復(fù)合技術(shù)概述

復(fù)合技術(shù)概述編者：許虎時間：2017/2/7定義：復(fù)合：實際上是“層合”的意思，是將不同性質(zhì)的薄膜通過一定的方式時期粘結(jié)在一起，經(jīng)過封合，形成多功能性材料。復(fù)合的方式：復(fù)合的方式：1.干式復(fù)合2.濕式復(fù)合3.擠出復(fù)合4.共擠復(fù)合干式復(fù)合：1.定義：

它是在塑料薄膜上涂布一層溶劑型膠黏劑，經(jīng)干燥除去溶劑，之后在熱壓狀態(tài)下與其它基材復(fù)合

2.用途：適用于多種復(fù)合膜基材以及薄膜與鋁箔，紙之間的復(fù)合生產(chǎn)

3.工藝流程圖：

（二）干法復(fù)合機的基本結(jié)構(gòu)干法復(fù)合機通常由兩套放卷裝置，一套涂膠裝置、干燥裝置、復(fù)合裝置和收卷裝置等組成。輔助裝置有薄膜的傳遞、張力調(diào)節(jié)。進位控制器及電暈處理裝置等。

1－涂布機2－放卷機3－干燥通道4－收卷機5－冷卻工位6－復(fù)合機7－放卷機

主要結(jié)構(gòu)的功能與注意要點

1.涂膠裝置有網(wǎng)紋輥刮刀式、網(wǎng)紋輥橡膠輥式等幾種形式。最常用的是網(wǎng)紋輥刮刀式涂膠裝置。它是由一個表面刻有網(wǎng)紋的金屬輥和一個橡膠反壓輥組成。常用的網(wǎng)紋輥網(wǎng)線約為35～55l/cm；網(wǎng)點深度為2O～6μm；黑白比為1∶3～8；網(wǎng)點形狀有斜槽型、斗型、倒四角錐型等。通過更換不同網(wǎng)點深度和網(wǎng)線的網(wǎng)紋輥，可得到所需要的涂膠量。涂布量（于物質(zhì)）一般為2～5g／m2，粘合劑的濃度為15％～30％。1-網(wǎng)紋輥2-反壓輥3-刮刀

網(wǎng)紋輥刮刀式涂膠裝置3

2.干燥裝置它由烘道、電加熱器、鼓風(fēng)機和排風(fēng)機等組成。烘道采用拱門隧道式或水平隧道式，以防止基材在干燥過程中卷起。

鼓風(fēng)機鼓出的風(fēng)經(jīng)過電熱器加熱后，均勻地吹向涂膠基材上，熱空氣流動的方向與基材的運行方向相反。鼓風(fēng)的目的是使烘道內(nèi)空氣流動，橫向溫度分布均勻。

排風(fēng)機通過風(fēng)管將揮發(fā)的溶劑蒸氣排出或進行回收。

3.復(fù)合裝置

是將已涂膠并經(jīng)過烘干處理的基材與另一基材進行復(fù)合。它由一對復(fù)合夾輥即一個加熱鋼輥和一個橡膠輥組成。

復(fù)合鋼輥內(nèi)可通入熱油、蒸氣或過熱水加熱；也可采用電阻絲加熱。???????

復(fù)合橡膠輥則需要通冷卻水以保護面層。

??????

（三）干法復(fù)合工藝用印刷的薄膜作第一基材，經(jīng)過涂膠裝置將粘合劑均勻地涂布在第一基材的印刷面上，然后將其通過烘道，使粘合劑中的溶劑揮發(fā)掉，再經(jīng)過復(fù)合夾輥在加熱???加壓下與第二基材復(fù)合在一起，冷卻后???卷取即成復(fù)合膜卷。復(fù)合膜卷還需進一步固化，即進行熟化處理，以達到應(yīng)有的性能。1－第一基膜放卷2－涂膠3－烘道4－復(fù)合輥5－第二基膜放卷6－復(fù)合收卷

熟化也叫固化，就是把已復(fù)合好的膜放進烘房（熟化室），使粘合劑的主劑、固化劑反應(yīng)交聯(lián)并被復(fù)合基材表面相互作用的過程。熟化的主要目的就是使主劑和固化劑在一定時間內(nèi)充分反應(yīng)，達到最佳復(fù)合強度；其次是去除低沸點的殘留溶劑，如醋酸乙酯等。

工藝控制要點

1.涂布量：當(dāng)涂布量不足時，復(fù)合薄膜的粘合強度差、耐蒸煮性和熱封強度降低；當(dāng)涂布量過多時，會使薄膜發(fā)皺變硬，開口性變差，同時溶劑不易揮發(fā)徹底，膠層中也會殘存溶劑。

2.干燥溫度：烘造溫度從基材進口到出口之間由低到高設(shè)置，在基材剛進入烘道即蒸發(fā)區(qū)時，粘合劑中的溶劑蒸發(fā)容易，溫度應(yīng)低一點，使其慢慢蒸發(fā)；當(dāng)基材進人硬化區(qū)時，因溶劑不斷蒸發(fā)以及粘合劑兩組分間的反應(yīng)，使粘合劑的粘度逐漸升高，溶劑再繼續(xù)蒸發(fā)困難，此時應(yīng)提高洪道溫度；當(dāng)基材進入最后一區(qū)時，應(yīng)進一步提高烘道溫度，以使粘合劑中殘余的溶劑完全蒸發(fā)掉，形成有一定粘性的膠層。

3.復(fù)合溫度和壓力：適當(dāng)提高復(fù)合溫度和壓力，有助于提高粘合劑的流動性和對第二基材的潤濕性，從而使復(fù)合強度提高。但復(fù)合溫度過高，會使基材的透明性降低。

4.熟化溫度和時間：粘合劑在將兩基材復(fù)合后并未完全固化，因此復(fù)合后的薄膜還需要經(jīng)過熟化處理，使其充分交聯(lián)固化，達到應(yīng)有的粘合強度和各項性能。適當(dāng)提高熟化溫度，能增加復(fù)合強度，縮短熟化時間.

粘結(jié)力的主要來源1.化學(xué)鍵力化學(xué)鍵力存在于原子或離子之間，包括離子鍵力.共價鍵力.金屬鍵力

絕大多數(shù)有機化合物的分子都是通過共價鍵組成，帶有化學(xué)活性基團的膠黏劑分子與帶有活性基團的被黏物分子之間也可能出現(xiàn)共價鍵粘結(jié)。離子鍵力是帶正電荷的正離子和帶負(fù)電荷的負(fù)離子之間的相互作用力。離子鍵力有時存在于某些無機膠黏劑與無機材料表面之間的界面區(qū)內(nèi)2.分子間力

分子間的作用力包括取向力.誘導(dǎo)力.色散力（以上諸力合稱范德華力）和氫鍵力。3.機械力

機械粘結(jié)力的本質(zhì)是摩擦力，在黏合多孔材料.布.織物及紙等時，機械作用力是很重要的.

在機械力作用下，膠黏劑充滿被黏物表面縫隙或凹凸處，固化后在界面產(chǎn)生嚙合力。

膠黏劑與被黏物表面通過界面相互吸引和粘結(jié)作用的力稱為黏結(jié)力.膠接強度影響膠接強度的因素：

1.粗糙度和表面形態(tài)

在黏結(jié)體系呈良好濕潤的前提下，糙化增大實際面積，有利于膠接強度的提高。

2.弱界面層

A.弱界面層的產(chǎn)生是由于被黏物，膠黏劑，環(huán)境或它們共同作用的結(jié)果

B.弱界面層：當(dāng)被黏物，膠黏劑及環(huán)境中的低分子物或雜質(zhì)，通過滲析，吸附及聚集過程，在部分或全部界面內(nèi)產(chǎn)生了這些低分子物的富集區(qū)，即弱界層面。(它是破壞粘結(jié)牢度的重要因素之一）

C.弱界面層產(chǎn)生于下述三種情況：

a.膠黏劑與被黏物之間的粘結(jié)力主要來源于分子間力的作用，即物理吸附力

b.低分子物在膠黏劑或被黏物中發(fā)生滲析，低分子物遷移到界面形成富集區(qū)

c.低分子物分子對被黏物表面具有比膠黏劑分子更強的吸附力，使被黏物表面產(chǎn)生新的吸附平衡，并形成低分子物的吸附層，對膠黏劑分子起解吸附作用。產(chǎn)生弱界面層的過程，實際上是低分子物質(zhì)解吸界面區(qū)膠黏劑分子的過程。為此，通過化學(xué)吸附或通過擴散作用產(chǎn)生粘結(jié)力的接頭不會有弱界面層3.內(nèi)應(yīng)力粘結(jié)體系的內(nèi)應(yīng)力有兩個來源。a.膠層在固化過程中因體積收縮而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力b.由于膠層與被黏物兩者的膨脹系數(shù)不同，在受熱或冷卻時產(chǎn)生的熱應(yīng)力。4.環(huán)境影響：a.如果被黏物表面有油跡，油層的表面張力低于膠黏劑的表面張力，故油層比膠黏劑更容易濕潤被黏物的表面，故油層比膠黏劑更容易濕潤被黏物的表面，并形成一個不易清除的吸附層（在檢測時候為何要把鋼板表面擦拭干凈？？？？？？）b.極性表面對水的吸附力比一般膠黏劑強，吸附的水分不能被膠黏劑解吸附。水分或其他低分子物質(zhì)對膠粘劑層本身還有滲透.腐蝕及膨脹作用（為何控制濕度？？？？？）c.膠黏劑層或被黏物內(nèi)的液體或氣體，在受熱或受冷的情況下會有所移動.（為何控制溫度？？？？？？？）獲得理想膠接接頭的基本條件1.在粘結(jié)過程中，膠黏劑必須是容易流動的液態(tài)物質(zhì)。實際工藝上又往往要求膠黏劑有一定的黏度和初始粘結(jié)力。壓敏膠就是高黏度的流體或一種在壓力下容易產(chǎn)生流動、變形的半固體物質(zhì)。2.膠黏劑和被黏物表面之間能夠濕潤。這樣，膠黏劑分子與被黏物表面分子才有可能充分拉伸。（粘性相同，膠厚不一樣，為何有的能貼住，有的貼不??？？？？3.在濕潤的前提下，對被黏物表面進行適當(dāng)?shù)牟诨黾幽z黏劑和被黏物的面積，有利于黏結(jié)。（測試鋼板表面會粗糙處理？？？？？）被黏物表面的縫隙可視做毛細(xì)管。對毛細(xì)管表面呈濕潤狀態(tài)的液體能在毛細(xì)管內(nèi)自動上升；反之，非濕潤的液體能在毛細(xì)管內(nèi)自動下降。因此，在非濕潤的被黏物表面越光滑越好。4.粘結(jié)力是建立膠接接頭的重要因素，同時，膠層或被黏物本身要具有一定的內(nèi)聚強度.5.降低殘留內(nèi)應(yīng)力對粘結(jié)力的破壞。固化過程中，由于膠黏劑本身和膠層以及被黏物間的膨脹系數(shù)不同；膠接接頭內(nèi)會產(chǎn)生收縮應(yīng)力和熱應(yīng)力，必須設(shè)法降低殘留應(yīng)力對黏結(jié)力的破壞壞作用。（在測試中經(jīng)常有沒有發(fā)現(xiàn)剛從熟化室出來的產(chǎn)品立即檢測的粘性會相差很大？？？？？？）6.避免粘結(jié)界面區(qū)弱界面層或膠黏劑內(nèi)的氣孔及其他缺陷導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力或負(fù)荷應(yīng)力的集中現(xiàn)象.粘結(jié)結(jié)構(gòu)的破壞形式1.內(nèi)聚破壞：膠接接頭在外力作用下的破壞，稱為內(nèi)聚破壞。一般由構(gòu)成接頭的膠層、被黏物、膠黏劑與被黏物的界面區(qū)三個環(huán)節(jié)中的薄弱環(huán)節(jié)開始。在外力作用下，膠接接頭的破壞完全發(fā)生于膠黏劑相。呈內(nèi)聚破壞的膠接接頭的膠接強度約等于膠層的內(nèi)聚強度。2.黏附破壞：黏結(jié)破壞指膠黏劑和被黏物界面發(fā)生目視可見的破壞現(xiàn)象。膠接接頭在外力作用下的破壞，完全發(fā)生于膠黏劑與被貼物的界面區(qū)，即膠層完全從界面上脫開。3.混合破壞在外力作用下，膠接接頭的破壞兼有內(nèi)聚破壞和界面破壞兩種類型，是內(nèi)聚破壞和界面破壞之間的過渡狀態(tài)。膠接接頭的破壞形式同一種接頭（其弱界面層相同），由于膠層厚度或破壞（加荷）速度不同，往往存在內(nèi)聚破壞-混合破壞-界面破壞的有規(guī)則的轉(zhuǎn)化過程基材表面特性及其與粘結(jié)性能的關(guān)系一.塑料薄膜1.薄膜表面清潔度塑料表面容易吸附油脂和其他低分子物質(zhì)。這些附著物質(zhì)影響膠黏劑對塑料表面的浸潤，減少膠黏劑和被黏物的相互接觸，嚴(yán)重影響塑料的粘結(jié)性能。2.塑料表面能高能表面利于液體在上面展開，而低能表面將液體在上面形成不連續(xù)的液滴.為了使膠黏劑能在被黏塑料表面上展開，塑料就是有足夠的表面能。為了使塑料表面能夠被膠黏劑浸潤，塑料的臨界表面能應(yīng)接近或大于膠黏劑表面張力。a.為提高低表面能塑料的膠接強度，必須提高塑料的表面能，然后用表面張力較低的膠黏劑（極性膠黏劑）粘結(jié)。b.塑料的表面能主要取決于塑料表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)，表面處理就是通過不同程度地改變塑料表面化學(xué)結(jié)構(gòu)，來提高塑料的表面能3.表面極性一般情況下，膠接接頭主要是靠膠黏劑同被粘物分子之間次價力作用結(jié)合起來，形成化學(xué)鍵的主鍵力結(jié)合是很少的。為得到較高的膠接強度，膠黏劑必須浸潤被黏物表面。極性膠黏劑對非極性塑料表面的潤濕性差，兩者分子間作用力很弱。

（一）聚乙烯薄膜（PE）低密度聚乙烯薄膜（LDPE）：柔韌而透明、無毒；具有防潮、耐水、耐化學(xué)藥品性；熱封性和熱黏合性能好，且價格便宜，常用作復(fù)合薄膜的熱封層，許多復(fù)合薄膜都采用一層或多層LDPE薄膜作為結(jié)構(gòu)層。LDPE的耐熱溫度和強度不高，不能用作蒸煮袋的熱封層。高密度聚乙烯薄膜（HDPE）：耐熱性好，機械強度高，耐化學(xué)藥品性和耐油性均優(yōu)于LDPE，可用作蒸煮袋的熱封層。聚乙烯薄膜屬非極性材料，在復(fù)合或或印刷前一般需要表明處理。

（二）聚丙烯薄膜（PP）

擠出流延聚丙烯薄膜（CPP）：擠出機先將原料樹脂熔化，熔融樹脂經(jīng)機頭流延到表面光潔的冷卻輥上迅速冷卻成薄膜。經(jīng)厚度測量、牽引、電暈處理、展平后，切去邊緣較厚的邊料，再次展開并收卷為薄膜卷。特點：具有較好的熱封性，可用作蒸煮袋等復(fù)合薄膜的熱封層。

雙向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）：由聚丙烯顆粒經(jīng)共擠形成片材后，再經(jīng)縱橫兩個方向的拉伸而制得的。特點：優(yōu)點是物理穩(wěn)定性、機械強度、氣密性較好，透明度和光澤度較高，堅韌耐磨，主要缺點是熱封性差，所以一般用做復(fù)合薄膜的外層薄膜，如與聚乙烯薄膜復(fù)合后防潮性、透明性、強度、挺度和印刷性均較理想，適用于盛裝干燥食品。

聚丙烯薄膜的表面為非極性，表面自由能低，對油墨和膠黏劑的附著力差，在印刷和復(fù)合前需要進行表面處理。

（三）玻璃紙（又稱賽璐玢，PT）玻璃紙是一種是以棉漿、木漿等天然纖維為原料，用膠黏法制成薄膜的。

印刷性好，印刷前不需要進行表面處理。有著極其好的透明度和光澤度，可以印刷出比其它塑料薄膜色彩鮮艷的產(chǎn)品。無毒、無味，是傳統(tǒng)的糖果包裝紙。焚燒時無厭惡氣味，雖然不能生物降解，但是堆放或埋入土中，四個月就可以完全分解，比其它塑料薄膜的環(huán)保性好。玻璃紙主要用于食品包裝、糖果包裝、香煙包裝、藥品包裝、防潮包裝、化妝品包裝、收縮包裝、易撕裂包裝和開透明窗口的紙盒包裝等。

復(fù)合中玻璃紙常用作復(fù)合薄膜的外層。

（四）聚酯薄膜（PET）優(yōu)點：

①有良好的力學(xué)性能，沖擊強度是其他薄膜的3~5倍，耐折性好。

②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿，耐大多數(shù)溶劑。

③具有優(yōu)良的耐高、低溫性能，可在120℃溫度范圍內(nèi)長期使用，短期使用可耐150℃高溫，可耐-70℃低溫，且高、低溫時對其機械性能影響很小。

④氣體和水蒸氣滲透率低，既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。

⑤透明度高，可阻擋紫外線，光澤性好。

⑥無毒、無味，衛(wèi)生安全性好，可直接用于食品包裝。

（五）尼龍薄膜（聚酰胺PA薄膜）

常用作復(fù)合薄膜的外層或中層，其復(fù)合薄膜可用于蒸煮食品、油膩性食品的包裝。（六）聚氯乙烯薄膜（PVC）具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。

PVC材料用途極廣，主要用于制作：

pvc卡片；pvc貼牌；pvc鐵絲；pvc窗簾；pvc涂塑電焊網(wǎng)；pvc發(fā)泡板、pvc吊頂、pvc水管、pvc踢腳線等以及穿線管、電纜絕緣、塑料門窗、塑料袋等方面。在我們的日常生活領(lǐng)域中處處可見到PVC產(chǎn)品。PVC被用來制作各種仿皮革，用于行李包，運動制品，如籃球、足球和橄欖球等。