Solventsiz kompozit süreçlerinin üç ana teknik risk kontrol noktası
Solventsiz kompozit işleminin belirgin avantajları arasında maliyetin düşürülmesi, yüksek verimlilik, enerji tasarrufu, üretim güvenliği ve stabilitesi, ürün kalitesinin artırılması gibi unsurlar bulunmaktadır. Bu, güçlü bir şekilde teşvik edilmesi gereken ve son derece pratik bir üretim sürecidir. Şu anda, solventsiz kompozit işlem tam olgunluk aşamasına ulaşmamıştır ve esnek ambalaj şirketleri uygulama sürecinde gözden kaçabilecek bazı teknik risklerle karşılaşmaktadır, bu da kalite sorunlarına yol açmaktadır. Sektördeki uzmanlar, en yaygın üç solventsiz kompozit teknik risk kontrol noktasını analiz etmiştir.
Nokta 1: Solventsiz kompozit işlemi sırasında A yapıştırıcı miktarının artırılmasının teknik riski.
Solventsiz kompozit çift bileşenli (A yapıştırıcı ve B yapıştırıcı) yapıştırıcı karışım oranı genellikle A yapıştırıcı ve B yapıştırıcının ağırlık oranını ifade eder, hacim oranını değil. Çift bileşenli yapıştırıcıların karışım oranı genellikle yapıştırıcı üreticisi tarafından belirlenir, çünkü farklı markalar ve farklı amaçlar için yapıştırıcıların oranları genellikle farklıdır. Şu anda, yurt içinde birçok solventsiz yapıştırıcı üreticisi olmasına rağmen, A yapıştırıcı ve B yapıştırıcı ağırlık oranı seçenekleri pek fazla değildir. Yaygın A:B oranları 100:80, 100:75, 100:50, 100:45 gibi oranlardır. Ancak esnek ambalaj şirketlerinin gerçek solventsiz kompozit üretiminde, çift bileşenli yapıştırıcıların oranında dengesizlikler ortaya çıkabilmektedir, bu da esnek ambalaj ürünlerinin solventsiz kompozit kalitesini etkilemektedir.
Örnek: Kompozit yapısı OPP/VMPET/PE olan esnek ambalaj torbası, baskı ve solventsiz kompozit işlemlerinden geçtikten sonra herhangi bir kalite sorunu yaşamamıştır, ancak kesim sonrası kenarlarında kıvrılma meydana gelmiştir.
Bu yapıda kullanılan esnek ambalaj torbası, belirli bir markanın düşük viskoziteli solventsiz yapıştırıcısını kullanmaktadır. Gerçek kompozit üretiminde A ve B yapıştırıcı oranı 100:67'dir (not: yukarıda belirtilen normal oran 100:75'e oldukça yakındır). Arıza nedenlerini analiz ederken, yazar torbanın kıvrılmasıyla birlikte iç katman yapıştırıcısının kuruma sorunu olduğunu da fark etmiştir. Başlangıçta, bu durumun kompozit filmin olgunlaşma derecesinin tam olmamasından kaynaklandığını düşünmüştüm, ancak olgunlaşma süresini uzattıktan sonra kesim işlemi gerçekleştirdiğimde, torbanın kıvrılma sorunu hala devam etmekteydi ve açılabilirlik de ciddi şekilde kötüleşmişti.
Kuru kompozit işleminde 'sertleştirici (-NCO bileşeni) artırmak, kompozit dayanımını artırabilir' şeklinde bir görüş bulunmaktadır. Sektör uzmanları bu düşünceyi solventsiz kompozit işlemine de 'kopyalamakta' oldukça kolaydır, bu da ciddi kalite kazalarına yol açmaktadır.
Aslında, solventsiz kompozit işleminde, ister -OH fazlalığı ister -NCO fazlalığı olsun, solventsiz yapıştırıcının kuruma sorununa yol açabilir. Ancak -OH fazlalığı kalıcı bir kuruma sorunu yaratırken, -NCO fazlalığı geçici bir kuruma sorunu yaratır ve bu, havadaki su molekülleri ile reaksiyona girerek devam eden bir sertleşme süreci oluşturabilir. İkisini ayırt etmenin basit bir yolu, kuruma sorunu olan kompozit katmanı ayırmak ve havada bırakmaktır. Eğer 24 saat sonra yapıştırıcı katmanı kurursa, bu -NCO bileşeninin fazla olduğunu gösterir; hala yapışkanlık varsa, bu da -OH bileşeninin fazla olduğunu gösterir.
Yukarıdaki analizden sonra, örneğin nedenini belirlemek için A ve B yapıştırıcı oranı durumunu birleştirerek, torbanın kıvrılmasının esasen A yapıştırıcısının (yani -NCO) fazlalığından kaynaklandığını görmek zor değildir. Solventsiz kompozit film oldukça büyük bir kıvrılma oluşturduğundan, genellikle olgunlaşma süresini uzatmanın etkisi belirgin değildir (burada düşük olgunlaşma sıcaklığı durumu ile ayırt edilmelidir). -NCO ile reaksiyona girebilecek suyun eklenmesi gerekmektedir.
Bazıları, olgunlaşma odasında birkaç su varili bulundurmanın, olgunlaşma odasının bağıl nemini kontrol etmek için etkili olabileceğini söylemektedir. Ancak yazar, bunun yalnızca kompozit filmin uç yüzeyinin ve yüzeyinin olgunlaşmasına yardımcı olduğunu, kompozit filmin orta kısmına etkisinin çok az olduğunu düşünmektedir. Çünkü olgunlaşma ortamında, havadaki su moleküllerinin kompozit filmin orta kısmına sızması oldukça zordur, bu da genel olgunlaşma etkisinin sapmasına neden olabilir.
Yazar, etkili bir yöntem olarak, kompozit filmi kesim makinesinde bir kez ters çevirmek ve ardından olgunlaştırmak, aynı zamanda atölye ortamının nemini artırmak (nemlendirici kullanarak) gerektiğini düşünmektedir. Böylece kompozit film katmanları arasında ve yüzeyde bir miktar su emilmesi sağlanır. Olgunlaşma sırasında bu su, yapıştırıcı katmanı ile fazla -NCO arasında çapraz bağlanma ve sertleşme reaksiyonu gerçekleştirerek, kuruma sorunu olan yapıştırıcı katmanının daha fazla sertleşmesini sağlar ve böylece esnek ambalaj torbasının kıvrılma sorununu etkili bir şekilde ortadan kaldırır.
Nokta 2: Solventsiz kompozit işlemi sırasında PE filminin ayrılma dayanımının azalmasının risk kontrolü.
Film üfleme işlemi sırasında, film yüzeyleri arasındaki ve film ile ekipman arasındaki sürtünmeyi azaltmak için belirli bir miktar kayganlaştırıcı eklenir, böylece film yüzeyi daha pürüzsüz hale gelir ve kompozit film üretim sürecinde ve ambalaj makinesinde daha akıcı bir şekilde çalışır. Genellikle, PE filminde aşırı kayganlaştırıcı eklenir, bu da belirli bir ölçüde solventsiz kompozit filminin olgunlaşma sonrası sürtünme katsayısının anormal şekilde artma sorununu çözebilir, ancak bu aynı zamanda kompozit filmin ayrılma dayanımının azalmasına da yol açabilir. Ciddi durumlarda, olgunlaşma tamamlandığında kompozit filmin ayrılma dayanımının standartları karşılamadığı tespit edilebilir, ancak çoğu durumda, kompozit film yerleştirilirken veya esnek ambalaj torbasının akış sürecinde ayrılma dayanımının azalması ortaya çıkar. Yazar burada iki gerçek örneği referans olarak analiz etmektedir.
Örnek 1: Kompozit yapısı BOPA/PE parlak film.
Ana parametreler: Belirli bir markanın solventsiz yapıştırıcısı, yapıştırıcı miktarı 1.5g/m2, 40℃ sıcaklıkta 24 saat olgunlaşma.
Bu kompozit filmin ayrılma dayanımının izleme verileri aşağıdaki gibidir:
13 Ekim'de yapılan test: Yatay ayrılma dayanımı 15.37N/m.
4 Kasım'da yapılan test: Yatay ayrılma dayanımı 4.62N/m.
Kompozit katmanı ayrıldıktan sonra, PE filminin yüzeyinde elle silinebilen bir bulutlu madde tabakası bulunmaktadır, Şekil 1'de gösterildiği gibi.
18 Ocak'ta yapılan test: Yatay ayrılma dayanımı 4.69N/m.
Son test verilerine yakın, bu da kompozit filmin ayrılma dayanımının stabil bir değere ulaştığını göstermektedir.
Genellikle, esnek ambalaj şirketleri yalnızca olgunlaşma sonrası kısa bir süre içinde kompozit filmin ayrılma dayanımını test eder, yerleştirme sürecindeki kompozit film veya akış sürecindeki esnek ambalaj torbasının ayrılma dayanımının azalıp azalmadığını takip etmezler, bu noktada dikkat edilmesi gerekmektedir.
Örnek 2: Kompozit yapısı mat OPP/PET/statik elektrik önleyici PE.
Ana parametreler: Belirli bir markanın solventsiz yapıştırıcısı, yapıştırıcı miktarı 1.5g/m2, 42℃ sıcaklıkta 24 saat olgunlaşma.
Aynı şekilde, ayrılma dayanımının izlenmesi için 3 zaman noktası seçilmiştir, test sonuçları: Dikey ayrılma dayanımı sırasıyla 2.08N/15mm (PET film kırılması), 1.82N/15mm, 1.79N/15mm; yatay ayrılma dayanımı sırasıyla 2.97N/15mm, 2.75N/15mm, 2.69N/15mm.
Dikey ayrılma dayanımı ciddi şekilde azalırken, yatay ayrılma dayanımı belirgin bir azalma göstermemektedir. Ayrıca son testte PE filminin yüzeyinde elle silinebilen bir beyaz madde tabakası bulundu. Solventle silindiğinde, yapışkan tabakanın PE filminin bir tarafında olduğu gösterilmiştir.
Yukarıdaki iki örnekten de görülebileceği gibi, solvent içermeyen yapıştırıcıların PE filmindeki göçü, kayganlaştırıcıyı dışarı çıkarır. Bu, kompozit filmin ayrılma dayanımının azalmasının ana nedenidir. Yazar, solvent içermeyen yapıştırıcı göçüne dayanıklı kayganlaştırıcı ek formülasyonları kullanılmasını önermektedir. Bu, hem PE filminin solvent içermeyen kompozitlerdeki sürtünme katsayısı değişim sorununu çözebilir hem de ayrılma dayanımının azalması sorununu çözebilir.
Önemli Nokta Üç: Solvent içermeyen yapıştırıcıların koku özelliklerini ayırt etmeye dikkat edin.
Birisi bana şunu sordu: "Yapı OPP/VMPET/PE olan kompozit film, solvent içermeyen kompozit sonrası kalıntı kokusu bırakıyor, ancak kuru kompozit uygulandığında böyle bir durum yok. Bunun nedeni nedir?"
Yumuşak ambalaj torbalarının kötü koku oluşumuna neden olan birçok faktör vardır, bunlar arasında kalıntı solvent, mürekkep reçinesi, film hammadde reçinesi, yapıştırıcı vb. bulunmaktadır. Solvent içermeyen kompozit işlemi solvent kalıntısı riski taşımadığı halde, solvent içermeyen yapıştırıcılar içindeki reçine ve formül belirli bir koku özelliğine sahiptir. Bazıları kompozit sertleştikten sonra, hatta bazıları ambalaj içeriği sonrasında bile belirli bir etki bırakabilir. Yumuşak ambalaj şirketleri, solvent içermeyen kompozit sonrası kompozit filmin kötü koku olup olmadığını ayırt etmeye dikkat etmelidir.
Kompozit filmlerin kötü koku tespit yöntemleri hakkında, GB/T 10004-2008 "Ambalaj için plastik kompozit film, torba kuru yöntemle kompozit, ekstrüzyon kompozit" standardında ilgili düzenlemeler bulunmaktadır.
(1) GB/T 10004-2008 standardında ambalajın duyusal göstergelerinin tespit yöntemi belirtilmiştir: Ambalaj kutusunu ve iç kaplamayı açın, hemen kötü bir koku olup olmadığını kontrol edin.
(2) GB/T 10004-2008'in 6.6.16.2 maddesinde, 10cm×10cm boyutunda bir film alın, şeritler halinde kesin, 150ml damıtılmış su bulunan bir kapta yerleştirin, kapağını kapatıp sıkıca kapatın, 60℃'de bir fırında veya su banyosunda 30 dakika bekletin, çıkarın, kapağını açın ve su buharının kokusunu koklayarak kötü koku olup olmadığını değerlendirin.
(3) Yöntem 2 genellikle daha az kullanılır, genellikle belirli bir alanın kompozit filmi alınır, parçalanarak 500ml cam bir şişeye yerleştirilir, 60-80℃ sıcaklıkta 30 dakika pişirilir, duyusal olarak kötü koku olup olmadığı kontrol edilir. Ayrıca ambalaj torbası havayla veya gerçek içerikle kapatıldıktan sonra 50-60℃ sıcaklıkta birkaç saat döndürülerek açılır ve duyusal olarak kötü koku olup olmadığı kontrol edilir.
Kompozit filmlerin kötü kokusu genellikle solvent içermeyen yapıştırıcılardan kaynaklanmaktadır, bu nedenle genellikle solvent içermeyen yapıştırıcıların koku özellikleri aşağıdaki yöntemlerle ayırt edilebilir.
(1) Farklı markalardan A ve B yapıştırıcılarının belirli bir miktarını alarak duyusal test karşılaştırması yapın.
(2) Aynı yapı hammaddeye sahip kompozit filmler, farklı solvent içermeyen yapıştırıcılarla kompozitlendikten sonra, örnek alarak kompozit film kötü koku tespit yöntemi 2 ile ayırt edin.
(3) Talimatlara göre karıştırılmış solvent içermeyen yapıştırıcıyı bir cam şişeye ekleyin (şişe tabanına bir plastik tek parça film yerleştirin, yapıştırıcı sertleştikten sonra kolayca çıkarılabilir), 40-50℃'de çapraz bağlanma tepkimesi için 24-48 saat bekletin ve koku özelliklerini ayırt edin. Bu yöntem, reçinenin kendine özgü koku özelliklerini, tam olarak reaksiyona girmemiş düşük moleküler ağırlık bileşenlerin potansiyel koku özelliklerini ve çapraz bağlanma sırasında oluşabilecek yan ürünlerin koku özelliklerini içermektedir.
Anahtar kelimeler:




