为什么不能把这两种复合结构混为一谈？

A033-为什么不能把这两种复合结构混为一谈？

无溶剂复合正被越来越广泛地使用，但仍然还有几个难点结构困扰着同行，其中PET//AL、PET//VMPET是最典型的两大结构。这两种结构操作难度大、产品质量不稳定，多数用户仍不敢大批量使用。

突破这两种结构是许多企业和专家梦寐以求的目标。由于这两种结构存在一些相同特点，许多人都习惯性地认为它们是同一类结构，我们认为：这里面存在许多认知偏差或误解，既误导了用户，也浪费了自己的精力和资金！

 一、为什么人们会把两种结构当成同一类型结构？

把这两种结构归为同类，好像它们是一对亲兄弟，看起来是有一定的合理性的。因为它们确实有一些相同或相似的特点，比如：

1.两者都属于高阻隔的复合结构。

2.两者都使用PET作为面材，且铝箔和VMPET有一些共性。比如铝箔和VMPET都是常用的高阻隔性材料，且刚性都很好；而且一般认为VMPET本来就是用来替代铝箔的，二者功能或使用目的是相近的。

3.两种结构在复合生产过程中都容易出现一些相似或相同的表观质量问题，比如“白点”。白点是最常见的复合质量缺陷之一，而这两种结构都容易恰恰出现这类情况。

因此，二者的用途相近、基材相近、部分常见故障也相同，因此，人们简单地把它们归为了同类的难点结构。 

二、为什么说二者不是同一类型的结构？

 这种简单的归类方法实际上限制了我们对它们问题成因的具体分析，在相当程度上也阻碍了对相关工艺问题的彻底解决。

我们认为，这两种结构有相当大差别，有些还是本质上的，至少在如下几方面有所体现：

 1.两者的主要质量问题各不相同。
PET//AL最容易出现的两大问题是“白点”和“背透”。而PET//VMPET最容易出现是白点和“镀铝转移”。

所谓背透是指胶黏剂通过铝箔针孔渗透到铝箔背面,造成复合卷内铝箔与另一层PET粘粘。背透严重时，复合膜卷无法正常打开，影响再次复合或其它下道工序。

所谓镀铝转移是复合固化后镀铝层过度脱离PET基材，造成复合强度的大幅度降低，甚至完全失效。

虽然“白点”是它们共同的质量缺陷，但“背透”和“镀铝转移”造成的麻烦其实更大，了解和解决这两个问题意义更重大。

我们之所以强调特殊性或差异性，是因为这才是解决问题的关键！

 2.两者问题的机理不同。

上述两种结构的三大质量问题各有自己的形成机理，大部分是明确的，但也一些需要进一步研讨。下面的解释可能比较粗浅，但可以帮助我们较好地理解这些问题的机理。

 1）关于白点

白点形成的原因各种各样，但主要有四种：

一是上胶量不足；
二是油墨（或残留溶剂）和胶黏剂反应的不良状况（也有人称为溶墨）；
三是基材或操作原因导致的贴合不良；
四是由于胶黏剂初粘力低无法阻抗在下机、转运或固化过程的种种扰动。

就我们现在讨论的主题来说，第四种原因才是更常见、更容易被忽略或误解的主因。

常见的误解之一是把基材的阻隔性和刚性相混淆。比如，有一种非常流行的说法是：由于基材的高阻隔性，容易造成复合膜卷内胶黏剂反应的气体不能迅速排出，从而形成白点。

一个简单的事实就可以对这种说法给予否定。如果是基材阻隔性造成的白点，应该越靠近复合膜卷底白点越多。而事实并非如此：复合膜卷通常是外层部分比卷底部分的白点更多！

其实，基材的刚性是更主要的问题因素。上述两种结构的基材都属刚性材料，它们本身就难以粘合在一起，加上无溶剂胶黏剂本身初粘度较低，如果收卷时张力控制不好、复合或收卷压力不够或不恒定时，两层基材间贴合就不好，就会产生空隙，从而形成白点。同样原因，复合膜在下机时、下机后受到的扰动更为复杂和明显。

 2）关于背透

背透形成的原因相对简单，它是三个因素共同作用的结果：

A.铝箔本身有针孔。实际使用的包装铝箔都不同程度的针孔，且单位面积的针孔数量与铝箔等级和厚度密切相关。

B.无溶剂胶黏剂成膜时间较长，特别在其快速固化阶段之前其粘度较低，有一定的流动性。

C.复合膜内总是有压力。

归纳成一句话，背透形成的原因是由于可以流动的胶黏剂在压力的作用下透过了有针孔的铝箔。 

3）关于镀铝转移

镀铝转移在各种镀铝膜复合结构中都不同程度地存在，但以PET//VMPET尤为严重和难以控制。其详细的形成机理尚待研究确认，但我们可以合理地认为：

镀铝膜复合时，应力平衡是最关键的状态！在PET//VMPET复合时，实际上有五层材料和四个结合面（PET/油墨层、胶黏剂层、镀铝层/PET），它们之间的应力（或结合力）的平衡状况决定了是否转移、是镀铝转移还是油墨转移。

胶黏剂成膜过程中会产生形变或应力集中，对镀铝层和印刷层（油墨层）都会产生一定的影响。

当应力不平衡达到一定程度时，就会出现镀铝转移或印墨转移现象。在市场上，镀铝层产品质量等级参差不齐，其镀铝层强度也差异较大，相对而言印刷墨层牢度就更加稳定一致，因此镀铝转移比油墨转移更经常发生。

由于两面PET基材的同等刚性，一旦转移发生，就容易产生毁灭性的效果：大面积转移。我们经常看到，PET//VMPET很容易满版转移；它与BOP//VMPET转移情况有很大的不同，原因就在于此。

如果考虑第三层复合（PET//VMPET//PE），整个复合膜就有七层材料，它们的情况更复杂。当PE厚度很大时，有时会导致镀铝转移的加剧。

因此，我们认为：相比PET//AL，PET//VMPET工艺更为复杂，操作非常敏感，问题处理将更为艰难！

顺便指出：这种结构在干式复合时出现转移的机理和无溶剂复合是不同的，不可套用！

 3.两种结构各自问题的解决途径也不同。

基于上述分析，这两种结构的不同问题要采用不同的针对性办法解决。这是下一步研究攻关或工艺稳定的重点。 

在这里，有四点需要说明：

1）曾有企业试图用快固胶双头涂布、一放铝箔面涂胶等方式来解决上述问题，有些供应商甚至宣称“打包解决”，“存量解决”，看来并没有对症下药。这些方法的科学性和可行性令人质疑。到目前为止，这些方法也没有令人信服的实际验证。

2）有企业推出了铝箔专用胶、镀铝膜专用胶，但并不能根治问题。

应该承认，这些专用胶的研发引入是很有价值的：提高初粘力有助于工艺稳定，降低操作难度。

但同时我们也应看到，这些胶黏剂只能是部分缓解而不能根治问题。其根本原因就在：胶黏剂只是一个或局部因素，它并不能对整个体系（包括基材、设备、油墨类型及附着力等）进行有效控制。有些企业产品宣传有夸大之嫌。

3）有企业搞所谓“铝箔专用复合机”，基本上属于纯粹的商业宣传。我们反复强调，对于上述难点结构的问题，设备只是一个次要的方面。我们认为：只要布局合理，所有的无溶剂复合机都可以进行铝箔复合。通泽目前软包装的主要机型A400、A450、 A600 和A350全部都可以用于铝箔复合。

4）通泽与用户创造的“半固化二次复合”铝箔复合工艺是目前更合理的工艺路径，值得更多用户尝试完善。

因此，我们认为，要彻底解决上述两个难点结构问题，必须选择合格基材、使用合格油墨和质量优良的印膜，在此基础上，再从复合设备、胶黏剂和工艺入手，并将转运和固化条件规范化，如此创造系统性的解决方案。

(供稿 左光申）