鋁箔和EVA流延復(fù)合，這個(gè)工藝在軟包電池鋁塑膜、藥用包裝、隔熱保溫材料里都用得很廣。但做過(guò)的都知道，兩個(gè)老大難問(wèn)題幾乎繞不開(kāi)——復(fù)合層中間的氣泡，以及鋁箔和EVA之間撕不開(kāi)或者一撕就開(kāi)的剝離強(qiáng)度不夠。這兩個(gè)問(wèn)題往往還糾纏在一起，氣泡多了強(qiáng)度上不去，強(qiáng)度夠了氣泡又冒出來(lái)。說(shuō)幾個(gè)實(shí)際產(chǎn)線上驗(yàn)證過(guò)的調(diào)優(yōu)思路。
先看氣泡是怎么來(lái)的。鋁箔本身是不透氣的，EVA在流延過(guò)程中會(huì)釋放出小分子揮發(fā)物和殘留空氣。如果熔融EVA裹住的空氣排不出去，冷卻后就形成密閉氣泡。最常見(jiàn)的原因有三：EVA的熔融指數(shù)太高或者太低、流延輥的溫度匹配不當(dāng)、復(fù)合壓力分布不均勻。
解決氣泡，首先要選對(duì)EVA牌號(hào)。熔融指數(shù)（MI值）在7-15之間的EVA比較適合鋁箔流延復(fù)合。MI太低，熔體粘度大，流平性差，空氣不容易趕出去；MI太高，流動(dòng)性過(guò)強(qiáng)，反而容易卷進(jìn)空氣形成微小泡。我們跟蹤過(guò)一條藥用鋁箔復(fù)合線，原來(lái)用MI=22的EVA，氣泡率在5%左右，換用MI=12的同系列EVA后，氣泡率直接降到1%以下。
溫度曲線是另一個(gè)決定性因素。EVA從模頭流出來(lái)的溫度一般在160-190℃之間，但很多人忽略了一點(diǎn)——鋁箔進(jìn)復(fù)合輥之前的預(yù)熱。鋁箔溫度太低，EVA一接觸就急冷，表面結(jié)皮把空氣封在里面。建議鋁箔預(yù)熱到60-80℃，讓EVA有足夠的時(shí)間在壓力區(qū)鋪展排氣。同時(shí)復(fù)合輥的表面溫度建議控制在40-50℃，太低了冷卻太快氣泡排不出，太高了EVA流動(dòng)性太好反而容易從兩側(cè)溢膠。
復(fù)合壓力要分兩級(jí)。很多設(shè)備只有一組壓輥，一壓到底。改進(jìn)做法是加一組預(yù)壓輥，壓力設(shè)定在主壓輥的30%-40%，讓EVA和鋁箔先輕接觸，把大部分空氣從邊緣趕出去，再用主壓輥的高壓力實(shí)現(xiàn)分子級(jí)別的結(jié)合。預(yù)壓和主壓之間的間隙時(shí)間控制在0.5-1秒，太長(zhǎng)EVA會(huì)降溫失去粘性，太短空氣還沒(méi)排完。
再來(lái)說(shuō)剝離強(qiáng)度不足的問(wèn)題。鋁箔表面有一層氧化層和殘留的軋制油，如果不處理，EVA和鋁箔之間只是物理嵌合，沒(méi)有化學(xué)鍵合，強(qiáng)度自然上不去。最有效的辦法是鋁箔表面在線電暈處理，達(dá)因值要做到42以上，最好能達(dá)到46-50。注意電暈處理后要在4小時(shí)內(nèi)復(fù)合，時(shí)間長(zhǎng)了表面活性衰退。
另一個(gè)常被忽略的細(xì)節(jié)是EVA中增粘助劑的添加。在EVA粒料里加入0.5%-1.5%的鈦酸酯偶聯(lián)劑或者馬來(lái)酸酐接枝物，可以顯著改善對(duì)鋁箔的附著力。我們做過(guò)對(duì)比測(cè)試，同樣工藝條件下，添加1%的馬來(lái)酸酐接枝EVA，T型剝離強(qiáng)度從1.2N/15mm提升到了3.8N/15mm，而且破壞模式由界面剝離變成了EVA內(nèi)聚破壞——說(shuō)明粘接強(qiáng)度已經(jīng)超過(guò)了EVA本身的強(qiáng)度。
復(fù)合輥的輥面材質(zhì)也有講究。硅膠輥雖然軟，包容性好，但長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后表面會(huì)吸附脫模劑殘留，影響壓力傳遞。改用聚氨酯包膠輥，硬度控制在邵氏75-80A，既能提供足夠的線壓力，又不容易粘連EVA殘膠。線壓力建議控制在3-5kg/cm，太低結(jié)合不牢，太高會(huì)把EVA擠跑導(dǎo)致缺膠。
最后說(shuō)一個(gè)容易踩坑的點(diǎn)——收卷張力。復(fù)合后的膜卷張力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致層間長(zhǎng)期受壓，EVA在應(yīng)力作用下發(fā)生冷流，鋁箔和EVA的界面會(huì)產(chǎn)生微觀滑移，當(dāng)時(shí)測(cè)強(qiáng)度正常，放一兩個(gè)月就下降了。收卷張力控制在復(fù)合膜抗拉強(qiáng)度的10%-15%比較安全，卷芯處加用紙芯筒，避免內(nèi)層壓力過(guò)大。
調(diào)試的時(shí)候不要一次性把所有參數(shù)都改掉。建議先固定EVA牌號(hào)和電暈工藝，調(diào)整溫度和壓力梯度，觀察氣泡改善情況。氣泡問(wèn)題解決到可接受程度后，再通過(guò)偶聯(lián)劑添加量和收卷張力來(lái)優(yōu)化剝離強(qiáng)度。拿一卷鋁箔和一批EVA粒料，用正交實(shí)驗(yàn)把小樣做出來(lái)，測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的剝離力和外觀，找到最佳窗口再上大線。工藝調(diào)優(yōu)沒(méi)有捷徑，但每調(diào)對(duì)一個(gè)參數(shù)，報(bào)廢率就實(shí)實(shí)在在往下降。
