論高粘自粘保護膜的解卷難問題

王志明

摘要：本文介紹了高粘流延自粘膜解卷難的處理方式和方法。在自粘膜的生產過程中存在一種難以解決的缺陷，高粘產品解卷困難，導致薄膜分條速度較慢，生產效率低，產品良率較正常產品低，客戶使用困難。針對此缺陷，本文提出了一些改善方案，提高薄膜表面結構，降低膠層厚度，膠層配方改性，調節分條收卷松緊度。最終使高粘產品生產更便利，客戶使用更方便，大大提高了生產效率和產品分條良率。

關鍵詞：解卷、表層結構、粘料改性、收卷參數、

一、流延高粘自粘膜介紹

流延自粘膜是流延法生產自粘性保護膜的簡稱，是用來保護產品表面用的塑料薄膜。自粘膜一般分流延共擠，吹膜共擠，擠出涂布三種生產工藝，而自粘膜因粘力大小又分為高、中、低粘三種自粘性保護膜，一般粘力處于1～20gf/25mm的保護膜稱為低粘自粘保護膜，粘力處于20～500gf/25mm的保護膜成為中粘自粘保護膜，粘力大于500gf/25mm的保護膜稱為高粘自粘保護膜，本文主要討論的是在流延共擠中高粘自粘膜的解卷方法。

二、高粘自粘膜解卷難的成因

目前市面上主要的高粘自粘膜產品采用的一般都是三層結構，分為表層、芯層、自粘層，當產品收卷卷曲成一卷膜時，產品的粘性層和表層會緊密接觸，此時因收卷和材料的粘層和表層接觸會產生一定的粘合力，當客戶使用時需要一定的解卷力才能剝開，當解卷力大于一定數值時就會發生難以解卷的問題。

三、解卷難造成的后果

1.廠家生產效率低下，產品良率低，產品分條困難，出貨周期較長;

2.產品儲存要求較高，需恒溫恒濕，造成人員和資源的極大浪費;

3.使用困難，因需要較大的解卷力方可正常使用，客戶在覆保后容易造成基材翹曲和剝離力偏大的現象從而導致機器裁切后剝離較難，造成斷線和不良，大大浪費人工，同時也會使客戶的產能和良率降低，影響終端出貨和使用。

四、針對解卷難的問題進行了幾種不同角度的實驗進行改善驗證

1.對分條機進行不同梯度的參數調整，觀察分析在不同分條張力、分條壓力下高粘性保護膜的實際解卷效果[1];

2.收卷參數調整前和調整后實驗數據，說明：當膜卷平整展開式需要一定的展開力才可解開薄膜，經過實驗統計得出當解卷力大于3.5N時，客戶需要110N的張力才可展開，會導致拉停機器和造成輥子損傷，嚴重的甚至損壞輥子，因此要求解卷力小于3.5N，甚至小于3N.

2.調整薄膜表面結構

流延薄膜經過膜唇口擠出后經過流延輥冷卻后貼輥的一層會冷卻結晶形成帶有一定粗? 糙度的表面結構的薄膜，根據此項原理本文通過幾次實驗驗證得出了結論：[2]

（1）將表面粗糙度由0.3調節至0.6后進行同參數分條驗證，結果得出粗糙度高的膜卷解卷力相對小很多，但經過張力和壓力放大實驗后仍存在難解卷問題。

（2）針對表層配方進行離型改善，經過多次實驗對比后發現要完全實現理想的離型效果，需要添加離型母粒20%以上的重量比例，這樣造價成本會直線飆升，沒有實際開發價值。

（3）利用塑料的海島效應改變表層薄膜的成型結構，經過實驗后發現解卷效果仍無法達到完美的結果。[3]

（4）在表層結構添加開口母粒觀察效果，發現球徑5um～16um的開口母粒添加后在比例達到20%的添加量時仍無法到達理想的解卷效果。[4]

3.降低膠層厚度

在大量的生產中進行摸索發現，流延的自粘膜因其膠層原料的特殊性可以做到一定程度的減薄操作，例如進行梯度實驗20%，15%，10%，8%，調整后發現母卷經過分切后解卷力會隨著膠層厚度的減少而逐漸減小，但與此同時會出現貼覆保護膜后初年變差及保護膜易脫落現象，嚴重時完全貼不上的問題。此方法雖然解決了解卷的問題但同時也造成了新的問題出現，因此采用要慎重，否則客訴率會直線提升。

4.調節膠層原料配方

因膠層原料涉及到能否貼合的上被貼物品這一基本性質，進行改動時要本真小心在小心的原則，不可因小失大，否則輕則批量可退，重則甚至會丟掉訂單和客戶，造成無法估量的損失。[5]本文進行了以下幾方面的調整：

（1）將膠層原料進行簡單的物理混配后擠出，具體的操作如高粘原料和低粘原料共混，進行梯度實驗，發現低粘原料比例較高時，解卷很好，但無法貼覆被貼物，當低粘原料比例較低時，解卷效果不理想，但是可有效貼覆被貼物;

（2）將高粘原料與各種PP、PE共混，然后進行梯度實驗，發現共混后可快速有效地降低粘性，解卷效果也很理想，但是隨著時間的增加，保護膜的粘性會逐漸降低衰減，導致一定時間后失去黏附效果，同時也存在貼覆后保護膜和被貼物經過高溫后增粘現象，嚴重者剝離強度會增加十至幾十倍的后果，造成客戶無法撕開保護膜或機器裁切后，膠帶無法黏附走保護膜，導致客戶停線損失，人工損失。

（3）對膠層原料進行改性，本文通過以下幾種膠層原料的改性實驗得出了一定的結論。[6]

1.將膠層材料的初粘性能調高，進行梯度實驗

2.將膠層材料中的增粘樹脂比例調整，進行梯度實驗

3.將膠層材料的硬段比例進行調整，進行梯度實驗

實驗后發現當初粘性能較高時，保護膜的除貼覆性能完全能夠滿足客戶的生產使用問題，但不可無限調高，否則會存在小分子析出問題;保護膜粘性會隨著增粘樹脂添加量的增多而增多，但到達一定比例后粘性會呈現下降的趨勢，同時會析出一定量的小分子，污染被貼物，造成客退和索賠;選用不同硬段含量的膠層原料進行實驗，發現隨著硬段含量的增加保護膜的粘性會逐漸降低，甚至粘性消失;對以上三種方向的改善原料進行分條和解卷驗證得出，保護膜的解卷會隨著粘性的降低而變得相對容易，但成本壓力會直線上升，同時會造成污染風險和貼覆風險;

5.將以上幾種方式進行重合疊加實驗，最終得出要想達到理想的解卷效果需要幾種方式共同配合完成，在不增加成本的同時進行解卷改善。目前本文進行的研究得出，需要一定比例的離型母粒添加，添加量根據實際情況控制，收卷參數盡可能地小，但要保證不可收卷太松否則會導致薄膜收縮紋路嚴重，外觀較丑;同時還要配合一定的膠層厚度調整，以上三種進行協同操作才可到達客戶要求的解卷效果。

總結：

高粘性自粘保護膜因其良好的自粘性能導致收成分卷后解卷展開力巨大，因此要特別注意表層配方的設計和粘層厚度的調整以達到良好的接卷效果，這樣既能滿足客戶需求，同時又可提高產品的良率，降低產品的成本，達到物美價廉的良好效果。

參考文獻

[1]分條機的控制方法和裝置，姜志杰;

[2]聚丙烯流延膜厚度對結晶及力學性能的影響，姚雪容;任敏巧;鄭萃;賈雪飛;盛建昉;唐毓婧（中國石化北京化工研究院，北京10001）

[3]流延聚丙烯的結晶結構，尹波;楊鳴波（四川大學高分子科學與工程學院，四川成都610065）

[4]一種高表面能自粘膜及其制備方法，易向陽;陳小兵;蘇潤紅;

[5]一種保護膜及其制備方法，張彥; 陳強; 胡金福; 李剛; 唐海江

[6]含改性SIS熱塑性彈性體的熱熔壓敏膠及其制備方法，林金鴻; 吳兆輝; 江強

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