚现象。

故宜选用MI为８ｇ／１０ｍｉｎ左右的树脂。

２.适当提高加热温度压缩区、均化区加热温度越高，树脂塑化混炼越充分；但温度过高树脂易分解。

加热温度的设定要根据树脂种类及其熔融指数（MI）来设定。

如牌号为１C７A的LDPE树脂，其加热温度在３００～３２５℃范围内设定。

３.适当提高熔体压强熔体所受压强越大，塑化混炼就越充分；增加熔体压强，常采用增加滤网层数或目数的方法。

如牌号为１C７A的LDPE树脂采用目数分别为８５、１１０、８５的三层滤网，使溶体压强在１.２～１.４ＭＰａ范围内。

４.适当提高螺杆转速螺杆转速越大，单位熔体所受螺杆剪切次数越多，塑化混炼就越充分。

但螺杆转速增大，挤出薄膜厚度增加。

故应注意螺杆转速、涂复速度与挤出薄膜厚度三者的匹配。

二、树脂的氧化程度粘流态树脂经模唇挤出到接触基材的过程中，被空气中的氧气氧化而产生极性，提高挤出复合剥离强度。

气隙即模唇到两薄膜（即挤出薄膜与基材）复合线的距离。

气隙大、氧化程度高。

但气隙过大，热损失就大，从而降低剥离强度。

气隙一般在９～１２ｃｍ范围内调整。

三、树脂温度与基材接触时的树脂温度高，则剥离强度高。

通常采用提高模头温度的方法，来提高树脂温度。

但模头温度过高，则挤出薄膜发生边厚，且易使模唇发生氧化、树脂发生碳化现象。

如挤出牌号为１C７A的LDPE树脂时，模头各区温度在３２３～３２８℃范围内设定。

要注意做好日常的模唇维护保养工作。

停车时要使树脂挤出模唇外少许，防止氧气进入；开车时要用软铜片反复清理模唇，防止碳化的树脂附在其上，影响复合质量。

四、挤出薄膜在高温状态与基材接触的时间树脂经模唇挤出后，其在高温状态与基材接触的时间越长，剥离强度越高。

故应调整模头适当偏向胶辊侧少许，使挤出薄膜与基材接触的时间增加。

但要注意被复合基材的耐高温性，以免影响复合质量。

五、压辊压力与冷却辊状态１.挤出薄膜与基材接触后经冷却辊与胶辊挤压后粘接在一起。

压辊压力大，冷却辊与胶辊对复合膜的挤压力大，剥离强度就大。

但要考虑设备的承受能力，一般压辊压力在４ｋｇ／ｃｍ2左右调节。

２.冷却辊表面温度应适当提高，可增加剥离强度。

但温度过高不利于操作，一般在２０～２５℃范围内，在不影响产品外观的情况下，选用网线式冷却辊，可增加对薄膜的挤压面积，从而提高挤出复合的剥离强度。

六、涂复速度涂复速度降低，则可提高挤出复合剥离强度。

但涂复速度降低，意味着班产量降低、产品成本增加。

七、被复合基材的表面张力及温度被复合基材的表面张力越大，挤出复合剥离强度越高；其表面张力应大于３８ｄｙｎ／ｃｍ2。

被复合基材与挤出薄膜复合时的温度差越小，挤出复合剥离强度越高。

因而在保证被复合基材干燥清洁的基础上，通过干燥箱对基材进行预热，降低与挤出薄膜复合时的温度差。

八、涂布异氰酸酯类AC剂或双组份聚氨酯粘合剂在挤出复合工艺，基材涂布异氰酸酯类AC剂后，经干燥箱干燥后与挤出薄膜复合，可提高挤出复合剥离强度。

也可采用涂布双组份聚氨酯粘合剂，以较少的干量如１～２ｇ来获得理想的剥离强度。

提高挤出复合的剥离强度，还可通过对螺杆的专业化设计来进行。

拥有挤出复合设备的软包装企业，要通过对以上各工艺因素的优化组合，在保证产品剥离强度的基础上，提高生产效率，降低制造成本，不断提升企业市场竞争力。

挤出复合工艺具有投资少、成本低、生产效率高、操作简便等多方面的优点，因此，它在塑料薄膜的复合加工中占有相当重要的地位。

但是，在实际生产中也难免会出现这样或那样的问题。

本文，就以最为常见的剥离强度差为例与大家共同进行分析探讨。

一、薄膜基材对剥离强度的影响１、基材表面处理效果对剥离强度的影响。

被涂布基材应当预先进行电晕处理，电晕处理后的表面张力应当达到40达因以上，这样可以改进基材同熔融挤出树脂的粘结性，从而提高挤出复合强度。

因此，在生产前要检测基材的表面张力是否达到要求，一发现表面张力太低，应立即更换基材或对基材重新进行表面处理。

此外，经表面处理过的薄膜，其表面张力应当是均匀一致的，否则也会对剥离强度产生一定的影响，造成剥离强度不均匀、不一致的问题。

２、基材表面清洁度对剥离强度的影响。

被涂布基材表面应当清洁、干净，无灰尘、无油污，如果基材表面不太清洁，粘附了灰尘、油脂等污物，就会直接影响到熔融树脂跟塑料薄膜表面的粘合力，从而使挤出复合膜的粘接强度下降。

３、其它因素的影响。

对于一些易吸湿的薄膜材料（比如尼龙薄膜），如果已经发生吸湿现象，这也会影响挤出复合膜的粘接牢度。

因此，对于易吸湿的薄膜材料一定要注意防潮，尼龙薄膜在使用前和使用后应当及时用铝箔将其包裹好。

二、油墨对剥离强度的影响１、油墨质量对剥离强度的影响。

在实际生产过程中，有时候会出现无油墨或油墨较少部位的剥离强度好、而有油墨或油墨较多部位的粘合牢度反而比较差的现象，这就是由于所用的印刷油墨的适性不好，油墨与基材之间的粘接不良，从而造成挤出复合膜的剥离强度差。

一旦发生这种情况，应当及时更换合适的油墨，并同油墨厂商联系，共同协商和研究解决办法。

２、油墨干燥性对剥离强度的影响。

如果油墨干燥不良，特别是当油墨中大量地使用了甲苯、丁醇等沸点比较高的溶剂，而且干燥箱温度设置不当的话，就会有少量或较大量的溶剂残留在油墨层中，复合后可能会造成复合膜的分层，使剥离强度变差。

因此，在印刷过程中一定要对油墨的干燥性能进行严格的控制，保证油墨能够充分干燥。

此外，在印刷过程中还要注意对印刷速度和干燥温度等工艺条件的控制，因为它们也会对油墨中溶剂的挥发速度产生一定的影响。

如果印刷速度较快，且印刷机干燥箱的温度又比较低的话，油墨中的溶剂可能无法完全挥发掉，这些残留的溶剂就会在薄膜上形成一些小泡，使复合膜粘接牢度下降。

一般来说，在设定干燥箱的温度时，必须要综合考虑印刷速度、油墨的干燥速度、承印物材料的种类以及印刷图像的大小等因素。

三、挤出复合用树脂对剥离强度的影响１、树脂类型对剥离强度的影响。

挤出涂布复合用树脂可以是聚乙烯、聚丙烯、EVA、Surlyn、 Nucler、Bynel、EVAL、EAA、EMAM等。

挤出涂布复合的目的不同，选用的树脂也不同。

例如，用于普通层复合塑料制袋用的，可以采用热封性较好的各种热封用树脂；用于夹心挤复用的树脂，要求同面层和内封层塑料层均有良好的相容性的，可根据面层及内封层材料的不同选用各种相容剂树脂，如 Surlyn、Nucler、Bynelr等。

如果树脂选用不当，会影响到它同被涂布基材的相容性，从而影响到挤出复合强度。

２、树脂熔融指数（MI)对剥离强度的影响。

熔融指数(MI)是指树脂熔融料在一定温度和一定压力下，在lOmin内通过标准毛细管的重量值，以克／1Omin表示。

熔融指数（MI)是树脂流动性的一种指标，一般来说，树脂的熔融指数（MI)越高，则其流动性越好，熔融薄膜的粘度越低，粘合力越大。

在挤出复合工艺中，不宜选用熔融指数（MI)太小的树脂。

如果树脂的熔融指数(MI)偏小，其分子量较大，则融合性比较差，不能与被涂布基材很好地粘合，致使剥离牢度有所下降。

比如在使用LDPE树脂进行挤出复合时，一般选用熔融指数（MI）在4--7g／1Omin 的LDPE树脂。

３、树脂密度对剥离强度的影响。

树脂的密度越小，支链含量越高，表面越容易被活化，粘合力就越大，对剥离强度的提高也就越有利。

４、树脂中助剂及水分含量对剥离强度的影响。

树脂中的助剂，特别是润滑剂对挤出复合膜的剥离强度有着很大的影响，比如在使用LDPE树脂进行挤出复合时，应当选用不含或少含润滑剂的挤出涂覆级树脂粒子，例如北京燕山石化公司的1C7A树脂。

此外，如果树脂中所含的水分比较多的话，在挤出复合过程中可能会发生塑化不良现象，从而影响复合膜的剥离强度。

四、挤出复合工艺对剥离强度的影响１、挤出机温度对剥离强度的影响。

挤出机机筒温度和T模温度的控制极为重要，是挤出复合工艺的关键和核心。

温度太低，树脂塑化不良，从模口流延下来不能很好地与基材复合，致使剥离牢度下降；温度高，流出的熔薄膜氧化越充分，表面产生极性分子，对基材的亲和力越大，剥离强度也就越高。

但是温度也不宜过高，否则树脂容易分解，还可能会烫伤基材，而且还会产生烟雾，污染工作环境。

一般来说，挤出机机筒的温度通常控制在150℃一340℃之间，T模的温度通常控制在310℃--340'C左右，这还要根据挤出复合设备和所用树脂的具体情况来设定。

２、树脂温度对剥离强度的影响。

树脂温度高，有利于熔融塑料膜在被涂布基材上的润湿和渗透，因而有利于复合强度的提高，但过高会引起分解，一般不超过350℃。

如果树脂与基材压着时的温度过低，树脂表面氧化不充分，应当适当提高树脂温度。

３、气隙对剥离强度的影响。

气隙是指从挤出模口到复合冷却钢辊、压力辊接触线之间的距离。

由于气隙的存在，热熔膜表面会同空气中的氧气发生氧化作用，氧化后的热熔膜被涂布塑料薄膜复合时的剥离牢度会大大提高。

气隙的大小对挤出剥离强度也有很大的影响，气隙太小，树脂表面氧化不充分，致使挤出复合强度变差；气隙大，热熔膜同空气接触的时间长，热熔膜表面被空气中氧气氧化的程度越厉害。

增加极性基因，树脂同基材表面的黏结力也就越大，从而有利于复合强度的提高。

但如果气隙太大，则热熔膜的热损失过大，温度会降低得过多，在复合时的温度过低，反而会引起剥离强度的下降，而且热封性也变差。

因此，挤出复合时应当根据实际情况来调节气隙的大小，一般来说，气隙控制在 50mm—l00mm之间为宜。

４、复合压力对剥离强度的影响。

复合压力小，熔融树脂与基材之间贴合不紧密，会使剥离牢度下降。

但复合压力也不可太大，否则基材容易被压变形。

５、冷却钢辊表面温度对剥离强度的影响。

冷却辊采用的是表面镀铬的钢辊筒，其作用是将熔融树脂薄膜的热量带走，让粘合后的复合膜立即冷却、固化，以形成较强的内聚力，使熔融薄膜跟被涂布基材粘牢、定型，不产生相对位移，从而保证良好的剥离强度。