白点和气泡的剖析

    所谓气泡是指两层薄膜未完全贴合，两层复合薄膜之间有空档、有气体存在。 所谓白点也是指两层薄膜未完全贴合，复合成品内有空档，但没有气体存在。 复合产品中常见的白点和气泡形状各异且不易区分，产生白点和气泡的原因也往往不容易判断。

       复合产品的白点和气泡给许多软包装企业带来了极大的损失。对白点和气泡产生的原因以及解决的方法，至今许多软包装企业还常处在困惑、头痛、甚至无奈之中。

复合薄膜常见的的气泡或白点有三种不完全相同的表现：

       第一种：下机时有，但熟化后消失或基本消失；

       第二种：下机时有，熟化后并不消失。这类斑点最容易出现在满版白或大面积浅黄色的颜色中。

       第三种，下机时没有，熟化后出现。

气泡和白点产生的原因之一

上胶量不足

任何看起来很光滑的表面（如PET、BOPP、NY、 PE、 CPP、镀铝薄膜、铝箔等），但用放大镜观察，可以发现都是凹凸不平的。尤其是印刷后的油墨表面更是凹凸不平且多孔隙 。

 

复合时，首先要将粘合剂填平复合基材本身的凹凸不平和填平油墨表面的凹凸不平和众多的孔隙、同时还要在油墨的表面形成一定厚度的粘合剂层，这样才能将二层需复合的基材牢固地粘合在一起。

用于里印的复合白墨中的树脂含量通常少于表印白墨，所以复合白墨的表面更为粗糙和有更多的孔隙。粗糙的表面本来是复合白墨的优点，有利于胶粘剂渗透产生足够的剥离强度，但反过来由于要将凹凸不平和众多孔隙的油墨填平，因此遇到满版白墨的印刷膜复合时往往需要更多的上胶量。

       胶少或没胶的地方就容易出现气泡或白点现象。      

 选择涂布量，既要考虑到产品对剥离强度的要求，同时也要考虑到产品的表观。

       不同的产品、不同的油墨甚至不同的复合基材对上胶量都有不同的要求。如果我们对此缺乏起码的认识，常常就会对产生气泡或白点的现象疑惑不解。

复合膜上胶量的常规要求

 

结     构	上胶量（g/m2）
塑/塑（无印刷）	2.0g/m2左右
塑/塑（油墨少）	2.5g/m2左右
塑/塑（油墨多）	3.0g/m2左右
塑/铝（无印刷）	3.0g/m2左右
塑/铝（油墨少）	3.3g/m2左右
塑/铝（油墨多）	3.5g/m2左右
塑/铝（抗酸辣）	3.8g/m2左右
塑/铝（耐蒸煮）	4.5g/m2左右
塑/纸	5.0g/m2左右

 

 

 

 

 

判断涂布量不足的简易方法

因刚复合完的复合薄膜，尚未固化的双组分聚氨酯胶像热熔胶，在熟化室内会再次被融熔而流动，熟化温度越高流动性越大，我们称为“二次流平”。

       将刚复合好的样品薄膜放置在    80℃    的烘箱中 30   分钟，然后观察复合薄膜快速熟化后气泡、白点现象是否得到改善。

        一般来讲 ，因涂布量不足（或涂布状态差）而产生的气泡或白点，在熟化过程中 ，大气泡（大白点）会化小 ，小气泡（小白点）会化了 。

决定涂布量时不但要考虑剥离强度，还要顾及涂布的流平性。而流平性还与是否采用匀胶辊、基材的表面张力和胶黏剂的表面张力、胶槽中胶水的粘度等有关。综合条件好的，涂布量可适当降低。

造成上胶量不足

的原因及对策

原因 1

（1）网线辊的规格选择不合适； 

（2）配制的胶液工作浓度偏低。

                       对策

 

       选择涂布量大一点的上胶辊，或适当提高胶粘剂的工作浓度。

原因 2 —— 堵版

（1）胶液复溶性差，造成涂胶时胶水的转移率逐渐下降。

对策

选择复溶性好的粘合剂。

（2） 胶液粘度太大

随着胶水中乙酯的不断挥发，胶水的工作浓度会不断升高，粘合剂的粘度也会随之升高 ，升高到一定程度 ， 粘合剂的流动性能、转移性能及流平性能等均会开始逐渐变差，差到一定程度就会影响涂布工作的正常进行，会出现涂胶膜的透明度下降、平整度下降 ，甚至出现 “ 胶点 ”、“ 橘皮状 ”  、“ 白点 ” 、“ 网纹状 ”  ，复合强度差  、热封强度差 、残留溶剂增多等故障。

对策

 （1）选择合适的工作粘度；

 （2）使用粘度控制仪，确保胶液粘度始终在正常范围内。

 （3）渐变型堵版。每次复合后难以将网纹辊中的残胶彻底清洗干净，残胶日复一日地在网孔底部沉积并固化，每次使用时上胶量渐渐变小。上胶量小到一定程度小白点也渐渐产生、由少变多、由小变大。等发现了白点再用专门的洗版液去清洗网纹辊，往往介于合格与不合格之间的复合产品已经被大量生产出来了，造成的损失也就不可避免了。

对策

1、每天复合结束，一定要认真清洗版辊的网坑；

        2、任何一个产品复合时，都要坚持测量、计算、记录上胶量，当发现平均上胶量低于工艺规定值下限时就得及时用洗版液清洗版辊网坑或使用新的上胶辊。

           3、不管何种原因停机  ，只要一停机  ，就必须牢记：立即将上胶辊转入自转状态。

（4）同一种薄膜它的厚度越大，它的挺度（也称作刚性）往往也越大，在复合热辊处贴合时就不易被压平，也容易产生气泡现象。

 

       对策：增加上胶量可有效改善气泡现象。

 

       但   增加上胶量可能会带来新的问题。

       复合发现气泡后，操作工第一个反映就是加大涂布量，一般情况下这是很有效的。但有时发现还是有气泡。

        注意：这时候的气泡可能已经不是原先的涂布量不足造成的了，而可能变成了干燥不良 造成的气泡了。    

（5）薄膜的挺度与薄膜的温度也有密切的关系，温度越低的薄膜，它的挺度就越大，这也是较厚的薄膜在冬天复合时更易出现气泡现象的重要原因之一。

 

       对策：冬天复合前先将第二基材预热，对改善气泡现象和提高复合强度将有明显的好处。

气泡和白点产生的原因之二

 

 

胶粘剂干燥不充分

干燥不良就是溶剂残留超标，干燥不良也会产生气泡。

       复合时，人们一发现气泡、白点往往首先判断是由于上胶量不足所致，第一个反映就是要加大上胶量。这在一般情况下还是很有效的。

       但有时发现，增加上胶量后没一点效果，有时反而发现似乎气泡现象变得更严重了。究其原因，可能是设备的干燥能力不足所致。       

干燥系统一般分三段式加热。涂胶薄膜刚进入烘道时，由于粘合剂中的溶剂挥发容易，故干燥温度应低一些，以免溶剂挥发过快，造成胶层表面结皮。随着粘合剂粘度升高，分子量增大，溶剂挥发变得困难，此时则应适当提高第二、第三干燥箱的温度，使残留的溶剂完全挥发掉。

       烘道的温度应由低到高。一般三段温度为 50℃～60℃、60℃～70℃、70℃～80℃。当烘道温度设定不合理、干燥能力不足、排风量不够、复合线速度过快等原因都会影响到溶剂的挥发速度，从而产生气泡。

           复合膜刚下机时没有气泡或只有小气泡，而进入熟化室后复合膜却出现了气泡或小气泡变大了，这往往是由于该复合膜的溶剂残留量过高，在熟化时溶剂被快速汽化所致。

       BOPP薄膜与PE或CPP薄膜复合，因它们的阻隔性能都不好，就不容易出现气泡现象。但NY、PET、 AL、 VMPET、VMCPP 等薄膜的阻隔性能很好，汽化后的溶剂无法排出，汽化后的溶剂就非常容易将两层复合薄膜顶起产生气泡现象。           

 

判断干燥不充分的简易方法

将刚复合好的样品膜放置在 80℃ 的烘箱中30分钟。

        若发现气泡更多了或更大了，这说明复合时胶粘剂干燥不充分。原因是温度升高后从涂层中快速汽化的残留溶剂向尚未固化的胶层表面聚集所致。

       当然聚集在胶层表面的溶剂还会努力渗透表层的薄膜，如果气泡足够小，同时表层薄膜阻隔性也差时，小气泡能在熟化时透过薄膜慢慢消失。

 

应急方法

若发现因干燥不良造成气泡现象，复合后可将复合膜放置在车间里，在常温下复合薄膜中的残留溶剂就不易产生溶剂快速汽化的问题，复合薄膜也就不容易出现气泡或气泡现象恶化的问题。

       一复后在常温下放置24小时后再进入熟化室熟化，或在常温下放置24小时后再进行二复，待二复后再进入熟化室熟化。

 

油墨干燥不充分

常出现在大面积迭印部分，尤其是在浅色油墨部分复合后更易出现白点现象。                                                 

       首先首先注意改善印刷过程中油墨的干燥速度。其次特别要注意检查印刷机干燥箱的排风效果，与复合机的干燥一样，此时增大排风量往往比提高干燥温度更有效。

       或将此印刷品在设备上再走（烘）一遍。

气泡和白点产生的原因之三

 

 

胶层未流平

有时候，胶粘剂干燥很充分，上胶量也不少，但刚下机的复合薄膜还是有白点或气泡出现。

 

胶液的流平性与基材涂布面张力、油墨和胶液的表面张力、涂布时胶液的粘度以及是否采用匀胶辊等因素均有着密切的关系。

         由于油墨会吸收溶剂，油墨的表面张力一般不如基材的张力，因此胶粘剂在油墨上的流平性能往往不如在光膜上的流平性能好。

判断胶液未流平的简易方法

 

将刚复合好的样品薄膜放置在    80℃    的烘箱中 30   分钟，然后观察复合薄膜快速熟化后气泡、白点现象是否有改善。

        一般来讲   ，因胶液未流平（或上胶量不足）而产生的气泡或白点 ，在熟化过程中 ，大气泡（大白点）会化小，小气泡（小白点）会化了 。     

1、确保胶盘中的粘度

薄膜上的胶层表面在进入干燥箱前必须确保流平。要胶层表面流平，除了薄膜表面张力和油墨的表面张力要达到要求外，胶盘中的胶粘剂本身必须具有较好的流平性能。

        随着胶粘剂的粘度逐渐升高，胶粘剂的流平性能会逐渐变差。因此必须确保胶盘中胶粘剂的粘度始终在正常的范围内。

        在寒冷的冬季，放在室外的粘合剂和溶剂进入车间后不应立刻使用，因为此时所配制的粘合剂的温度很低，粘度很高，流动性不好，粘合剂很难铺展形成连续的、平滑的胶层，此时复合后的复合膜会由于胶水的流平性差而容易出现气泡。

15

20

25

30

12

22%

26%

38%

46%

30%

13

40%

20%

37%

2、确保流平时间

干复机从上胶辊到干燥箱之间留有一段空间（越是速度高的复合机，这段空间就越大），其目的就是为了给胶液在这段空间中提供足够的流平时间。 

    大多干复机在上胶盘的上方与干燥箱进口之间装有隔离罩，主要目的也还是为了排除周围环境的干扰，尽量减少胶液中的溶剂在这段空间里挥发，尽量保持胶液良好的流动性和流平性。 

    这可能也是有些有经验的操作工常采用降低车速的方法来改善气泡和白点的现象的一个原因。

假如有一台干复机，上胶处的薄膜到干燥箱入口处的距离约为1米，设备工作速度为120米/分，则薄膜上胶后到干燥箱入口处约需0.5秒钟。

       若版辊的上胶量为10g/m2（湿胶）。薄膜上胶后在进入干燥箱前胶层表面的溶剂挥发速度假设为0.2g/m2 · 秒，则胶层表面在不同时刻的浓度为：

 

初始工作浓度	0.1秒后	0.2秒后	0.3秒后	0.4秒后	0.5秒后	平均升速
25%	26.0%	27.3%	28.4%	29.8%	31.3%	1.35%/ 0.1秒
30%	31.3%	32.6%	34.1%	35.7%	37.5%	1.55%/ 0.1秒
35%	36.5%	38.1%	39.8%	41.7%	43.8%	1.85%/ 0.1秒
40%	41.7%	43.5%	45.5%	47.6%	50.0%	2.08%/ 0.1秒

显然，胶水的工作浓度如选得过高，薄膜涂胶后胶液的流平性能变差所需的时间更短，这是我们在解决复合小白点时也必须要充分注意的一点，尤其是天热的季节，尽量减少胶盘与干燥箱进口之间空气的流动。

       这或许也是一些企业长期以来对复合小白点现象束手无策的原因之一。

案例

有一软包装企业，其复合设备本身有三段烘干箱，发现气泡后，操作工将第一段烘干箱加热关掉，只使用第二、第三两段。

          询问操作工为什么这样做？得到的答复是：三段烘干箱同时开启时，复合出来的产品气泡很多，透明度也差，而关掉第一段烘干箱以后，复合后的产品气泡少多了，透明度也有改善。

前面我们已讨论过，产生气泡的一个重要原因就是溶剂干燥不良，而烘干箱的作用恰恰就是要使第一基材上所涂布的胶水中的溶剂充分挥发掉；怎么会出现烘干箱用得越多、烘干效果越差的结果呢？

       经检查，发现这种不正常的现象是由于干燥箱入口处正压严重所致，造成大量热风从干燥箱的进入口溢出，造成胶水不能流平。关掉第一干燥箱加热后，大量热风从进入口溢出的现象得到了改善，胶水的流平得到了保证。

        当然，如果薄膜入口端的负压过大，也会对胶水的流平性造成不良影响。

3、选择良好的薄膜

基材薄膜的表面润湿性差、表面处理不好或添加剂析出等原因也会影响到胶液的流平。

       复合薄膜温度越低，其表面能也就越低，这也会影响到胶液的流平性能。因此在寒冷的冬季，原材料应提前进入车间（或放在熟化室内），提高基材的温度，以利于胶液的流平。

4、使用抹平辊

5、适当提高复合热辊温度

复合热辊加热的目的：使从干燥箱出来的第一基材上已干固的胶粘剂再次熔化、流动，进一步消除小孔洞、小缝隙，在复合压辊的压力作用下排出空气，使二层膜紧密熨合。

       同样，如果复合用的第二基材本身温度太低，尽管第一基材上的胶粘剂已被复合热辊加热重新熔化、流动，但一碰到温度太低的第二基材，则刚被加热熔化、流动的胶一下子又被冷却，立即失去了熔化、流动的状态。

       建议天冷时，先将第二复合基材放在熟化室中预热。

6、适当提高熟化室温度

不含溶剂但还没有充分固化的聚氨酯胶粘剂还有一定的流动性。熟化室中的复合薄膜中的胶粘剂在较高温度的作用下还会缓慢流动，温度越高流动性能越好，大的白点会缩小，小的白点会消失，直至胶粘剂的分子量增大到胶不能流动为止。

       在复合薄膜的耐温性能、薄膜表面析出物量允许的条件下，熟化室的温度可以适当选择得高一点，这对白点的改善有利 。 

气泡和白点产生的原因之四

 

 

胶液中混入水份

水分进入胶水中造成的影响

主要表现在以下几方面

 

2R-NCO＋H2O → R-NHCONH-R＋CO2↑

 

（1）乙酯中的水（还有醇、酸等）与固化剂中的异氰酸根基团（-NCO）发生化学反应消耗固化剂，使配比不准确，严重时造成复合膜固化不良（发粘——不干） ， 剥离强度差；

    （2）由于二氧化碳气体产生，使复合制品易产生气泡、白点、斑点；

    （3）由于生成内聚强度更高的聚氨酯脲（R-NHCONH-R）,  复合制品易产生晶点或变硬；

    （4）溶剂挥发速度减慢，残留量增大。

2R-NCO＋H2O → R-NHCONH-R＋CO2↑

             1个水分子的分子量是18, 固化剂中的异氰酸根基团（-NCO）的分子量42，1个水分子能与 2个异氰酸根基团（-NCO）发生化学反应，也就是说18克水，能够与84克异氰酸根基团

  （-NCO）反应。

           一般干式复合用聚氨酯胶粘剂的固化剂的含固量为75%, 固化剂中异氰酸根基团（-NCO）的含量是13％左右。那么 18克水要消耗掉 75％的固化剂的量是84÷13% = 646克。也就是1克水要消耗固化剂的量约为36克。

主剂20kg/桶        固体含量75%     
          固化剂4kg/桶      固化剂含量75%

 

工作浓度	乙酯	含水率	含水量	消耗固化剂量
25%	48kg	0.1%	48g	1728g
25%	48kg	0.2%	96g	3456g
35%	27.4kg	0.1%	27.4g主剂20kg/桶        固体含量75%                固化剂4kg主剂20kg/桶        固体含量75%                固化剂4kg/桶      固化剂含量75% /桶      固化剂含量75%	986g
35%	27.4kg	0.2%	54.8g	1973g

  胶水中的水分主要来自两个方面

         1、配胶所需的稀释溶剂（溶剂中的含水量不超过0.2%)；

         2、空气中含有大量的水分(尤其是在高温潮湿的季节)，空气中水分在一定条件下大量进入胶液中或附在塑料薄膜表面（尤其是NY薄膜）。

空气中的含水量  

 

（ 单位：g / m3 ）

 

含         湿      水                量     度  室温	60 %	70 %	80 %	90 %	100 %
20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃	10.32 13.74 18.06 23.58 30.46	12.04 16.03 21.07 27.51 35.56	13.76 18.32 24.08 31.44 40.64	15.48 20.61 27.09 35.37 45.72	17.2 22.9 30.1 39.3 50.8

露点与温度、湿度的关系

 

	50 %	60 %	70  %	80  %	90 %	100 %
20℃	9.0℃	12.0℃	14.0℃	16.5℃	18.0℃	20.0℃
25℃	13.5℃	17.0℃	19.0℃	21.5℃	23.0℃	25.0℃
30℃	18.5℃	21.5℃	24.0℃	26.0℃	28.2℃	30.0℃
35℃	22.5℃	26.0℃	29.7℃	31.0℃	33.3℃	35.0℃
40℃	27.0℃	30.7℃	34.4℃	36.2℃	38.5℃	40.0℃

对策

将胶盘加热，使胶温始终稍高于露点温度，这样就可以确保周围环境中的水气不会进入胶盘中。

气泡和白点

产生的其他原因

1、胶压辊质量不佳

             在复合中，不合格的上胶压辊也常是导致气泡、白点产生的原因。

          这类气泡、白点的特点是：有周期性。  

          只要清洁异物或将不平整的上胶压辊研磨或更换即可解决。要求是上胶压辊清洁、无异物、细腻圆滑、无细小麻点、线纹等缺陷，胶辊表面的硬度要均匀，硬度适中。

          上胶压辊左右的压力要均匀，否则也易造成左右上胶量严重不等，涂胶少的地方易产生气泡。

           配胶时剧烈搅拌没脱气就将胶倒入胶盘中，使胶中空气进入复合膜中产生气泡；

2、复合压辊不平整

复合压辊和热辊不平整，或压辊两端压力不平衡，或因轴承磨损造成与热辊之间不平行、不平整的地方都会带进空气产生气泡；

           复合压辊表面质量极为重要，要求胶辊表面平整、细腻、平滑、无细小麻点、线纹等缺陷，胶辊表面的硬度要均匀，硬度要适中。       

3、较厚的薄膜从复合热辊处带进空气形成气泡

与较厚的薄膜复合时，上胶量不足也容易产生小气泡。

       因为薄膜越厚，它的挺度（也称刚性）也就越大，挺度大的薄膜弹性就较大，贴合时不易被复合压辊压平，在复合热辊处带进空气，从而产生小气泡。增加上胶量可有效消除小气泡。

       较厚的膜挺度大，如果复合压辊和热辊之间的压强不够，容易带进空气产生气泡；

       另外，同样的薄膜的刚性（挺度）在冬天要比在夏天时要大得多。在冬天预先将需复合的的薄膜放在熟化室中预热，对消除气泡也常有效。

特例

      BOPP20/CPP30 ，没有发现气泡，而BOPP20/CPP20 薄膜两边倒有气泡。

       由于复合机长期复合的薄膜多为厚度比较厚、宽度比较窄的薄膜，导致复合压辊两边由于长期受溶剂浸泡，压辊两边表面已发生弹性变形，现复合较薄的薄膜，复合膜部分承受复合压辊的压力不均匀而产生气泡。