ניתוח מראה גרוע של סרט מרוכב מאלומיניום

תקציר: מאמר זה מנתח את בעיית הנקודה הלבנה של סרטים מרוכבים של PET/VMCPP ו-PET/VMPET/PE כאשר הם מורכבים, ומציג את הפתרונות המתאימים.

סרט מרוכב מצופה אלומיניום הוא חומר אריזה רך בעל "ברק אלומיניום" הנוצר על ידי שילוב סרטים מצופים אלומיניום (בדרך כלל VMPET/VMBOPP, VMCPP/VMPE וכו', שביניהם VMPET ו-VMCPP הם הנפוצים ביותר) עם סרטי פלסטיק שקופים. הוא מיושם באריזות מזון, מוצרי בריאות, קוסמטיקה ומוצרים אחרים. בשל הברק המתכתי המעולה שלו, הנוחות, המחיר הנמוך שלו וביצועי המכשול הטובים יחסית, הוא נמצא בשימוש נרחב (תכונות מחסום טובות יותר מסרטי פלסטיק מרוכבים, זול וקל יותר מסרטי אלומיניום-פלסטיק מרוכבים). עם זאת, כתמים לבנים מופיעים לעתים קרובות במהלך ייצור סרטים מרוכבים מצופים אלומיניום. זה ניכר במיוחד במוצרי סרטים מרוכבים בעלי מבנים של PET/VMCPP ו-PET/VMPET/PE.

1. הסיבות והפתרונות ל"כתמים לבנים"

תיאור תופעת "הנקודה הלבנה": ישנם כתמים לבנים ברורים על מראה הסרט המרוכב, שיכולים להתפזר באופן אקראי ובעלי גודל אחיד. במיוחד עבור סרטים מרוכבים שאינם מודפסים וסרטים מרוכבים בעלי דיו לבן מלא או דיו בצבע בהיר, זה בולט יותר.

1.1 מתח פנים לא מספיק בצד ציפוי האלומיניום של ציפוי האלומיניום.

באופן כללי, יש לבצע בדיקת מתח פנים על פני השטח הקורונה של הסרט המשמש לפני השימוש בקומפוזיט, אך לעיתים מתעלמים מבדיקת ציפוי האלומיניום. במיוחד עבור סרטי VMCPP, עקב האפשרות של שקיעה של תוספים מולקולריים קטנים בסרט הבסיס של CPP, פני השטח המצופים אלומיניום של סרטי VMCPP המאוחסנים למשך זמן נוטים לחוסר מתח.

1.2 יישור לקוי של הדבק

עבור דבקים מבוססי ממס, יש לבחור את ריכוז תמיסת העבודה האופטימלי בהתאם למדריך המוצר כדי להבטיח יישור אופטימלי של הדבק. יש ליישם בקרת צמיגות במהלך תהליך הייצור הרציף של חומרים מרוכבים. כאשר הצמיגות עולה משמעותית, יש להוסיף ממסים באופן מיידי. ארגונים עם תנאים מסוימים יכולים לבחור בציוד דבק אוטומטי סגור עם משאבה. יש לבחור את טמפרטורת החימום האופטימלית עבור דבקים ללא ממס בהתאם למדריך המוצר. בנוסף, בהתחשב בסוגיית תקופת ההפעלה ללא ממס, לאחר זמן רב, יש לפרוק את הדבק בגליל המדידה בצורה יעילה.

1.3 תהליך קומפוזיט לקוי

עבור מבני PET/VMCPP, בשל העובי הקטן וקלות ההרחבה של סרט ה-VMCPP, לחץ גליל הלמינציה לא צריך להיות גבוה מדי במהלך הלמינציה, ומתח הליפוף לא צריך להיות גבוה מדי. עם זאת, כאשר מבנה PET/VMCPP הוא מרוכב, בשל העובדה שסרט PET הוא סרט קשיח, מומלץ להגביר את לחץ גליל הלמינציה ואת מתח הליפוף בהתאם במהלך הקומפוזיט.

יש לנסח פרמטרים מתאימים של תהליך מרוכב בהתבסס על מצב הציוד המרוכב כאשר מבני ציפוי אלומיניום שונים הם מרוכבים.

1.4 חדירה של עצמים זרים לסרט המרוכב וגורמת ל"כתמים לבנים"

עצמים זרים כוללים בעיקר אבק, חלקיקי גומי או פסולת. אבק ופסולת מגיעים בעיקר מהסדנה, וסביר יותר שיופיעו כאשר ההיגיינה בסדנה ירודה. חלקיקי גומי מגיעים בעיקר מדיסקיות גומי, גלילי ציפוי או גלילי הדבקה. אם מפעל הקומפוזיט אינו סדנה נטולת אבק, עליו גם לנסות להבטיח את ניקיון וסדר סדנת הקומפוזיט, ולהתקין ציוד להסרת אבק או סינון (מכשיר ציפוי, גליל הנחיה, מכשיר הדבקה ורכיבים אחרים) לניקוי. יש לנקות במיוחד את גליל הציפוי, המגרד, גליל היישור וכו' באופן קבוע.

1.5 לחות גבוהה בסדנת הייצור מובילה ל"כתמים לבנים"

במיוחד בעונת הגשמים, כאשר לחות הסדנה היא ≥ 80%, סרט המרוכב נוטה יותר לתופעת "כתמים לבנים". התקינו מד טמפרטורה ולחות בסדנה כדי לתעד שינויים בטמפרטורה ובלחות, ולחשב את ההסתברות להופעת כתמים לבנים. ארגונים עם תנאים קשים יכולים לשקול התקנת ציוד להסרת לחות. עבור מבנים מרוכבים רב-שכבתיים בעלי תכונות מחסום טובות, יש לשקול להשעות את הייצור או לייצר מבנים מרוכבים חד-שכבתיים מרובים או לסירוגין. בנוסף, תוך הבטחת ביצועים תקינים של הדבק, מומלץ להפחית את כמות חומר הריפוי המשמש כראוי, בדרך כלל ב-5%.

1.6 משטח הדבקה

כאשר לא נמצאו חריגות ברורות ולא ניתן לפתור את בעיית ה"כתמים הלבנים", ניתן לשקול תהליך ציפוי בצד ציפוי האלומיניום. אך לתהליך זה יש מגבלות משמעותיות.במיוחד כאשר ציפוי אלומיניום VMCPP או VMPET נתון לחום ומתח בתנור, הוא נוטה לעיוות מתיחה, ויש צורך להתאים את תהליך הקומפוזיט. בנוסף, חוזק הקילוף של שכבת ציפוי האלומיניום עלול לרדת.

1.7 הסבר מיוחד למצב בו לא נמצאו חריגות לאחר הכיבוי, אך הופיעו "כתמים לבנים" לאחר ההבשלה:

בעיה מסוג זה נוטה להתרחש במבני ממברנה מרוכבים בעלי תכונות מחסום טובות. עבור מבני PET/VMCPP ו-PET/VMPET/PE, אם מבנה הממברנה עבה, או בעת שימוש בסרטי KBOPP או KPET, קל לייצר "כתמים לבנים" לאחר ההזדקנות.

סרטים מרוכבים בעלי חסימה גבוהה של מבנים אחרים נוטים גם הם לאותה בעיה. דוגמאות לכך כוללות שימוש בנייר אלומיניום עבה או סרטים דקים כגון KNY.

הסיבה העיקרית לתופעת "הנקודה הלבנה" היא דליפת גז בתוך קרום המרוכב. גז זה יכול להיות הצפת ממס שיורי או הצפת גז פחמן דו-חמצני הנוצרת על ידי התגובה בין חומר הריפוי לאדי מים. לאחר שהגז עולה על גדותיו, בשל תכונות המכשול הטובות של הסרט המרוכב, לא ניתן לשחררו, וכתוצאה מכך נוצרות "נקודות לבנות" (בועות) בשכבת המרוכב.

פתרון: בעת הכנת דבק מבוסס ממס, יש לכוון היטב את פרמטרי התהליך כגון טמפרטורת התנור, נפח האוויר והלחץ השלילי כדי להבטיח שלא יהיו שאריות ממס בשכבת הדבק. יש לשלוט בלחות בסדנה ולבחור במערכת ציפוי דבק סגורה. יש לשקול שימוש בחומר ריפוי שאינו מייצר בועות. בנוסף, בעת שימוש בדבקים מבוססי ממס, יש צורך לבדוק את תכולת הלחות בממס, כאשר דרישה היא שתכולת הלחות תהיה ≤ 0.03%.

האמור לעיל הוא מבוא לתופעת "הכתמים הלבנים" בסרטים מרוכבים, אך ישנן סיבות שונות שיכולות לגרום לבעיות כאלה בייצור בפועל, ויש צורך לבצע שיפוטים ושיפורים על סמך מצב הייצור בפועל.