Zusammenfassung: In diesem Beitrag wird das Weißpunktproblem von Verbundfolien aus PET/VMCPP und PET/VMPET/PE bei deren Vermischung analysiert und die entsprechenden Lösungsansätze vorgestellt.
Aluminiumbeschichtete Verbundfolie ist ein weiches Verpackungsmaterial mit „Aluminiumglanz“, das durch die Verbindung von aluminiumbeschichteten Folien (üblicherweise VMPET/VMBOPP, VMCPP/VMPE usw., wobei VMPET und VMCPP am häufigsten verwendet werden) mit transparenten Kunststofffolien entsteht. Sie wird für die Verpackung von Lebensmitteln, Gesundheitsprodukten, Kosmetika und anderen Produkten eingesetzt. Aufgrund ihres hervorragenden Metallglanzes, ihrer praktischen Handhabung, ihres günstigen Preises und ihrer relativ guten Barriereeigenschaften findet sie breite Anwendung (bessere Barriereeigenschaften als Kunststoffverbundfolien, günstiger und leichter als Aluminium-Kunststoff-Verbundfolien). Allerdings treten bei der Herstellung von aluminiumbeschichteten Verbundfolien häufig weiße Flecken auf. Dies ist besonders deutlich bei Verbundfolien mit PET/VMCPP- und PET/VMPET/PE-Strukturen zu beobachten.
1. Ursachen und Lösungen für „weiße Flecken“
Beschreibung des Phänomens der „weißen Flecken“: Auf der Oberfläche der Verbundfolie sind deutlich sichtbare weiße Flecken erkennbar, die unregelmäßig verteilt und von einheitlicher Größe sein können. Besonders auffällig ist dieses Phänomen bei unbedruckten Verbundfolien sowie bei Verbundfolien mit vollflächiger weißer oder hellfarbiger Tinte.
1.1 Unzureichende Oberflächenspannung auf der Aluminiumplattierungsseite der Aluminiumbeschichtung.
Im Allgemeinen sollte die Oberflächenspannungsprüfung an der Koronaoberfläche des verwendeten Films vor der Kompositierung durchgeführt werden, die Prüfung der Aluminiumbeschichtung wird jedoch mitunter vernachlässigt. Insbesondere bei VMCPP-Filmen kann die aluminiumbeschichtete Oberfläche von VMCPP-Filmen, die über einen längeren Zeitraum gelagert wurden, aufgrund der möglichen Ausfällung niedermolekularer Additive im CPP-Basisfilm zu einer unzureichenden Oberflächenspannung neigen.
1.2 Unzureichende Nivellierung des Klebstoffs
Bei lösemittelbasierten Klebstoffen ist die optimale Arbeitskonzentration gemäß Produktanleitung zu wählen, um eine optimale Klebstoffverlaufung zu gewährleisten. Während des kontinuierlichen Produktionsprozesses sollte die Viskosität regelmäßig geprüft werden. Bei einem signifikanten Viskositätsanstieg sind umgehend Lösemittel zuzugeben. Unternehmen mit entsprechenden Voraussetzungen können geschlossene, automatische Pumpklebstoffanlagen einsetzen. Die optimale Heiztemperatur für lösemittelfreie Klebstoffe ist gemäß Produktanleitung zu wählen. Um die Aktivierungszeit lösemittelfreier Klebstoffe zu berücksichtigen, sollte der Klebstoff in der Messwalze nach längerer Zeit rechtzeitig abgelassen werden.
1.3 Mangelhafter Verbundprozess
Bei PET/VMCPP-Strukturen sollte aufgrund der geringen Dicke und der guten Dehnbarkeit der VMCPP-Folie der Walzendruck während der Laminierung und die Wickelspannung nicht zu hoch sein. Bei PET/VMCPP-Verbundstrukturen hingegen, da die PET-Folie eine starre Folie ist, empfiehlt es sich, Walzendruck und Wickelspannung während des Verbundvorgangs entsprechend zu erhöhen.
Entsprechende Prozessparameter für den Verbundprozess sollten auf der Grundlage der Situation der Verbundanlage formuliert werden, wenn verschiedene Aluminiumbeschichtungsstrukturen miteinander verbunden werden.
1.4 Fremdkörper, die in die Verbundfolie eindringen und „weiße Flecken“ verursachen
Fremdkörper sind hauptsächlich Staub, Gummipartikel und Späne. Staub und Späne stammen vorwiegend aus der Werkstatt und treten vermehrt bei mangelhafter Hygiene auf. Gummipartikel stammen hauptsächlich von Gummischeiben, Beschichtungswalzen oder Klebewalzen. Ist die Kompositwerkstatt kein Reinraum, sollte für Sauberkeit und Ordnung gesorgt und Staubabsaugungs- oder Filteranlagen (für Beschichtungsanlagen, Führungswalzen, Klebeanlagen und andere Komponenten) installiert werden. Insbesondere Beschichtungswalzen, Abstreifer, Glättwalzen usw. sollten regelmäßig gereinigt werden.
1.5 Hohe Luftfeuchtigkeit in der Produktionshalle führt zu „weißen Flecken“.
Insbesondere während der Regenzeit, wenn die Luftfeuchtigkeit in der Werkstatt ≥ 80 % beträgt, neigt die Verbundfolie vermehrt zur Bildung von weißen Flecken. Um die Veränderungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu erfassen und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens weißer Flecken zu berechnen, sollte ein Temperatur- und Feuchtigkeitsmessgerät in der Werkstatt installiert werden. Unternehmen mit entsprechenden Voraussetzungen können die Installation einer Entfeuchtungsanlage in Erwägung ziehen. Bei mehrlagigen Verbundstrukturen mit guten Barriereeigenschaften ist es ratsam, die Produktion zu unterbrechen oder einlagige, mehrlagige oder intermittierende Verbundstrukturen herzustellen. Zusätzlich wird empfohlen, die Menge des verwendeten Härters – üblicherweise um 5 % – zu reduzieren, um die normale Funktion des Klebstoffs zu gewährleisten.
1.6 Klebefläche
Wenn keine offensichtlichen Anomalien festgestellt werden und das Problem der „weißen Flecken“ nicht behoben werden kann, kann ein Beschichtungsprozess auf der Aluminiumseite in Betracht gezogen werden. Dieses Verfahren hat jedoch erhebliche Einschränkungen.Insbesondere wenn VMCPP- oder VMPET-Aluminiumbeschichtungen im Ofen Hitze und Zugkräften ausgesetzt werden, neigen sie zu Zugverformungen, weshalb der Verbundprozess angepasst werden muss. Zusätzlich kann die Schälfestigkeit der Aluminiumbeschichtung abnehmen.
1.7 Besondere Erklärung für den Fall, dass nach dem Abschalten keine Auffälligkeiten festgestellt wurden, nach der Reifung jedoch „weiße Flecken“ auftraten:
Dieses Problem tritt häufig bei Verbundmembranstrukturen mit guten Barriereeigenschaften auf. Bei PET/VMCPP- und PET/VMPET/PE-Strukturen kann es bei dicken Membranstrukturen oder bei Verwendung von KBOPP- oder KPET-Folien nach der Alterung leicht zur Bildung von „weißen Flecken“ kommen.
Hochbarriere-Verbundfolien anderer Strukturen sind ebenfalls anfällig für dasselbe Problem. Beispiele hierfür sind die Verwendung dicker Aluminiumfolie oder dünner Folien wie KNY.
Die Hauptursache für dieses Phänomen der „weißen Flecken“ ist ein Gasaustritt innerhalb der Kompositmembran. Dieses Gas kann aus Restlösungsmitteln oder aus Kohlendioxid stammen, das bei der Reaktion zwischen dem Härter und Wasserdampf entsteht. Aufgrund der guten Barriereeigenschaften des Kompositfilms kann das austretende Gas nicht entweichen, wodurch sich „weiße Flecken“ (Blasen) in der Kompositschicht bilden.
Lösung: Bei der Herstellung von lösemittelbasierten Klebstoffen müssen die Prozessparameter wie Ofentemperatur, Luftvolumen und Unterdruck präzise eingestellt werden, um sicherzustellen, dass keine Lösemittelreste in der Klebstoffschicht verbleiben. Die Luftfeuchtigkeit in der Werkstatt ist zu kontrollieren und ein geschlossenes Klebstoffbeschichtungssystem zu verwenden. Es empfiehlt sich, ein blasenfreies Härtermittel einzusetzen. Darüber hinaus ist bei der Verwendung lösemittelbasierter Klebstoffe der Feuchtigkeitsgehalt des Lösemittels zu prüfen; dieser muss ≤ 0,03 % betragen.
Das Obige ist eine Einführung in das Phänomen der „weißen Flecken“ in Verbundfolien. Es gibt jedoch verschiedene Gründe, die solche Probleme in der tatsächlichen Produktion verursachen können, und es ist notwendig, Beurteilungen und Verbesserungen auf der Grundlage der tatsächlichen Produktionssituation vorzunehmen.
Veröffentlichungsdatum: 11. Dezember 2023