白點和氣泡教材

復(fù)合常見故障

白點和氣泡

的剖析1

所謂氣泡是指兩層薄膜未完全貼合，兩層復(fù)合薄膜之間有空檔、氣體存在。所謂白點也是指兩層薄膜未完全貼合，復(fù)合成品內(nèi)有空檔，但沒有氣體存在。復(fù)合產(chǎn)品中常見的白點和氣泡形狀各異并且經(jīng)常不易區(qū)分，產(chǎn)生白點和氣泡的原因也往往不容易判斷。復(fù)合產(chǎn)品的白點和氣泡給許多軟包裝企業(yè)帶來了極大的損失。對白點和氣泡產(chǎn)生的原因以及解決的方法，至今許多軟包裝企業(yè)還常處在困惑、頭痛、甚至無奈之中。2復(fù)合薄膜內(nèi)的氣泡和白點有三種不完全相同的表現(xiàn)：一種是：下機(jī)時有，但熟化后消失或基本消失；第二種是：下機(jī)時有，熟化后并不消失。這類斑點最容易出現(xiàn)在滿白底或淺黃底印刷的效果中。另一種是，下機(jī)時沒有，熟化后出現(xiàn)。3氣泡和白點產(chǎn)生的原因之一上膠量不足4復(fù)合材料的表面（如PET、BOPP、鋁箔、PE、CPP、鍍鋁薄膜等）看起來表面很光滑，但用放大鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)都是凹凸不平的。印刷薄膜的油墨表面更是凹凸不平且多孔隙。

復(fù)合時，首先要將粘合劑填平復(fù)合基材本身的凹凸不平和填平油墨表面的凹凸不平和眾多的孔隙、同時還要在油墨的表面形成一定厚度的粘合劑層，這樣才能將二層需復(fù)合的基材牢固地粘合在一起。5

用于里印的復(fù)合白墨中的樹脂含量通常少于表印白墨，所以復(fù)合白墨的表面更為粗糙和有更多的孔隙。粗糙的表面本來是復(fù)合白墨的優(yōu)點，有利于膠粘劑滲透產(chǎn)生足夠的剝離強(qiáng)度，但反過來由于要將凹凸不平和眾多孔隙的油墨填平，因此需要更多的上膠量。膠少或沒膠的地方就會出現(xiàn)氣泡或白點。

6正常上膠量示意圖油墨復(fù)合薄膜粘合劑印刷薄膜7上膠量不足示意圖油墨復(fù)合薄膜粘合劑印刷薄膜8

選擇涂布量，首先要考慮的是產(chǎn)品對剝離強(qiáng)度的要求，同時也要考慮到產(chǎn)品的表觀。不同的產(chǎn)品、不同的油墨甚至不同的復(fù)合基材對上膠量都有不同的要求。如果我們對此缺乏起碼的認(rèn)識，常常就會對產(chǎn)生氣泡或白點的現(xiàn)象疑惑不解。9復(fù)合膜上膠量的常規(guī)要求結(jié)

構(gòu)上膠量（g/m2）塑/塑（無印刷）2.0g/m2左右塑/塑（油墨少）2.5g/m2左右塑/塑（油墨多）3.0g/m2左右塑/鋁（無印刷）3.0g/m2左右塑/鋁（油墨少）3.3g/m2左右塑/鋁（油墨多）3.5g/m2左右塑/鋁（抗酸辣）3.8g/m2左右塑/鋁（耐蒸煮）4.5g/m2左右塑/紙5.0g/m2左右10

因剛復(fù)合完的復(fù)合薄膜，尚未固化的雙組分聚氨酯膠像熱熔膠，在熟化室內(nèi)會再次被融熔而流動，熟化溫度越高流動性越大，我們稱為“二次流平”。將剛復(fù)合好的樣品薄膜放置在

80℃

的烘箱中30

分鐘，然后觀察復(fù)合薄膜快速熟化后氣泡、白點現(xiàn)象是否得到改善。一般來講，因涂布量不足（或涂布狀態(tài)差）而產(chǎn)生的氣泡或白點，在熟化過程中，大氣泡（大白點）會化小，小氣泡（小白點）會化了。判斷涂布量不足的簡易方法11造成上膠量不足的原因及對策12原因1

（1）網(wǎng)線輥的規(guī)格選擇不合適；（2）配制的膠液工作濃度偏低。

對策選擇涂布量大一點的上膠輥，或適當(dāng)提高膠粘劑的工作濃度。13

（1）膠液復(fù)溶性差，造成涂膠時膠水的轉(zhuǎn)移率逐漸下降。對策

選擇復(fù)溶性好的粘合劑。原因2——堵版14

隨著膠水中乙酯的不斷揮發(fā)，膠水的工作濃度會不斷升高，粘合劑的粘度也會隨之升高，升高到一定程度，粘合劑的流動性能、轉(zhuǎn)移性能及流平性能等均會開始逐漸變差，差到一定程度就會影響涂布工作的正常進(jìn)行，會出現(xiàn)涂膠膜的透明度下降、平整度下降，甚至出現(xiàn)“膠點”、“橘皮狀”

、“白點”、“網(wǎng)紋狀”，復(fù)合強(qiáng)度差

、熱封強(qiáng)度差

、殘留溶劑增多等故障。（2）膠液粘度太大15（1）選擇合適的工作粘度；（2）使用粘度控制儀，確保膠液粘度始終在正常范圍內(nèi)。對策16溶劑罐流量調(diào)節(jié)閥開關(guān)容器蓋板通過循環(huán)泵進(jìn)入膠盤乙酯膠水乙酯循環(huán)膠桶從膠盤流出圖一17下溶劑罐流量調(diào)節(jié)開關(guān)總開關(guān)容器蓋板通過循環(huán)泵進(jìn)入膠盤乙酯膠水乙酯循環(huán)膠桶上溶劑罐從膠盤流出圖二18

（3）漸變型堵版。每次復(fù)合后難以將網(wǎng)紋輥中的殘膠徹底清洗干凈，殘膠日復(fù)一日地在網(wǎng)孔底部沉積并固化，每次使用時上膠量漸漸變小。上膠量小到一定程度小白點也漸漸產(chǎn)生、由少變多、由小變大。等發(fā)現(xiàn)了白點再用專門的洗版液去清洗網(wǎng)紋輥，往往介于合格與不合格之間的復(fù)合產(chǎn)品已經(jīng)被大量生產(chǎn)出來了，造成的損失也就不可避免了。對策

1、每天復(fù)合結(jié)束，一定要認(rèn)真清洗版輥的網(wǎng)坑；

2、任何一個產(chǎn)品復(fù)合時，都要堅持測量、計算、記錄上膠量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)平均上膠量低于工藝規(guī)定值下限時就得及時用洗版液清洗版輥網(wǎng)坑。

3、不管何種原因停機(jī)，只要一停機(jī)，就必須牢記：立即將上膠輥轉(zhuǎn)入自轉(zhuǎn)狀態(tài)。19

（4）薄膜越厚，它的挺度（也稱作剛性）就越大，在復(fù)合熱輥處貼合時不易被壓平，易產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象。對策：增加上膠量可有效改善氣泡現(xiàn)象。

但

增加上膠量可能會帶來新的問題。復(fù)合發(fā)現(xiàn)氣泡后，操作工第一個反映就是加大涂布量，一般情況下這是很有效的。但有時發(fā)現(xiàn)還是有氣泡。

注意：這時候的氣泡可能已經(jīng)不是原先的涂布量不足造成的了，而變成了干燥不良

造成的氣泡了。

20（5）薄膜的挺度與薄膜的溫度也有密切的關(guān)系，溫度越低的薄膜，它的挺度就越大，這也是較厚的薄膜在冬天復(fù)合時更易出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象的重要原因之一。對策：冬天復(fù)合前先將復(fù)合薄膜預(yù)熱，對改善氣泡現(xiàn)象和提高復(fù)合強(qiáng)度將有明顯的好處。21氣泡和白點產(chǎn)生的原因之二膠粘劑干燥不充分22

干燥不良就是溶劑殘留超標(biāo)，干燥不良也會產(chǎn)生氣泡。復(fù)合時，人們一發(fā)現(xiàn)氣泡、白點往往首先判斷是由于上膠量不足所致，第一個反映就是要加大上膠量。這在一般情況下還是很有效的。但有時發(fā)現(xiàn)，增加上膠量后沒一點效果，有時反而發(fā)現(xiàn)似乎氣泡現(xiàn)象變得更嚴(yán)重了。究其根本原因，是設(shè)備的干燥能力不足所致。涂布量加大后干燥將變得更困難，還是消除不了氣泡。殊不知這時氣泡產(chǎn)生的原因已由原先的上膠量不足變成干燥不良了。

23

干燥系統(tǒng)一般分三段式加熱。涂膠薄膜剛進(jìn)入烘道時，粘合劑中的溶劑揮發(fā)容易，干燥溫度應(yīng)低一些，使其慢慢揮發(fā)，以免揮發(fā)揮發(fā)過快，造成膠層表面結(jié)皮。隨著粘合劑粘度升高，分子量增大，溶劑揮發(fā)變得困難，此時則應(yīng)提高干燥溫度，使殘留的溶劑完全揮發(fā)掉。因此烘道的溫度應(yīng)由低到高。一般三段溫度為50℃～60℃、60℃～70℃、70℃～80℃。當(dāng)烘道溫度設(shè)定不合理、干燥能力不足、排風(fēng)量不夠、復(fù)合線速度過快等原因都會影響到溶劑的揮發(fā)，從而產(chǎn)生氣泡。24

復(fù)合膜剛下機(jī)時沒有氣泡或只有小氣泡，而進(jìn)入熟化室后復(fù)合膜卻出現(xiàn)了氣泡或小氣泡變大了，這往往是由于該復(fù)合膜的溶劑殘留量過高，在熟化時溶劑被快速汽化所致。

BOPP薄膜與PE或CPP薄膜復(fù)合，因它們的阻隔性能都不好，就不容易出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象。但NY、PET、AL、VMPET、VMCPP

等薄膜的阻隔性能很好，汽化后的溶劑無法排出，汽化后的溶劑就非常容易將兩層復(fù)合薄膜頂起產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象。

25

將剛復(fù)合好的樣品膜放置在80℃的烘箱中30分鐘。

若發(fā)現(xiàn)氣泡更多了或更大了，這說明復(fù)合時膠粘劑干燥不充分。原因是溫度升高后從涂層中快速汽化的殘留溶劑向尚未固化的膠層表面聚集所致。當(dāng)然聚集在膠層表面的溶劑還會努力滲透表層的薄膜，如果氣泡足夠小，同時表層薄膜阻隔性也差時，小氣泡能在熟化時透過薄膜慢慢消失。判斷干燥不充分的簡易方法26應(yīng)急方法

若發(fā)現(xiàn)因干燥不良造成氣泡現(xiàn)象，復(fù)合后可將復(fù)合膜放置在車間里，在常溫下復(fù)合薄膜中的殘留溶劑就不易產(chǎn)生溶劑快速汽化的問題，復(fù)合薄膜也就不容易出現(xiàn)氣泡或氣泡現(xiàn)象惡化的問題。一復(fù)后在常溫下放置24小時后再進(jìn)入熟化室熟化，或放置24小時后再進(jìn)行二復(fù)，待二復(fù)后再進(jìn)入熟化室熟化。27使用高濃度、低粘度的膠粘劑，這是解決膠水不易干燥有效方法之一。2820g/m215g/m212g/m210g/m28.6g/m27.5g/m26.7g/m2基材工作濃度15%20%25%30%35%40%45%溶劑17g/m212g/m29g/m27g/m25.6g/m24.5g/m23.7g/m2網(wǎng)深110μ83μ65μ55μ47μ41μ37μ固體含量3g/m23g/m2(干基)上膠網(wǎng)線輥29

降低涂布量對改善膠液干燥不良也是一種很有用的方法。因在同等條件下，降低涂布量后干燥不良的狀態(tài)會得到改善。但這要冒著降低復(fù)合強(qiáng)度、氣泡和白點產(chǎn)生的概率增加、造成質(zhì)量事故的可能性大增的風(fēng)險，故要慎重處理。

30常出現(xiàn)在大面積迭印部分，尤其是在淺色油墨部分復(fù)合后更易出現(xiàn)白點現(xiàn)象。首先首先注意改善印刷過程中油墨的干燥速度。其次特別要注意檢查印刷機(jī)干燥箱的排風(fēng)效果，與復(fù)合機(jī)的干燥一樣，此時增大排風(fēng)量往往比提高干燥溫度更有效。或?qū)⒋擞∷⑵吩谠O(shè)備上再走（烘）一遍。油墨干燥不充分31氣泡和白點產(chǎn)生的原因之三膠層未流平32

有時候，膠粘劑干燥很充分，上膠量也不少，但剛下機(jī)的復(fù)合薄膜還是有白點或氣泡出現(xiàn)。33

仔細(xì)地觀察剛復(fù)合好的產(chǎn)品，你會發(fā)現(xiàn)在剛復(fù)合好的產(chǎn)品上沒有一點氣泡是很困難的。尤其是在滿版托白處和其它大塊的淺色油墨處很容易看到小白點，特別是與鍍鋁膜、鋁箔復(fù)合時，更易發(fā)現(xiàn)大量不規(guī)則的小白點。不含溶劑但沒有充分固化的聚氨酯膠粘劑有一定的流動性。溫度越高流動性越大，分子量越大流動性越小。固化的實質(zhì)就是分子量不斷增大的過程。熟化室中的復(fù)合膜，膠粘劑在溫度的作用下緩慢流平，大多數(shù)情況下，經(jīng)過熟化后，大氣泡（白點）會縮小，小氣泡（白點）會消失，直至膠粘劑的分子量增大到膠不能流動為止。34

膠液的流平性與基材的表面張力、油墨和膠液的表面張力、涂布時膠液的粘度以及是否采用勻膠輥等因素均有著密切的關(guān)系。

由于油墨會吸收溶劑，油墨的表面張力一般不如基材的張力，因此膠粘劑在油墨上的流平性必然不如在光膜上的流平性。35印刷薄膜復(fù)合薄膜油墨粘合劑膠液未流平示意圖36

將剛復(fù)合好的樣品薄膜放置在

80℃

的烘箱中30

分鐘，然后觀察復(fù)合薄膜快速熟化后氣泡、白點現(xiàn)象是否有改善。一般來講

，因膠液未流平（或上膠量不足）而產(chǎn)生的氣泡或白點，在熟化過程中，大氣泡（大白點）會化小，小氣泡（小白點）會化了。判斷膠液未流平的簡易方法37

薄膜上的膠層表面在進(jìn)入干燥箱前必須確保流平。要膠層表面流平，膠盤中的膠粘劑本身必須具有較好的流平性能。隨著膠粘劑的粘度升高，膠粘劑的粘度逐漸升高，膠粘劑的流平性能也會逐漸變差。因此必須確保膠盤中膠粘劑的粘度始終在正常的范圍內(nèi)。

在寒冷的冬季，放在室外的粘合劑和溶劑進(jìn)入車間后不應(yīng)立刻使用，因為此時所配制的粘合劑的溫度很低，粘度很高，流動性不好，粘合劑很難鋪展形成連續(xù)的、平滑的膠層，此時的復(fù)合膜也易出現(xiàn)氣泡。1、確保膠盤中的粘度38不同粘合劑工作濃度與粘度的關(guān)系152025301239膠水的粘度與膠溫的關(guān)系40

干復(fù)機(jī)從上膠輥到干燥箱之間留有一段空間（越是速度高的復(fù)合機(jī)，這段空間就越大），其目的就是為了給膠液在這段空間中提供足夠的流平時間。大多干復(fù)機(jī)還在這里裝有隔離罩，主要目的也還是為了排除周圍環(huán)境的干擾，盡量減少膠液中的溶劑在這段空間里揮發(fā)，盡量保持膠液良好的流動性和流平性。這也是有些有經(jīng)驗的操作工常采用降低車速的方法來改善氣泡和白點的現(xiàn)象的一個原因。2、確保流平時間41初始工作濃度0.1秒后0.2秒后0.3秒后0.4秒后0.5秒后平均升速25%26.0%27.3%28.4%29.8%31.3%1.35%/0.1秒30%31.3%32.6%34.1%35.7%37.5%1.55%/0.1秒35%36.5%38.1%39.8%41.7%43.8%1.85%/0.1秒40%41.7%43.5%45.5%47.6%50.0%2.08%/0.1秒

假如有一臺干復(fù)機(jī)，上膠處的薄膜到干燥箱入口處的距離約為1米，設(shè)備工作速度為120米/分，則薄膜上膠后到干燥箱入口處約需0.5秒鐘。若版輥的上膠量為10g/m2（濕膠）。薄膜上膠后在進(jìn)入干燥箱前膠層表面的溶劑揮發(fā)速度假設(shè)為0.2g/秒·m2

，則膠層表面在不同時刻的濃度為：42

顯然，膠水的工作濃度如選得過高，薄膜涂膠后膠液的流平性能變差所需的時間更短，這是我們在解決復(fù)合小白點時也必須要充分注意的一點，尤其是天熱的季節(jié)。這或許也是一些企業(yè)長期以來對復(fù)合小白點現(xiàn)象束手無策的主要原因之一。43案例

有一軟包裝企業(yè)，其復(fù)合設(shè)備本身有三段烘干箱，發(fā)現(xiàn)氣泡后，操作工將第一段烘干箱加熱關(guān)掉，只使用第二、第三兩段。詢問為什么這樣做？得到的答復(fù)是：三段烘干箱同時開啟時，復(fù)合出來的產(chǎn)品氣泡很多，透明度也差，而關(guān)掉第一段烘干箱以后，復(fù)合后的產(chǎn)品氣泡少多了，透明度也有改善。44

前面我們已討論過，產(chǎn)生氣泡的一個重要原因就是溶劑干燥不良，而烘干箱的作用恰恰就是要使第一基材上所涂布的膠水中的溶劑充分揮發(fā)掉；怎么會出現(xiàn)烘干箱用得越多、烘干效果越差的結(jié)果呢？這種不正常的現(xiàn)象，往往是由于干燥箱正壓嚴(yán)重所致，造成大量熱風(fēng)從干燥箱的進(jìn)入口溢出，造成膠水不能流平。關(guān)掉第一干燥箱加熱后，大量熱風(fēng)從進(jìn)入口溢出的現(xiàn)象得到了改善，膠水的流平得到了保證。

當(dāng)然，如果薄膜入口端的負(fù)壓過大，也會對膠水的流平性造成不良影響。45基材薄膜的表面潤濕性差、表面處理不好或添加劑析出等原因也會影響到膠液的流平。復(fù)合薄膜溫度越低，其表面能也就越低，這也會影響到膠液的流平性能。因此在寒冷的冬季，原材料應(yīng)提前進(jìn)入車間（或放在熟化室內(nèi)），提高基材的溫度，以利于膠液的流平。3、選擇良好的薄膜4、使用抹平輥46

復(fù)合熱輥加熱的目的：使從干燥箱出來的第一基材上已干固的膠粘劑再次熔化、流動，進(jìn)一步消除小孔洞、小縫隙，在復(fù)合壓輥的壓力作用下排出空氣，使二層膜緊密熨合。同樣，如果復(fù)合用的第二基材本身溫度太低，盡管第一基材上的膠粘劑已被復(fù)合熱輥加熱重新熔化、流動，但一碰到溫度太低的第二基材，則剛被加熱熔化、流動的膠一下子又被冷卻，立即失去了熔化、流動的狀態(tài)。建議天冷時，先將第二復(fù)合基材放在熟化室中預(yù)熱。5、適當(dāng)提高復(fù)合熱輥溫度47

不含溶劑但還沒有充分固化的聚氨酯膠粘劑還有一定的流動性。熟化室中的復(fù)合薄膜中的膠粘劑在較高溫度的作用下還會緩慢流動，溫度越高流動性能越好，大的白點會縮小，小的白點會消失，直至膠粘劑的分子量增大到膠不能流動為止。在復(fù)合薄膜的耐溫性能、薄膜表面析出物量允許的條件下，熟化室的溫度可以適當(dāng)選擇得高一點，這對白點的改善有利。6、適當(dāng)提高熟化室溫度48氣泡和白點產(chǎn)生的原因之四上膠壓輥質(zhì)量不佳49

在復(fù)合中，不合格的上膠壓輥也常是導(dǎo)致氣泡、白點產(chǎn)生的原因。這類氣泡、白點的特點是：有周期性。只要清潔異物或?qū)⒉黄秸纳夏z壓輥研磨或更換即可解決。要求是上膠壓輥清潔、無異物、細(xì)膩圓滑、無細(xì)小麻點、線紋等缺陷，膠輥表面的硬度要均勻，硬度適中。上膠壓輥左右的壓力要均勻，否則也易造成左右上膠量嚴(yán)重不等，涂膠少的地方易產(chǎn)生氣泡。配膠時劇烈攪拌沒脫氣就將膠倒入膠盤中，使膠中空氣進(jìn)入復(fù)合膜中產(chǎn)生氣泡；50氣泡和白點產(chǎn)生的原因之五復(fù)合壓輥不平整51

復(fù)合壓輥和熱輥不平整，或壓輥兩端壓力不平衡，或因軸承磨損造成與熱輥之間不平行、不平整的地方都會帶進(jìn)空氣產(chǎn)生氣泡；

復(fù)合壓輥表面質(zhì)量極為重要，要求膠輥表面平整、細(xì)膩、平滑、無細(xì)小麻點、線紋等缺陷，膠輥表面的硬度要均勻，硬度要適中。52氣泡和白點產(chǎn)生的原因之六較厚的薄膜從復(fù)合熱輥處帶進(jìn)空氣形成氣泡53與較厚的薄膜復(fù)合時，上膠量不足也容易產(chǎn)生小氣泡。因為薄膜越厚，它的挺度（也稱剛性）也就越大，挺度大的薄膜彈性就較大，貼合時不易被復(fù)合壓輥壓平，在復(fù)合熱輥處帶進(jìn)空氣，從而產(chǎn)生小氣泡。增加上膠量可有效消除小氣泡。較厚的膜挺度大，如果復(fù)合壓輥和熱輥之間的壓強(qiáng)不夠，容易帶進(jìn)空氣產(chǎn)生氣泡；另外，同樣的薄膜的剛性（挺度）在冬天要比在夏天時要大得多。在冬天預(yù)先將需復(fù)合的的薄膜放在熟化室中預(yù)熱，對消除氣泡也常有效。54

BOPP20/CPP30

，沒有發(fā)現(xiàn)氣泡，而BOPP20/CPP20倒有氣泡。

由于復(fù)合機(jī)長期復(fù)合的薄膜多為厚度比較厚、寬度比較窄的薄膜，導(dǎo)致復(fù)合壓輥表面已發(fā)生彈性變形，現(xiàn)復(fù)合較薄的薄膜，復(fù)合膜部分承受復(fù)合壓輥的壓力不均勻而產(chǎn)生氣泡。特例55氣泡和白點產(chǎn)生的原因之七膠液中混入水份56

膠水中的水分主要來自兩個方面

1、配膠所需的稀釋溶劑；

2、在高溫潮濕的季節(jié)，空氣中含有大量的水分，空氣中水分