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【摘 要】转移镀铝膜剥离后PET薄膜表面残留有铝层和胶层而无法重复利用,造成严重的环境污染和浪费。通过实验研究,选择以苯甲醇作为主脱胶溶剂,水作为第二脱胶溶剂,N-甲基吡咯烷酮作为共溶剂,配合阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵,可制得具有高效的脱胶能力的脱胶剂。该脱胶剂具有成本低,无刺激性气味、低挥发率的特点,且可常温使用,对薄膜不会造成损伤,配合洗铝溶液可以实现薄膜的再生利用。
【关键词】脱胶剂 薄膜 复合胶 局部转移 苯甲醇
【Abstract】After the transfer aluminized film is stripped, the polyethylene terephthalate (PET) film surface residual aluminum layer and adhesive layer can not be reused, causing serious environmental pollution and materials waste. Through experimental research, choose benzyl alcohol as the primary degumming solvent, water as the second solvent degumming, N – methyl pyrrolidone as co-solvent, cooperate with the cationic surfactant cetyl trimethyl ammonium bromide, can be obtained with high efficiency degumming agent. The degumming agent has the characteristics of low cost, without excitant odour, low volatile rate, and can be used at room temperature, will not cause the film damaged, with aluminum washing solution can realize the regeneration utilization of thin film.
【Key words】Degumming agent; Film; Laminating adhesives; Local transfer; Benzyl alcohol
引言
真空镀铝纸由于其色泽光亮、金属感强、印品亮丽高雅,广泛应用于烟包、酒包、食品、化妆品、礼品、工艺品、日用百货等包装。目前,真空镀铝纸按其生产工艺可分为直接蒸镀法和转移蒸镀法两种。其中,转移蒸镀法中的局部转移法是将真空镀铝后的PET薄膜涂胶后与纸复合,再将PET膜剥离,镀铝层通过胶黏作用转移到纸板表面,剥离后PET薄膜表面残留有铝层和胶层而无法重复利用,造成严重的环境污染和浪费。要对转移剥离的PET薄膜实现再利用,首先就是需要清除薄膜表面残留的铝层和胶层。由于局部转移剥离的PET薄膜上,铝层表面覆盖了一层聚丙烯酸树脂和丁苯橡胶为主的复合胶层,导致溶解铝的溶液很难和铝层有效接触,只能靠渗透胶层与铝层接触发生反应,降低了反应速率。
脱胶剂的作用就是通过与薄膜表面复合胶层的接触,溶胀胶层使胶层与基体剥离。目前,国内针对塑料薄膜脱胶剂的研究较少,而针对金属表面脱漆剂的研究较多。张金娜[1]等的研究表明,以苯甲醇为主溶剂,双氧水为促进剂的脱漆剂浸泡15min可以有效的溶胀飞机轮毂上的漆皮。孙杰[2]等研究以甲基丙烯酸甲酯为主溶剂,苯甲醛为助溶剂的脱漆剂,对钢材表面脱漆有良好的效果,但是存在易挥发,有刺激性气味,且易燃易爆的问题。梁延峰[3]等以二甲基亚砜和乙二醇醚为主溶剂,制备的塑料脱漆剂,在较高温度下可实现脱漆,脱漆时间在5min-10min。黄学卫[4]等以二氯甲烷和乙酸乙酯为主溶剂的脱漆剂,在浸泡40min以后可以有效脱漆,但是该配方存在气味大,挥发严重,存在卤代烷污染的问题。
脱胶剂与脱漆剂有类似作用,但是脱漆剂多是以卤代烷等易挥发溶剂为主,不仅使用过程消耗巨大,且毒性较大,危害操作人员健康和污染环境。如果应用在塑料制品上,这些有机溶剂往往会损伤到塑料基材。而近几年研究开发的不含卤代烷的脱漆剂又存在脱漆效率较低、不适用于薄膜的连续脱胶作业等问题。
1 实验部分
1.1 原料及试剂
(1)约20mm×50mm局部转移镀铝膜(结构为PET膜—真空镀铝层—复合胶层,厚度约25um)、约30mm×30mm的新PET膜、尼龙毛刷。
(2)碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵。
1.2 实验过程
(1)主溶剂的筛选实验。复合胶的主要成分为聚丙烯酸树脂和丁苯橡胶,为极性较强的材料,根据相似相溶原理,所选用的用于溶胀复合胶的溶剂也均为常用极性溶剂。高沸点溶剂在常温下挥发较少,有利于环境保护和操作人员的身体健康,本次实验重点研究高沸点、低毒性的极性溶剂。主要研究碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、乙二醇、水对复合胶的作用。
常温下,分别取碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、乙二醇、水各100ml,置于250ml烧杯中,将局部转移镀铝膜浸入溶液中,分别浸泡10s、30s、1min、5min、10min、30min时取出,用尼龙毛刷轻轻擦下表面胶层,看胶层脱除露出光亮铝层的面积占总面积的比例,记录结果。按擦除时露出光亮镀铝层的面积占总面积的百分比,从难到易依次分为A(0~10%)、B(10%~30%)、C(30%~50%)、D(50%~70%)、E(70%~90%)、F(>90%)六级。 (2)溶剂配方的筛选。常温下,以苯甲醇为主溶剂,以水为助溶剂,分别以N-甲基吡咯烷酮或者乙二醇为共溶剂,按表1中所列配比配制溶液,以一份苯甲醇与不同比例的共溶剂和水搭配,研究共溶剂的适用配比及各溶液可以使胶层脱除达到F级的时间。
(3)助剂的影响实验。本研究主要针对胶层聚丙烯酸树脂的负电荷性,选择阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵作为助剂,在(2)选定的混合溶液中分别加入质量比为0.1%、0.3%、0.5%、1%的十六烷基三甲基溴化铵,常温下测试各溶液可以使胶层脱除达到F级的时间。
(4)不同温度下的脱胶剂对局部转移镀铝膜脱胶的影响。按照优选的脱胶剂配方配制脱胶剂,以20℃为对照点,分别选取了两种高于与低于此温度的情况,研究不同温度的脱胶剂使胶层溶胀剥离所需的时间。记录在五种不同温度脱胶剂中局部转移镀铝膜上胶层能够脱除达到F级所需浸泡时间。
(5)脱胶剂对薄膜溶解性的影响。按照优选的脱胶剂配方配制脱胶剂,取新的PET薄膜若干,测量各边长度,精确至0.02mm,测量各个薄膜厚度,精确至0.001mm,做好标记,分别放入脱胶剂中,常温下,在脱胶剂中浸泡不同的时间后取出,用清水清洗后,用滤纸吸干,测量各边长度和厚度变化。
2 结果与讨论
2.1 主溶剂的筛选
主溶剂筛选实验结果如表2所示。实验结果表明,苯甲醇对胶层具有良好的溶胀能力,可以迅速渗透进入胶层使其能与铝层溶胀分离增大间隙。N-甲基吡咯烷酮与乙二醇均有一定的溶胀能力,溶胀分离间隙略有增大,但是效果不如苯甲醇明显,不能擦除大部分胶层。水和碳酸丙烯酯对胶层溶胀能力较差,将浸泡过的局部转移镀铝膜分别取出清洗烘干后与未浸泡薄膜比较,无明显变化。
实验过程中发现,将苯甲醇浸泡过的局部转移镀铝膜经过清水轻微漂洗后更容易擦除胶层。因为随着苯甲醇对胶层的溶胀,水本身作为很好的小分子极性溶剂,容易扩散到聚丙烯酸树脂大分子链间,加速了胶层的溶胀,促使聚丙烯酸树脂与基材更快分离,能更好的达到对胶层擦除的目的。但是漂洗过久苯甲醇剩余过少则不能使胶层轻易擦除。
虽然苯甲醇与水搭配能产生很好的擦除胶层效果,但苯甲醇在水中的溶解度很低,两者不能稳定混合,需要选择一种既可以与水互溶也可溶于苯甲醇的溶剂作为共溶剂。而已有的N-甲基吡咯烷酮或者乙二醇均可作为共溶剂使用。
2.2 溶剂配方的优化
混合溶剂配方优化筛选实验结果如表3所示。
实验结果表明,虽然N-甲基吡咯烷酮与乙二醇均能起到将苯甲醇与水互溶的目的,但是N-甲基吡咯烷酮促使两者的互溶比率范围大于乙二醇。
苯甲醇作为溶胀胶层的主要溶剂,其在混合溶剂中的含量影响了胶层被溶胀的程度及擦除所需的时间。由表3中数据可知,苯甲醇的质量浓度相同时其效果是相近的,且当苯甲醇:N-甲基吡咯烷酮:水=1:1:0.5或是1:1:1时,脱胶时间均较短,但比例为1:1:1时效果优于比例为1:1:0.5。主要因为当混合溶剂中水含量过少则水分子与聚丙烯酸树脂接触几率下降,使得水对聚丙烯酸树脂的溶胀效果降低,所以从一定程度上影响了擦除胶层的效果。因此苯甲醇:N-甲基吡咯烷酮:水= 1:1:1时,为最理想的脱胶混合溶剂,且溶液呈现稳定的互溶状态。
2.3 表面活性剂
在2.2中优选的溶液配方中,分别加入不同浓度的表面活性剂并进行实验,测得了不同浓度的表面活性剂对脱胶时间的影响,结果如图1所示。
实验结果表明,加入表面活性剂能缩短上述混合溶剂的脱胶时间。由于胶层主要含有的聚丙烯酸树脂本身带有负电荷,加入十六烷基三甲基溴化铵降低了胶层表面电荷的排斥作用,加速了溶剂的渗透。加入质量分数为0.3%的表面活性剂就能够明显的提高苯甲醇的溶胀速度,但是随着表面活性剂加入量的增加,加速效果没有明显提高。
2.4 不同温度的脱胶剂对胶层溶胀效果的影响
实验分别从5℃、10℃、20℃、50℃、80℃五种温度梯度研究脱胶剂对胶层溶胀至可擦除的时间。结果如图2所示。
由图2中数据可知,当脱胶剂在常温以上时均能保持其快速高效的脱胶能力,但脱胶剂的脱胶时间却不会随着温度的升高而减少,而在较低温度下脱胶剂的脱胶时间明显增长。因此,常温以下对脱胶剂的脱胶性能影响较大,温度太低溶剂分子活性不足,影响了胶层的溶胀剥离效果。
另一方面,常温以上脱胶剂性能不会随温度增大而提升,可见在常温时溶剂分子的活性已经能够将胶层快速的溶胀擦除。若温度过高则薄膜容易出现烫伤变形损坏薄膜基材,同时较高的温度也造成能源浪费,不符合节能降耗要求。
2.5 脱胶剂对薄膜的影响
实验研究了脱胶剂对PET薄膜的溶解性测试,在常温下的实验结果见表4。实验结果表明:PET薄膜在脱胶剂中浸泡时间比较长时,在测量误差范围内可认为是没有变化的。虽然在浸泡超长时间(如24小时)后薄膜出现了细微的尺寸变化,减小了0.04mm,但是在实际生产中,镀铝膜浸泡脱胶剂擦除胶层以后仍有后续的清水清洗及烘干工序,整个过程不超过1min,所以在得到干净的再生薄膜时已经没有脱胶剂残留,不会对薄膜性能产生影响,满足了经过脱胶剂清洗再生的薄膜可以重复利用的条件。
此外,本研究还对5℃、50℃、80℃不同温度下的脱胶剂对PET薄膜的溶解性做了实验测试。实验结果表明5℃、50℃下脱胶剂均不会对薄膜造成溶解或者溶胀作用。而80℃下浸泡时间稍长时,薄膜会出现卷曲现象,这是由于温度过高使得薄膜产生变形在脱胶剂的作用下出现卷曲。所以本脱胶剂在适用温度范围内不会对薄膜产生损伤。
结语
通过以上实验,优化的印刷用塑料薄膜脱胶剂的配方为:苯甲醇:N-甲基吡咯烷酮:水=1:1:1,十六烷基三甲基溴化铵0.3%。含有复合胶的薄膜与脱胶剂充分接触3.0s即可轻松擦除胶层,且对薄膜基材没有明显的损伤作用,实现镀铝膜基材的重复利用。从该配方组成来看,成分简单易于制备。该脱胶剂具有成本低,无刺激性气味、低挥发率,可常温使用,对薄膜不会造成损伤等特点,配合碱性洗铝溶液使用可以实现镀铝薄膜基材的重复利用。 此外通过脱胶剂的应用,解决了印刷生产中胶层残留带来生产效率低下的问题,也可使印刷生产中产生的大量含有胶层的薄膜得到有效的重复利用,减少资源浪费的同时又降低了生产成本,也避免含胶层薄膜废弃带来的环境污染。
参考文献
[1]张金娜,李江波,蒋桂高,等.《苯甲醇水基中性脱漆剂的研究及应用》[J].电镀与涂饰,2012,31(7):64-67.
[2]孙杰,赵武强,孙锦宏,等.《低毒低挥发性脱漆剂的研制》[J].电镀与涂饰,2008,27(4):52-54.
[3]梁延峰,赵华鹏.《新型塑料脱漆剂的研制》[J].现代涂料与涂装,2009,12(8):5-7.
[4]黄学卫,梁志杰,李金涛.《高效脱漆剂组成的试验探讨》[J].上海涂料,2008,46(8):11-14.
[5]胡艳麟,段宁,黎军,等.《水性脱漆剂脱漆效率影响因素的试验研究》[J].腐蚀与防护,2012,33(4):311-316.
[6]葛娣,段宁,黄铿杰.《溶剂型脱漆剂脱漆效率影响因素的探讨》[J].涂料工业,2011,41(1):65-68.
[7]王百年,孙雪晴,柴多里.《聚氨酯类铜漆包线的水性脱漆剂的研究》[J].广东化工,2015,42(295):1-4.
[8]杨高产,习早红,陈炳耀,等.《环境友好型脱漆剂的制备》[J].中国涂料,2011,26(10),55-59.
[9]水立军,宋键.《环保塑料脱漆剂的研制》[J].上海涂料,2009,47(9):9-11.
[10]刘长虹,卓晶晶,吴树新.《手喷漆清洗剂的研制》[J].城市环境与城市生态,2009,22(5):38-41.
[11]董颖女,王毛毛,熊青昀,等.《一种新型乳液型脱漆剂》[J].电镀与精饰,2015,37(6):23-27.
[12]陈芳,郑耀臣,郁文鹏,等.《低挥发性脱漆剂的研究》[J].腐蚀与防护,2005,26(3):110-119.
[13]段宁,胡艳麟,张银凤.《二元酸酯及其混合物脱漆剂的制备及其脱漆效率的研究》[J].涂料工业,2014,44(4):55-59.
[14]董颖女,王毛毛,熊青昀,等.《环境友好型脱漆剂的研究进展》[J].电镀与精饰,2014,36(10):21-24.
【关键词】脱胶剂 薄膜 复合胶 局部转移 苯甲醇
【Abstract】After the transfer aluminized film is stripped, the polyethylene terephthalate (PET) film surface residual aluminum layer and adhesive layer can not be reused, causing serious environmental pollution and materials waste. Through experimental research, choose benzyl alcohol as the primary degumming solvent, water as the second solvent degumming, N – methyl pyrrolidone as co-solvent, cooperate with the cationic surfactant cetyl trimethyl ammonium bromide, can be obtained with high efficiency degumming agent. The degumming agent has the characteristics of low cost, without excitant odour, low volatile rate, and can be used at room temperature, will not cause the film damaged, with aluminum washing solution can realize the regeneration utilization of thin film.
【Key words】Degumming agent; Film; Laminating adhesives; Local transfer; Benzyl alcohol
引言
真空镀铝纸由于其色泽光亮、金属感强、印品亮丽高雅,广泛应用于烟包、酒包、食品、化妆品、礼品、工艺品、日用百货等包装。目前,真空镀铝纸按其生产工艺可分为直接蒸镀法和转移蒸镀法两种。其中,转移蒸镀法中的局部转移法是将真空镀铝后的PET薄膜涂胶后与纸复合,再将PET膜剥离,镀铝层通过胶黏作用转移到纸板表面,剥离后PET薄膜表面残留有铝层和胶层而无法重复利用,造成严重的环境污染和浪费。要对转移剥离的PET薄膜实现再利用,首先就是需要清除薄膜表面残留的铝层和胶层。由于局部转移剥离的PET薄膜上,铝层表面覆盖了一层聚丙烯酸树脂和丁苯橡胶为主的复合胶层,导致溶解铝的溶液很难和铝层有效接触,只能靠渗透胶层与铝层接触发生反应,降低了反应速率。
脱胶剂的作用就是通过与薄膜表面复合胶层的接触,溶胀胶层使胶层与基体剥离。目前,国内针对塑料薄膜脱胶剂的研究较少,而针对金属表面脱漆剂的研究较多。张金娜[1]等的研究表明,以苯甲醇为主溶剂,双氧水为促进剂的脱漆剂浸泡15min可以有效的溶胀飞机轮毂上的漆皮。孙杰[2]等研究以甲基丙烯酸甲酯为主溶剂,苯甲醛为助溶剂的脱漆剂,对钢材表面脱漆有良好的效果,但是存在易挥发,有刺激性气味,且易燃易爆的问题。梁延峰[3]等以二甲基亚砜和乙二醇醚为主溶剂,制备的塑料脱漆剂,在较高温度下可实现脱漆,脱漆时间在5min-10min。黄学卫[4]等以二氯甲烷和乙酸乙酯为主溶剂的脱漆剂,在浸泡40min以后可以有效脱漆,但是该配方存在气味大,挥发严重,存在卤代烷污染的问题。
脱胶剂与脱漆剂有类似作用,但是脱漆剂多是以卤代烷等易挥发溶剂为主,不仅使用过程消耗巨大,且毒性较大,危害操作人员健康和污染环境。如果应用在塑料制品上,这些有机溶剂往往会损伤到塑料基材。而近几年研究开发的不含卤代烷的脱漆剂又存在脱漆效率较低、不适用于薄膜的连续脱胶作业等问题。
1 实验部分
1.1 原料及试剂
(1)约20mm×50mm局部转移镀铝膜(结构为PET膜—真空镀铝层—复合胶层,厚度约25um)、约30mm×30mm的新PET膜、尼龙毛刷。
(2)碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵。
1.2 实验过程
(1)主溶剂的筛选实验。复合胶的主要成分为聚丙烯酸树脂和丁苯橡胶,为极性较强的材料,根据相似相溶原理,所选用的用于溶胀复合胶的溶剂也均为常用极性溶剂。高沸点溶剂在常温下挥发较少,有利于环境保护和操作人员的身体健康,本次实验重点研究高沸点、低毒性的极性溶剂。主要研究碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、乙二醇、水对复合胶的作用。
常温下,分别取碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、乙二醇、水各100ml,置于250ml烧杯中,将局部转移镀铝膜浸入溶液中,分别浸泡10s、30s、1min、5min、10min、30min时取出,用尼龙毛刷轻轻擦下表面胶层,看胶层脱除露出光亮铝层的面积占总面积的比例,记录结果。按擦除时露出光亮镀铝层的面积占总面积的百分比,从难到易依次分为A(0~10%)、B(10%~30%)、C(30%~50%)、D(50%~70%)、E(70%~90%)、F(>90%)六级。 (2)溶剂配方的筛选。常温下,以苯甲醇为主溶剂,以水为助溶剂,分别以N-甲基吡咯烷酮或者乙二醇为共溶剂,按表1中所列配比配制溶液,以一份苯甲醇与不同比例的共溶剂和水搭配,研究共溶剂的适用配比及各溶液可以使胶层脱除达到F级的时间。
(3)助剂的影响实验。本研究主要针对胶层聚丙烯酸树脂的负电荷性,选择阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵作为助剂,在(2)选定的混合溶液中分别加入质量比为0.1%、0.3%、0.5%、1%的十六烷基三甲基溴化铵,常温下测试各溶液可以使胶层脱除达到F级的时间。
(4)不同温度下的脱胶剂对局部转移镀铝膜脱胶的影响。按照优选的脱胶剂配方配制脱胶剂,以20℃为对照点,分别选取了两种高于与低于此温度的情况,研究不同温度的脱胶剂使胶层溶胀剥离所需的时间。记录在五种不同温度脱胶剂中局部转移镀铝膜上胶层能够脱除达到F级所需浸泡时间。
(5)脱胶剂对薄膜溶解性的影响。按照优选的脱胶剂配方配制脱胶剂,取新的PET薄膜若干,测量各边长度,精确至0.02mm,测量各个薄膜厚度,精确至0.001mm,做好标记,分别放入脱胶剂中,常温下,在脱胶剂中浸泡不同的时间后取出,用清水清洗后,用滤纸吸干,测量各边长度和厚度变化。
2 结果与讨论
2.1 主溶剂的筛选
主溶剂筛选实验结果如表2所示。实验结果表明,苯甲醇对胶层具有良好的溶胀能力,可以迅速渗透进入胶层使其能与铝层溶胀分离增大间隙。N-甲基吡咯烷酮与乙二醇均有一定的溶胀能力,溶胀分离间隙略有增大,但是效果不如苯甲醇明显,不能擦除大部分胶层。水和碳酸丙烯酯对胶层溶胀能力较差,将浸泡过的局部转移镀铝膜分别取出清洗烘干后与未浸泡薄膜比较,无明显变化。
实验过程中发现,将苯甲醇浸泡过的局部转移镀铝膜经过清水轻微漂洗后更容易擦除胶层。因为随着苯甲醇对胶层的溶胀,水本身作为很好的小分子极性溶剂,容易扩散到聚丙烯酸树脂大分子链间,加速了胶层的溶胀,促使聚丙烯酸树脂与基材更快分离,能更好的达到对胶层擦除的目的。但是漂洗过久苯甲醇剩余过少则不能使胶层轻易擦除。
虽然苯甲醇与水搭配能产生很好的擦除胶层效果,但苯甲醇在水中的溶解度很低,两者不能稳定混合,需要选择一种既可以与水互溶也可溶于苯甲醇的溶剂作为共溶剂。而已有的N-甲基吡咯烷酮或者乙二醇均可作为共溶剂使用。
2.2 溶剂配方的优化
混合溶剂配方优化筛选实验结果如表3所示。
实验结果表明,虽然N-甲基吡咯烷酮与乙二醇均能起到将苯甲醇与水互溶的目的,但是N-甲基吡咯烷酮促使两者的互溶比率范围大于乙二醇。
苯甲醇作为溶胀胶层的主要溶剂,其在混合溶剂中的含量影响了胶层被溶胀的程度及擦除所需的时间。由表3中数据可知,苯甲醇的质量浓度相同时其效果是相近的,且当苯甲醇:N-甲基吡咯烷酮:水=1:1:0.5或是1:1:1时,脱胶时间均较短,但比例为1:1:1时效果优于比例为1:1:0.5。主要因为当混合溶剂中水含量过少则水分子与聚丙烯酸树脂接触几率下降,使得水对聚丙烯酸树脂的溶胀效果降低,所以从一定程度上影响了擦除胶层的效果。因此苯甲醇:N-甲基吡咯烷酮:水= 1:1:1时,为最理想的脱胶混合溶剂,且溶液呈现稳定的互溶状态。
2.3 表面活性剂
在2.2中优选的溶液配方中,分别加入不同浓度的表面活性剂并进行实验,测得了不同浓度的表面活性剂对脱胶时间的影响,结果如图1所示。
实验结果表明,加入表面活性剂能缩短上述混合溶剂的脱胶时间。由于胶层主要含有的聚丙烯酸树脂本身带有负电荷,加入十六烷基三甲基溴化铵降低了胶层表面电荷的排斥作用,加速了溶剂的渗透。加入质量分数为0.3%的表面活性剂就能够明显的提高苯甲醇的溶胀速度,但是随着表面活性剂加入量的增加,加速效果没有明显提高。
2.4 不同温度的脱胶剂对胶层溶胀效果的影响
实验分别从5℃、10℃、20℃、50℃、80℃五种温度梯度研究脱胶剂对胶层溶胀至可擦除的时间。结果如图2所示。
由图2中数据可知,当脱胶剂在常温以上时均能保持其快速高效的脱胶能力,但脱胶剂的脱胶时间却不会随着温度的升高而减少,而在较低温度下脱胶剂的脱胶时间明显增长。因此,常温以下对脱胶剂的脱胶性能影响较大,温度太低溶剂分子活性不足,影响了胶层的溶胀剥离效果。
另一方面,常温以上脱胶剂性能不会随温度增大而提升,可见在常温时溶剂分子的活性已经能够将胶层快速的溶胀擦除。若温度过高则薄膜容易出现烫伤变形损坏薄膜基材,同时较高的温度也造成能源浪费,不符合节能降耗要求。
2.5 脱胶剂对薄膜的影响
实验研究了脱胶剂对PET薄膜的溶解性测试,在常温下的实验结果见表4。实验结果表明:PET薄膜在脱胶剂中浸泡时间比较长时,在测量误差范围内可认为是没有变化的。虽然在浸泡超长时间(如24小时)后薄膜出现了细微的尺寸变化,减小了0.04mm,但是在实际生产中,镀铝膜浸泡脱胶剂擦除胶层以后仍有后续的清水清洗及烘干工序,整个过程不超过1min,所以在得到干净的再生薄膜时已经没有脱胶剂残留,不会对薄膜性能产生影响,满足了经过脱胶剂清洗再生的薄膜可以重复利用的条件。
此外,本研究还对5℃、50℃、80℃不同温度下的脱胶剂对PET薄膜的溶解性做了实验测试。实验结果表明5℃、50℃下脱胶剂均不会对薄膜造成溶解或者溶胀作用。而80℃下浸泡时间稍长时,薄膜会出现卷曲现象,这是由于温度过高使得薄膜产生变形在脱胶剂的作用下出现卷曲。所以本脱胶剂在适用温度范围内不会对薄膜产生损伤。
结语
通过以上实验,优化的印刷用塑料薄膜脱胶剂的配方为:苯甲醇:N-甲基吡咯烷酮:水=1:1:1,十六烷基三甲基溴化铵0.3%。含有复合胶的薄膜与脱胶剂充分接触3.0s即可轻松擦除胶层,且对薄膜基材没有明显的损伤作用,实现镀铝膜基材的重复利用。从该配方组成来看,成分简单易于制备。该脱胶剂具有成本低,无刺激性气味、低挥发率,可常温使用,对薄膜不会造成损伤等特点,配合碱性洗铝溶液使用可以实现镀铝薄膜基材的重复利用。 此外通过脱胶剂的应用,解决了印刷生产中胶层残留带来生产效率低下的问题,也可使印刷生产中产生的大量含有胶层的薄膜得到有效的重复利用,减少资源浪费的同时又降低了生产成本,也避免含胶层薄膜废弃带来的环境污染。
参考文献
[1]张金娜,李江波,蒋桂高,等.《苯甲醇水基中性脱漆剂的研究及应用》[J].电镀与涂饰,2012,31(7):64-67.
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[10]刘长虹,卓晶晶,吴树新.《手喷漆清洗剂的研制》[J].城市环境与城市生态,2009,22(5):38-41.
[11]董颖女,王毛毛,熊青昀,等.《一种新型乳液型脱漆剂》[J].电镀与精饰,2015,37(6):23-27.
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