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鍍鋁膜轉(zhuǎn)移機(jī)理及解決方案
一、對(duì)早期有關(guān)鍍鋁轉(zhuǎn)移機(jī)理的評(píng)價(jià)
鍍鋁復(fù)合膜的鍍鋁層轉(zhuǎn)移現(xiàn)象大家討論好幾年了，對(duì)鍍鋁層轉(zhuǎn)移機(jī)理也作了闡述，本文首先歸納一下有關(guān)的論點(diǎn)：
1.分子量小的粘合劑分子間活動(dòng)能力強(qiáng)，容易浸蝕鍍鋁層而破壞鋁層。
2.膠粘劑涂布量大，完全固化時(shí)間就長(zhǎng)，粘合分子就有足夠的活動(dòng)能力，破壞鍍鋁層。
3.在質(zhì)量較好的鍍鋁膜上均勻分布著250多萬(wàn)個(gè)直徑0.1mm的針孔，或者是更多的直徑小于0.1mm的針孔。研發(fā)鍍鋁專用膠水的目標(biāo)是：讓分子量較小、分子量分布較窄的膠水分子在尚未發(fā)生交聯(lián)的情況下，在一定的的溫度和壓力作用下，穿過(guò)上述的針孔，與鍍鋁基材直接接觸，經(jīng)過(guò)熟化與鍍鋁基材松散地粘合在一起。
4.不要選用分子量大、分子量分布不均勻且溶劑釋放性差的粘合劑，因?yàn)槿軇┍旧頋B透能力強(qiáng)，破壞涂層（指鍍鋁層），還會(huì)影響粘接強(qiáng)度。同時(shí)，分子量大的粘合劑在生產(chǎn)過(guò)程中，其分子量也必然不均勻（稀釋溶劑純度不高影響鍍鋁層也是同理）。
姑且不論鍍鋁膜上是否存在針孔，前3條論述的共同點(diǎn)是認(rèn)為膠粘劑的小分子會(huì)透過(guò)鍍鋁層而到達(dá)鍍鋁基材表面。至于結(jié)果如何，有的解釋為與鍍鋁基材松散地粘合在一起；有的認(rèn)為浸蝕或破壞了鍍鋁層?？傊麄冋J(rèn)為膠粘劑小分子的滲透是導(dǎo)致鍍鋁層轉(zhuǎn)移的因素之一。這種理論進(jìn)一步演變成油墨附著力添加的說(shuō)法，即內(nèi)容為：在油墨層上涂膠后，膠粘劑滲透至油墨與基材的結(jié)合部，加強(qiáng)了油墨對(duì)基材的附著力，如果油墨的附著力差說(shuō)明膠粘劑的質(zhì)量有問(wèn)題云云。
大量實(shí)驗(yàn)證明，粘合劑小分子能滲透過(guò)鍍鋁層的說(shuō)法不能成立，所以滲透后的結(jié)果是破壞了鍍鋁層還是提高了復(fù)合強(qiáng)度都無(wú)從談起。不要說(shuō)是膠粘劑小分子，即使是醋酸乙酯分子短時(shí)間內(nèi)也不能滲透鍍鋁層。
有人做過(guò)如下實(shí)驗(yàn)：將未復(fù)合的VMPET或VMCPP基材放入（50±2）℃的醋酸乙酯中浸泡2小時(shí)，然后用壓敏膠帶測(cè)試，VMCPP的鍍鋁層發(fā)生部分轉(zhuǎn)移；VMPET要浸泡3.5小時(shí)后，鍍鋁層才發(fā)生部分轉(zhuǎn)移。而浸泡液醋酸乙酯改成常溫，同樣的鍍鋁基材要浸泡5小時(shí)，VMCPP的鍍鋁層開始發(fā)生部分轉(zhuǎn)移，VMPET的鍍鋁層還未發(fā)生轉(zhuǎn)移。此實(shí)驗(yàn)并不能證明醋酸乙酯是從鍍鋁層浸入，倒很可能是從CPP或PET層滲透，因?yàn)榇姿嵋阴囟壬呤罐D(zhuǎn)移提前發(fā)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，符合塑料薄膜阻隔性規(guī)律。到底是鍍鋁層還是塑料薄膜層發(fā)生滲透現(xiàn)象目前不必下結(jié)論，起碼實(shí)驗(yàn)證明了在短暫的涂膠、干燥過(guò)程中，溶劑滲透鍍鋁層的可能微乎其微。而膠粘劑分子遠(yuǎn)大于醋酸乙酯，滲透更不可能。
溫度對(duì)鍍鋁層轉(zhuǎn)移的影響也是大家關(guān)注的熱點(diǎn)。有的提倡高溫短時(shí)間熟化：如鍍鋁膜的復(fù)合產(chǎn)品原則上應(yīng)提高熟化溫度，采用高溫短時(shí)的熟化方式，一般熟化溫度在50℃左右，切勿低溫長(zhǎng)時(shí)間熟化。然而生產(chǎn)實(shí)踐卻不支持這種觀點(diǎn)，有條件的廠家通行做法是，將熟化室分成高溫及低溫室，低溫熟化室就用于鍍鋁復(fù)合膜的熟化。溫度到底對(duì)鍍鋁膜產(chǎn)生了什么作用？還是舉上述實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)來(lái)分析：
150mm寬的VMCPP在不同溫度及施加1kgf恒定張力的條件下，經(jīng)受不同時(shí)間的拉伸后除去張力，冷卻至室溫后用壓敏膠帶測(cè)試的結(jié)果（見下表）。 
以同樣的條件拉伸VMPET，結(jié)果是鍍鋁層的轉(zhuǎn)移較輕微。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明VMCPP膜的CPP基材受熱溫度越高，拉伸伸長(zhǎng)率越大；拉伸時(shí)間越長(zhǎng)CPP膜蠕變?cè)酱?。正因?yàn)镃PP基材的彈性模量小拉伸變形大，而鍍鋁層又沒(méi)有延伸性，造成鍍鋁層的轉(zhuǎn)移。以同樣條件拉伸VMPET膜，由于PET基材拉伸變形小，鍍鋁層轉(zhuǎn)移也少。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以幫助我們優(yōu)化熟化條件：
a.在不影響下道工序操作的前提下,降低熟化溫度,減少鍍鋁復(fù)合膜在熟化室的熟化時(shí)間。
b.不同基材的鍍鋁復(fù)合膜，熟化條件可以有所變化。原則上彈性模量大的復(fù)合膜可以延長(zhǎng)熟化時(shí)間。
二、內(nèi)應(yīng)力的作用
我們以PET//VMPET//PE結(jié)構(gòu)做個(gè)小試驗(yàn)，一般在PET印刷面涂膠與VMPET的鍍鋁面復(fù)合，然后放進(jìn)熟化室，熟化后的鍍鋁層沒(méi)有轉(zhuǎn)移跡象。再用上述復(fù)合膜涂膠復(fù)合PE膜，卻發(fā)現(xiàn)VMPET的鍍鋁層轉(zhuǎn)移至印刷面上，這是大多數(shù)彩印廠面臨的難題。為此彩印廠沒(méi)有少動(dòng)腦筋，有的嘗試PET與VMPET復(fù)合后不經(jīng)熟化就復(fù)合PE膜，還是發(fā)生鍍鋁層轉(zhuǎn)移。說(shuō)是小分子“浸蝕”或“破壞”又太牽強(qiáng)，因?yàn)榈谝淮蜳ET與VMPET復(fù)合時(shí)強(qiáng)度很好，鍍鋁層不轉(zhuǎn)移，而第二次復(fù)合PE膜后第一次復(fù)合的鍍鋁層才發(fā)生轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。對(duì)這種鍍鋁轉(zhuǎn)移現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，人們有種種猜測(cè)，如薄膜、膠層的性質(zhì)，烘道溫度、熟化時(shí)間、張力控制等條件。
拿一張已經(jīng)發(fā)生鍍鋁轉(zhuǎn)移的PET//VMPET//PE復(fù)合膜裁成條狀，我們先把PE膜剝離掉，然后再測(cè)試鍍鋁復(fù)合層的剝離強(qiáng)度，卻發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度能符合要求，鍍鋁層也不再轉(zhuǎn)移了。那么造成鍍鋁轉(zhuǎn)移的因素是哪層PE膜嗎？再仔細(xì)觀察復(fù)合膜，復(fù)合膜向PE層卷曲，說(shuō)明PE膜一側(cè)的拉伸大于另一側(cè)。我們拿上述已裁成條狀的復(fù)合膜在鍍鋁層剝開一點(diǎn)，結(jié)果鍍鋁轉(zhuǎn)移；再對(duì)條狀復(fù)合膜兩端施加張力，然后繼續(xù)剝離鍍鋁復(fù)合層，鍍鋁卻不再轉(zhuǎn)移了，剝離強(qiáng)度也上升了。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明：PE層收縮的內(nèi)應(yīng)力是造成鍍鋁轉(zhuǎn)移的原因。
理論上說(shuō)只要PE膜的拉伸率與另一側(cè)的PET一致，就可以避免鍍鋁轉(zhuǎn)移，然而這點(diǎn)卻是無(wú)法做到的。PE膜的厚度越薄彈性模量越小，張力相同時(shí)拉伸率越大；PE膜橫向厚薄不均，復(fù)合時(shí)必須加大張力，否則PE膜放卷時(shí)一邊下垂，復(fù)合膜該半邊會(huì)起皺；復(fù)合機(jī)放卷部的導(dǎo)輥太多，走膜路程過(guò)長(zhǎng)等等，這些因素都會(huì)導(dǎo)致PE膜過(guò)度拉伸而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，所以PET//VMPET//PE復(fù)合膜的鍍鋁轉(zhuǎn)移問(wèn)題幾乎難以解決。
三、柔軟性——內(nèi)應(yīng)力的釋放
不僅是復(fù)合膜各層間拉伸不一致產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，聚氨酯膠粘劑固化后也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。雙組分聚氨酯膠粘劑經(jīng)過(guò)交聯(lián)固化后變成熱固性塑料，它的體積會(huì)收縮從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。目前市面上有一種鍍鋁專用膠，它的設(shè)計(jì)原理就是讓膠固化后柔軟而具有彈性，彈性體可以吸收內(nèi)應(yīng)力，從而緩解鍍鋁層的轉(zhuǎn)移。同樣性能的聚氨酯膠粘劑，涂膠厚度小的固化后體積收縮量也少，因此我們?cè)诒苊猱a(chǎn)生白點(diǎn)氣泡的前提，盡量減少膠粘劑的涂布量，也可以有效地減輕鍍鋁層轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。
熟化溫度越高，聚氨酯膠粘劑固化速度越快，這個(gè)現(xiàn)象大家非常熟悉。復(fù)合基材經(jīng)過(guò)復(fù)合操作時(shí)的加溫、拉伸，收卷后需要一定的時(shí)間來(lái)平衡內(nèi)應(yīng)力，此時(shí)，復(fù)合膜層與層之間有微小的位移。低溫熟化延長(zhǎng)了膠粘劑固化時(shí)間，使鍍鋁復(fù)合膜的層間滑動(dòng)成為可能，從而釋放了內(nèi)應(yīng)力，這是我們提倡溫熟化的理由之一?；谕瑯拥睦碛?，鍍鋁膜用于三層復(fù)合時(shí)最好第一次復(fù)合后不進(jìn)熟化室，可以連續(xù)復(fù)合第二次后再熟化。
四、鍍鋁膜本身的質(zhì)量
國(guó)內(nèi)的鍍鋁復(fù)合膜轉(zhuǎn)移現(xiàn)象比較多，與鍍鋁基材的質(zhì)量和處理手段有很大的關(guān)系。例如用于鍍鋁的CPP基材，選做電暈層的樹脂能否使電暈效果持久？現(xiàn)在除了電暈處理外還有離子沖擊的方法來(lái)增加CPP膜的表面張力，不同的處理工藝使鍍鋁層在是否容易被轉(zhuǎn)移的性能方面有很大的區(qū)別。使用廠家對(duì)鍍鋁膜的內(nèi)在性能處于信息不對(duì)稱的地位，分析問(wèn)題時(shí)缺乏根據(jù)，很多質(zhì)量問(wèn)題懸而未決。這里介紹一些較易鑒別的方法：
首先要注意鍍鋁膜的生產(chǎn)日期，VMCPP一般來(lái)說(shuō)只有3個(gè)月的儲(chǔ)存期，超過(guò)期限的膜鍍鋁層很容易轉(zhuǎn)移。這里說(shuō)的是從生產(chǎn)日期開始計(jì)算的儲(chǔ)存期，它在生產(chǎn)商及分銷商的倉(cāng)庫(kù)里存放的日期也要計(jì)算在內(nèi)。氣候也是我們考慮的因素，冬季儲(chǔ)存期可略長(zhǎng)，而高濕的夏季要適當(dāng)縮短。
用達(dá)因水測(cè)量鍍鋁面的表面張力。鍍鋁面與鋁箔面的表面張力不是一回事，鍍鋁面的表面張力可以反映基材的表面張力衰減的程度，從而與鍍鋁層的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象相關(guān)。一般VMCPP的鍍鋁面要求達(dá)到38達(dá)因，等于或低于36達(dá)因的就不能使用了，除非你的客戶能容許。
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