复合膜卷曲的原因及解决办法

复合膜卷曲的原因及解决办法

复合膜卷曲是包装材料生产中常见的问题，不仅影响产品质量，还可能导致生产效率降低。本文将深入探讨复合膜卷曲的原因，并提供相应的解决方案。

复合膜卷曲的原因

1. 薄膜应力产生

因薄膜的弹性模量不一致，单位横截面积承受的力度不一样，产生的应力变化也就不一样。

• 不同层间的薄膜因其弹性模量的不一致，对张力的耐受度也就不一样，张力作用下产生的应力回弹也就不一致。
• 通常挺度较高、较厚的薄膜，其耐受度相对较好；弹性较好，较薄的薄膜，对张力的耐受度就较差，容易产生拉伸变形。因薄膜的拉伸产生的应力回弹，导致层间的应力偏差产生卷曲。
• 薄膜受到张力产生的应力回弹，造成薄膜的层间收缩率不一致，形成复合的卷曲。
• 薄膜的受力不均，由此导致薄膜两端的张力不一致，受力大的一端产生的应力回弹较大，薄膜回缩力也就较大。

2. 材料热收缩率

层间薄膜的热收缩率不一致，受热产生的收缩变形不同，导致薄膜内部层间的应力发生变化，打破原有薄膜的层间应力平衡，收缩率大的薄膜拉扯另一端薄膜回弹，形成的卷曲。

• 干复烘道的加热过高，导致薄膜受热产生收缩应力，形成的卷曲。
• 复合辊的温度过高（机速过慢），导致薄膜通过时受到高温产生收缩变形，形成卷曲。
• 下机时复合薄膜的平整度非常好，但是在熟化后产生卷曲，多因高温熟化产生薄膜层间的热收缩率不一致，形成内部应力的不平衡，产生卷曲。
• 熟化室温度的不均匀，上下左右温差太大，导致薄膜与胶层的受热收缩率不一致，产生的收缩应力差异，形成薄膜的卷曲；
• 熟化时间过长，湿度过大（过小），同样影响薄膜的应力与材料收缩（如纸张、尼龙等），使得薄膜层间产生应力不均，形成卷曲。

3. 材料的受压变形

薄膜卷芯内受压不一致、油墨、胶水的高低差等，产生的受压不一致，导致薄膜受压后的压力反弹与薄膜变形，产生卷曲。

• 卷芯的不平整，或收卷的运动曲线不圆润，导致薄膜收卷后承压不一致，产生压力差，受到卷曲压力的作用，导致薄膜应力不一致，展卷后产生变形的卷曲；
• 薄膜的厚薄不均，产生卷曲叠加的压力差，在收卷后的变形。
• 薄膜在复合辊承压过大，或两端的压力严重不一致，导致薄膜单边受到的应力作用，形成压力变形的卷曲。
• 油墨、胶水厚度的不一致，带来的薄膜卷曲受力不一致，产生的局部高低差，形成局部薄膜受压变形，展卷释放后产生的形变卷曲。

4. 材料湿度变化

因薄膜（纸张）吸潮变软变长，而受到烘干后产生的回缩变形，形成内向卷曲。或薄膜（纸张）在挺度较好的情况下完成正常复合，在后续受潮导致膜变软，复合膜的层间应力平衡被打破，产生反向卷曲。

解决方案

通过以上描述，有如此诸多因素，根本原因在于，薄膜层间应力的均衡被打破，导致复合薄膜产生卷曲。那在复合的过程中，应从以下手段控制，以解决卷曲的问题：

1. 薄膜的平整度

薄膜的平整度是确保薄膜无需过大张力进行拉直拉平，以避免产生应力回弹的基本要素。特别是PE底膜的控制，由于本身为易拉伸的材质，加上在吹膜工序收卷后未能进行应力释放（一般下机后不分切重卷，不像CPP膜下机后可以得到冷却定型，加上分切复卷得到的应力释放）。

因此吹膜PE的平整度以及收卷质量非常关键，展卷不平整极易导致张力过大，产生应力的回弹，致使复合膜的变形产生卷曲。在复合时，遇到平整度较差、软边严重的薄膜，直接卸卷，尽量不要复合。确赶货需求的，视情况同时加大面膜、底膜的张力及收卷张力进行生产，但需确保后工序能够安全生产。

2. 薄膜的张力控制

薄膜的张力控制，是保持层间薄膜得到力学均衡的保障。合理的各段张力控制，避免薄膜产生张应力下的回弹，形成层间应力不均衡：

• 一放张力不宜过大，保持膜卷能够正常平稳地展卷走膜即可。
• 准确安装膜卷，保持薄膜稳定的走料线速度，避免走料不匀产生的顿滞，致使薄膜的受力不均产生的拉伸，带来应力的不一致回弹。
• 保持烘道张力的合理性，在保障薄膜不产生漂移的情况下，科学控制烘道张力，以免产生应力的回弹；
• 二放张力保持薄膜匀速的平稳展卷即可，张力的前提以进入复合辊，薄膜能够保持平整舒展的复合姿态即可，以免过大的张力带来薄膜的应力回弹。
• 减少停机与接头，避免停机造成的张力不稳定变化。
• 保持收卷的平稳性，卷曲切线保持圆周状态，以使得膜卷的收卷保持圆润。
• 收卷的张力控制，不宜过大张力收卷，下机时的膜卷，以手推不滑卷即可。

3. 避免压力受损

薄膜因复合压力、收卷管芯、收卷压辊、油墨胶水高低差等产生的变形，导致薄膜产生压力差，使得薄膜产生局部的压力变形，产生斜向的卷曲。

• 复合压力的一致性，避免复合辊的压力不均，使得薄膜受压变形，产生内部应力不均。
• 收卷管芯的动平衡，是保持膜卷匀速走料的关键，确保薄膜拉力（张力）的一致性。
• 收卷压辊的压力需与膜卷保持一致，以使膜卷的收卷压力，对膜卷的催紧力度保持一致均衡；
• 油墨胶水有高低差的，只能适度降低膜卷的收卷张力，避免薄膜因高低差，产生挤压变形；
• 对薄膜及料卷的接头，务必要平整并割齐料头，避免膜材中间出现压力差产生应力变形。
• 弹性模量较小（易拉伸）的薄膜，保持收卷反收，让弹性模量较大的材料在内，以更好地释放薄膜的层间应力，保持内部应力的均衡。

4. 控制生产及熟化温度

控制生产及熟化温度，避免因薄膜层间的收缩率不同，产生收缩应力的不均衡，导致卷曲。

• 烘道的温度：干复视机速调整相匹配的烘道段温度，避免薄膜在胶水干燥的同时受到烘道高温，产生薄膜的收缩，形成应力。
• 复合辊的加热温度：复合辊的温度不宜过高，导致薄膜受热产生收缩应力。
• 胶水的温度：个别无溶剂胶水的工作温度达到70度甚至更高，这给薄膜带来了高温影响，特别是对内层弹性材料，容易受到高温产生收缩变形；
• 熟化室的温度：熟化室的高温，使得薄膜产生热收缩的同时，胶水交联固化速率的加快，同样会产生聚合应力，使得薄膜内部应力产生失衡。
• 熟化室温的不均匀，导致薄膜受热的程度不一致，胶水的反应速率不一致，由此导致薄膜两端的收缩应力不均衡，带来应力产生的收缩内卷。
• 严格控制熟化的时间、温度、湿度，确保薄膜的冷却定型与应力释放时间，避免薄膜内应力产生的薄膜变形卷曲等。

5. 防止薄膜、纸张的受潮变形

防止薄膜、纸张的受潮变形，及薄膜挺度下降后影响弹性模量，对张力的耐受度降低。反之，在薄膜（纸张）受潮后再进行烘干，也会影响复合膜结合后的层间应力的均衡度，导致薄膜发生卷曲。

6. 刚性材质加大张力

由于刚性材料的较难拉伸变形性，可适度加大刚性材料的张力，以对抗薄膜层间应力的反弹。

7. 下机时的检查

在膜卷划开“十”字检查，看薄膜翘曲的方向，有翘曲方向的薄膜，通常层间张力较大，可视实际操作与工艺需求，进行张力的调整（如降低翘曲方向的张力或加大反向的张力），以平衡薄膜的层间张力。

8. 合理利用卷曲与应力收缩

合理地利用卷曲，可以得到更好的产品包装效果。通常面层薄膜的耐温性较好，内层热封膜的耐温性差，因此在热封合时，由于热封层的受热产生向内的应力收缩，导致原本平衡（平整）的薄膜，产生向内的应力，形成内卷。

同理，由于内层薄膜的弹性模量较小，在走料时容易受到外力的作用下产生变形。适度加大外膜的张力，使得复合膜向外膜方向产生适度的卷曲，其卷曲应力对抗热封层的走料应力及热封时的收缩应力，有利于薄膜在包装时的走料与热封。