摘要：本文分析了干式复合膜的特点、常用胶水、生产控制要点及复合袋开口性不好、复合膜干不透、复合膜透明度降低、剥离强度差、产生气泡等干式复合常见质量问题及解决方法。

在软包行业中，复合方法有干法复合（dry ?lamination）、湿法复合（wet lamination）、挤出复合（extrusion lamination）和共挤出复合（coextru-lamination）等。其中，干法复合是指被复合材料间所用粘合剂层压成型时已不含挥发物质（如溶剂等）的复合膜制造方法。

在软包装行业中，根据不同的产品特性、成本或者材料组合，我们选择不同的复合方法。目前，我国市场相对应用比较广泛的还是干式复合，也是应用时间相对长的复合方法之一。

一、干式复合的特点

1、干式复合与挤出复合的优缺点

干式复合适合品种多、生产量小的复合膜生产，适合大部分产品要求，生产成本高，在正常工艺条件下，剥离强度（塑/塑复合）一般都在N/15mm，其常用的胶黏剂，有溶剂挥发造成的环境污染及安全操作和劳动卫生问题，亦容易产生溶剂残留，薄膜的厚薄均匀度决定于所选基材质量，无法调整，但生产操作容易，对工人的技术要求不高，工艺技术改变不大；挤出复合最适合于大量连续性的生产，生产成本相对较低，在一般工艺条件下剥离强度（塑/塑复合）一般在0.7~2N/15min，适用于一般的轻包装类产品。挤出复合基本用水性涂剂，涂布量很少没有溶剂残留，卫生性能较好，能够在线调整薄膜厚薄均匀度和平均厚度，但其生产操作比较复杂，对工人的技术要求较高，需要经常调整生产工艺，同时存在环境温度较高及有时有烟雾产生的问题。

共挤复合的优点：不用胶水、成本低，没有有机溶剂排放，环保；缺点：材料限制，纸塑、铝塑不能用，膜之间不能印刷。

2、干式复合常用胶水

（1）水性胶水：目前有丙烯酸树脂和聚氨酯树脂两大类，这类产品只适合干杂等轻质包装。

（2）醇溶型胶水：市面上有丙烯酸单组分胶水和聚氨酯双组分胶水两大类，醇溶丙烯酸单组分胶主要用于一些卷膜和珠光膜，而醇溶聚氨酯双组分胶水可以用于大多数普通塑料包装，强度低，使用范围较小。

（3）酯溶型聚氨酯胶水：使用范围广，可以用于目前市面上大多数塑塑复合、纸塑复合、塑料铝箔复合等。

（4）无溶剂胶水：环保，无溶剂残留，胶水本身初粘力差，生产成本低，生产效率高，目前行业中都在向无溶剂方向进发，逐渐普及。

二、干式复合常用聚氨酯胶黏剂的制造原理、熟化机理及使用注意

?? ??双组分聚氨酯胶黏剂的主剂通常是含有羟基的改性聚酯多元醇，固化剂往往是多元醇和异氰酸酯的合成物。两组分按比例混合后，主剂的-OH与固化剂的-NCO基进一步氨酯化反应。主剂的分子量将决定复合工艺的适性，分子量小的粘合剂，涂布性能、流平性好，但初粘强度低，反之，分子量大、初粘性好，但流平性差，会对产品的透明度、柔软性等产生影响，胶黏剂主剂分子量还会影响熟化后最终达到的性能指标，适当的分子量是主剂设计的关键。固化剂含有-NCO要具有高度的活泼性，能与醇、水等含活泼氢的物质反应。

1、配胶的标准方法及注意事项

（1）标准的配制方法，是先将主剂倒入配胶桶，倒入约1/3溶剂稀释，搅拌均匀后，加入固化剂，边加边搅拌，均匀后再加入剩余溶剂。为避免人为操作缺陷，有些厂家会购置搅拌机，将所配制的胶水进行充分搅拌。

（2）、注意事项：

①使用配制胶水的工具需要清洁，避免有杂质混入。

②配好胶水，需放置15min使用，脱泡，初步交联。

③生产过程中，要使用循环泵（胶水浓度比较均匀）来进行胶水的添加。

④溶剂的质量要求：水分、酸等含量（总含量不得超过0.05%）。

三、干式复合生产控制要点

1、干式复合过程中网纹辊上胶一般需配置多套网纹辊

2、标准工艺参数

　 ??①复合关键参数：

烘箱温度：50~60℃；60~70℃；70~80℃；复合压辊温度：50~80℃；复合压力：在不损坏薄膜的情况下，应尽可能提高复合辊压力。

②固化条件：固化温度：40~55℃；固化时间：10~96h。

双组分胶在复合下机后并不立即具有理想的粘结强度，需要将制品送入固化室在40~55℃下熟化10~96h，(普通透明袋12~24 h ，铝箔袋24~36 h ，多层复合蒸煮袋96 h 为宜)，根据不同的胶水，有不同的熟化时间和温度，熟化室的热能均衡非常关键，即设计熟化室时，需要将热量尽可能地设计热能循环，四周环风，同时，熟化室的定时排风也很重要，足够的排风可以减少固化时间，而且能够进一步降低溶剂的残留。

3、机械工艺

烘道入口温度要设计梯度温度，不能太高，入口温度太高，胶水层面易结皮，胶水内部溶剂容易被密封住，形成气化，当溶剂气化达到一定程度，将会冲破结皮层形成火山口一样的环状物，致使产品的透明度大打折扣。复合橡胶压辊某个点的硬度不够或者有凹陷时，将会导致该点部位压不上，形成空胶点，出现类似漏复点。上胶压辊，如果有异物在上面时，会出现异物点压力处出现空胶现象，即上胶不良。

复合车间的整体环境空气的洁净度要求，相对于其他车间会高很多，一旦环境空气中尘埃较多，上胶后烘道里进风处有灰尘，较容易粘附在胶层表面上，在复合两层基膜之间形成异物点。要减少尘埃所造成的问题，需要将进风口处加装高目数的滤网，清除或减少进风流中所携带的尘埃。

四、干式复合常见质量问题及解决方法

1、复合袋开口性不好

（1）胶水部分成分与内层薄膜爽滑剂起反应，使得膜的原有爽滑度降低。

（2）上胶量偏大、熟化温度太高。

（3）熟化后没有完全冷却后制袋。如果已经出现该情况，制袋后用高压气枪对其口吹气，能够有效改善其开口性。

2、复合膜干不透

复合产品经一定的温度、时间熟化后，复合膜层间剥离胶层仍然具有一定粘性，即复合膜剥离后，膜与膜重新贴合在一起时仍然粘合在一起的现象（正常熟化透的产品，剥离后，是不能重新粘合的）。复合膜胶水干不透将直接影响复合膜剥离强度，而轻微的不干现象，在制袋后热封强度较差，层间剥离后有粘性，热封的地方容易出现褶皱。快的时候，一两个小时后，袋子封边，便会呈现出来，迟的，存放一个星期或半个月后，才出现包装袋褶皱现象，甚至有的，在只要被弯折过的位置都会出现褶皱现象。

一般而言，胶水干不透现象主要有两个方面原因：一方面是上胶中的总体含量中，水分含量超标，另一方面是胶水配置过程中的固化剂不够所致。这两种原因都会让固化剂量的不足与主剂起交联反应。聚氨酯胶粘剂主剂是一种以—OH封端的高分子聚酯、聚氨酯化合物，本身具有一定的粘性，聚氨酯胶粘剂主剂只有与固化剂内的异氰酸根反应，产生网状交链结构，才具有较高剥离强度。一个水分子能够与两个—NCO基团起反应，一个水分子的分子量是18，一个—NCO基团的分子量是42，也就是说18g水能够与42×2=84g—NCO基团反应。一般干式复合用聚氨酯胶粘剂的固化剂的含量为70%，70%固化剂—NCO的含量是12%左右。那么18g水要消耗掉75%的固化剂的量是84/12%=700g。我们假设20公斤乙酸乙酯含水量0.2%，那么20kg的乙酸乙酯内含有水分是20g，如果完全反应，那就要消耗掉固化剂1.55kg。正常20kg粘合剂主剂，配备4kg的固化剂，如果乙酸乙酯的水分含量是0.2%，那么固化剂被反应消耗的量是一个不可思议的量。

复合膜胶水干不透现象的解决措施：

①降低乙酸乙酯中水、醇的总含量（水分、醇类的总含量在0.05%以下）。

②当使用易吸潮的尼龙等薄膜时提高固化剂比例（5%~10%），“梅雨”季节，放入熟化室一段时间，再行生产。

?③尽量降低印刷油墨中残留溶剂的量，加强在线溶剂残留的监测。

④缩短已配制的胶黏剂存放时间，配制胶黏剂时做到减少每次配制量，增加配比次数，缩短存放时间，同时提高烘道温度，减少残留溶剂量。

3、复合膜透明度降低

（1）胶粘剂本身问题：胶黏剂颜色太深，偏深黄色或黄红色，烘干后，这部分偏深的颜色会相应地留在薄膜上，因此，要求复合膜成品具有高透明度时，要选用微黄，甚至无色的胶黏剂，正确选用双组分胶黏剂，可以减少复合成品出现“雾状”的几率，甚至消除“雾状”现象。

（2）基材的表面张力影响：薄膜表面张力不符合要求时，胶液对它不能均匀浸润，干燥后造成胶膜不均匀使其透明度不好，因此复合膜的表面张力尽可能达到38达因以上为佳，如果表面张力不高，就须进行处理。处理的目的是使表面粗糙化，表面起毛，增加表面积凹性。当胶粘剂与其表面接触时，可产生良好的浸润效果。黏合剂会渗透凹沟去，增加黏贴牢度。

（3）、胶黏剂的流动性不足及展平性差的影响、上胶量不足或过高的影响等。

4、剥离强度差

（1）固化不完全。固化完全是指羟基100%固化，然而，在实际生活中由于乙酯中的杂质消耗了部分-NCO基，导致主剂和固化剂配比失衡，或者固化剂少加，或所加固化剂与油墨中的羟基反应，导致固化剂不足，造成固化不完全。

（2）基材湿润张力不够，使粘合剂不能充分润湿被涂布表面，从而造成剥离强度差。

（3）胶与油墨相容性不好。

（4）涂布量不够，不但会产生气泡，也会使剥离强度下降，但若涂布量太大，会使油墨从印刷基材上脱落。

（5）水煮或蒸煮后剥离强度降低。由于BOPA易吸潮，经水煮后有时强度会降低，所以除了选用合适的蒸煮胶外，还要考虑尼龙的干燥状态、实际应用条件，要充分估计尼龙吸潮会导致剥离强度的下降。

5、产生气泡

（1）上胶量不足产生的气泡。上胶量不够是一个相对的概念，不印刷的复合膜，上胶量在1.8~2.2g/m²之间，印刷复合膜最好是2.8 g/m²左右。决定上胶量的因素除了剥离强度外，涂布的流平性是重要的因素，而涂布的流平性除了上胶量对它有影响外，是否采用匀胶辊、基材、胶的表面张力、胶的粘度都会对它产生影响。

（2）干燥不良产生的气泡。透明的复合膜上表面为“雾蒙蒙”的，透明度差。调节干燥能力首先取决于设备的干燥系统，其次考虑上胶量，上胶量越大对干燥能力要求就越高。

（3）上胶网线辊堵版产生的气泡。涂布辊长时间未用洗版液清洗，而造成堵版。因为每次复合后不可能把网纹辊中的残胶完全清洗干净，残胶日复一日地在网孔底沉积并固化，上胶量慢慢变少，小气泡也渐渐产生，由少变多，由小变大。

（4）复合热辊和压辊不平整产生气泡，不平整的地方带进空气，产生气泡，这类气泡周期性的出现。另一类重要却容易被忽视的原因是压辊的两端轴承部分磨损或有微小气泡，造成与热辊之间的不平行，也会产生气泡。

（5）因熟化温度不够，未能消除气泡。同样的温度，分子量大的胶流动性差，应适当的提高温度。熟化室温度不够消除不了气泡，复合热辊温度不够也会产生气泡，加热的目的是使干固的胶黏剂溶化，流动，消除小孔洞，小缝隙，在压力下排出空气，使二层膜紧密热合。

（6）设备工艺原因。产生这类气泡的原因是胶黏剂未干透，有的是油墨溶剂干燥不充分造成，经常出现在大面积叠印的部分。

五、高温高湿天气对干式复合的影响及注意事项

目前，干式复合所使用的大多是双组分反应型的聚酯、聚氨酯系的粘合剂，但它的性能一般与异氰酸酯的选择、聚酯多元醇的分子结构、聚合度、官能团以及混合比等条件不同而有所差异。双组分粘合剂反应是由高分子末端部分含羟基成分的主剂与分子结构中含异氰酸酯基成份的固化剂起交联固化反应，结合成有较高紧密度的聚氨酯，含异氰酸酯基成分的固化剂具有较强的活性与含有羟基、胺基的物质起反应，且反应速率比与高分子聚酯、聚氨酯主剂反应快10倍以上。这也是大多数聚氨酯粘合剂厂家在使用说明上对稀释剂（溶剂）中的水、醇、胺类作限制的原因。?

在干式复合过程中，湿度较高时对复合膜所造成的影响则有多方面，比如：

a、胶水干不透，复合熟化后仍然保持粘性，造成剥离强度降低，甚至不能使用；

b、交联速度减慢，粘合剂初粘力降低，容易引起复合膜起隧道现象；

c、高温蒸煮膜袋，在高温蒸煮过程中里层、破袋现象增多；复合膜容易起斑点、白点和晶点等。

针对高温高湿天气对干式复合的影响，在生产过程中要进行有针对性的预防措施：

  ①须对各种薄膜进行控制，比如尼龙等易吸潮薄膜，在保管存放时，要用金属铝箔或阻隔性高的薄膜将尼龙薄膜密封好放在干燥环境的货架上，如果遇上“梅雨”季节，对于做高温蒸煮类产品的尼龙膜，在复合或印刷前，放在40℃上下的熟化室存放4~8H，在使用时再提出使用，效果会比较理想。对于所使用的薄膜均不能直接堆放于地面。

  ②对于胶水的稀释剂（乙酸乙酯），在采购要求上，要进行质量要求控制，对于每批进入生产的溶剂，均要对水分、醇的含量进行检验分析，检验是否超标，以及留样备查。

③生产车间须对复合环境进行控制，在室内装置排气扇，加强室内空气流通，但注意不能对着复合机流线性吹，并随时检查导辊、复合辊及网辊上有无水珠，用干布擦拭一遍。

④在配置粘合剂时，配的量适当减少，随配随用，不宜放置过长，同时配置时，保证固化剂的量，使其尽量往上限靠，在“梅雨”季节也可适当增加固化剂量（5%~10%），增加主剂与固化剂交联程度。

⑤改变复合机排风量，将出风口管路增大，另外如出风口管路较长，宜在出风口管路口安装引风机，这样使出风速度大于进风速度，使烘道内形成低气压，宜于溶剂挥发，减少残留溶剂。另外，对烘道内温度能调高则尽量调高，但不能超过薄膜承受温度区内为宜，另进膜区温度要适当，不宜过高。

⑥复合时，随时注意胶槽附近的刮刀及导辊，有无水珠产生，并同时降低速度，减少溶剂的残留，高温高湿天气容易使胶槽内溶剂挥发速度加快，胶槽附近局部温度过低，易引起水蒸汽凝结，生产进行中，随时留意胶水循环泵的工作状态，并定时测试胶水的粘度，把控胶水浓度。

六、结语

影响干式复合工艺质量因素有很多，总体归类为：1、原辅材料本身因素；2、人为操作缺陷和机械缺陷；3、硬件环境、温湿度控制因素；4、熟化工序所产生的影响因素。针对这几项因素，不难查核干式复合出现异常的原因，从而解决问题。把握干式复合生产工艺，关键是要将每个环节规范、细化。