纸塑复合产品卷曲的原因和预防收缩管

纸塑复合产品卷曲的原因和预防

国家新闻出版署颁布的《覆膜质量检测标准》要求纸塑复合产品分割后无明显卷曲。实际上不少纸塑复珍贵产品在分割后都存在卷曲明显的现象。你双手能把它展开，可一松手，很快又回缩成筒状。这些卷曲的纸塑复合产品，很难用补救方法恢复平整。这给覆膜后的断切、折叠、包贴封面等再加工造成很多不便和浪费。纸塑复合产品卷曲已成为一种仅次于起泡和脱膜的严重问题。

一、纸塑复合产品卷曲有其规律

纸塑复合产品是由纸张、BOPP薄膜和粘合剂三种固相物质组成的紧密体，它具有传统单一纸张不可能具有的优越性能。BOPP薄膜增强了基体一纸张的机械性能和对光的折射，粘合剂做为界面使纸塑合二为一。

纸张和BOPP薄膜二者的不同组分，决定了在复合过程中和复合后新的自然条件下各自产生不同的变化。我们经过较长时间、较大范围、较多品种的观测、分析、对比后，发现产生卷曲的纸塑复合产品有一个共同点，即“膜短纸长”。将贴合的薄膜从纸张上完整剥离后测量，薄膜横向尺寸总是小于纸张同向尺寸。

（一）与纸塑复合产品卷曲程度有关的几个因素

1.纸张定量　定量低的纸张卷曲率大于定量高的纸张。

2.纸张质地　质地疏松、粗糙的纸张卷曲程度严重于质地密、光滑的纸张。

3.薄膜拉伸形变　薄膜拉伸形变大的严重于薄膜拉伸形变小的。

4.温度　每年的四月份以前和十月下旬以后，生产车间与大气温差加大，卷曲事故明显出现。

5.湿度　雨、雪、雾等空气湿度大的天气，是诱发纸塑复合产品卷曲的重要条件。

6.生产工艺　即涂胶复合工艺比预涂膜干式复合工艺易造成产品卷曲。

（二）纸塑复合产品卷曲的原因

不同的热压合工作条件产生不同的应力

纸塑复合生产采用的BOPP双向拉伸薄膜，是在高于PP（聚丙烯）树脂软化点的温度条件下，用机械纵、横双向拉伸到一定宽度（4000—4000mm）、一定厚度（28—15μm），然后冷却定型而成。

BOPP薄膜通过拉伸取向，耐热性和耐候性得到改善，寿命延长。BOPP薄膜冷却定型的同时，分子链段的取向被冻结起来，在拉伸方向的膨胀系数变小（包括热膨胀和湿膨胀），热收缩率增加。

当BOPP薄膜被覆膜机加热辊筒重新加热时，被冻结的分子链段产生一种恢复未拉伸进尺寸的趋势，即薄膜在纵、横方向都要发生受热收缩。国家标准规定BOPP薄膜在纵、横向的收缩率为不大于4%。

BOPP薄膜在复合受热时的收缩特性，决定它必然要产生收缩内应力。

BOPP薄膜在复合受热收缩时间，还得承受热压合机构的碾压延展和收卷机构的拉伸牵引这两种纵向外力。这几种力量同时作用于BOPP薄膜，加大了它的横收收缩度和脱离热压合机构进入常温后的收缩张力。

纸塑复合中的纸张，是天然纤维游离将和填料抄制成的网状织物。纤维与纤维的结合总是以水为媒介，而且几乎总是可逆的。在水的桥梁作用下，松散的植物纤维通过一系列作用结合起来，脱水烘焙后制成纸张。当纸张的水分增大到一定数值时，又会发生松解，成为碎片、纸浆。

纸张的水分含量一般在5—7%，相当于相对温度50—60%时的平衡水分。当周围环境的相对湿度变化时，纸张具有吸湿或脱湿的功能，以达到自身水分和周围环境空气中水蒸气含量新的平衡。

纸张是一种吸湿材料，它能从空气中吸收水分，吸收水分的速度取决于空气中水蒸气的含量及空气的温度。它也能把水分传到空气中而失去水分，失水速率决定于纸张的水分含量及其温度。

在纸塑复合生产过程中，纸张和BOPP薄膜通过热压合机构时，存在着两个相互联系的运动。首先是热运动，加热辊筒的热量要连续不断地传导给加压橡胶辊、BOPP薄膜及薄膜上涂布的粘合剂和与之复合的纸张。其次是流体运动。流体的运动包含两个方面：一是粘合剂的流平和向薄膜、纸张及油墨印层微孔间的双向渗透；二是纸张所含水分在加热辊筒热挤压下的蒸发。热运动和流体运动是相互联系的，前者是后者的基础，后者是前者作用效果的动态反应。其结果是将存在于纸张孔隙和细胞腔内的吸附水、游离水大部分除去，使纤维干燥收缩，纸张尺寸变小。

纸塑复合时的热压合工作条件，使BOPP花天酒地膜产生收缩张力。纸张推动水分产生收缩应力。薄膜的热收缩主要表现在横向，纸张的干燥收缩主要表现在反面的横向。虽然这两种不同的固相物质对热的反应都表现为收缩，但存在着方向性和大小性的矢量差别，薄膜收缩张力大于纸张收缩应力。

二、复合后环境湿度变化造成纸张应力变化

纸张的平衡水分在同一湿度下，随环境温度的增加而减少。如胶版纸在18℃时，平衡水分为6%，28℃时，平衡水分为5.5%，42℃时，平衡水分为5%。其规律为在一定湿度下，温度每变化15℃左右，纸张的平衡水分变化量大约为0.5%。

纸张的平衡水分在一定的温度条件下，随空气相对湿度的增加而增加，在相对湿度达75%以上的条件下，较小的湿度变化就会引起纸张较大的水分变化和变形。

纸张吸湿或脱湿变形有两个特性：

1.方向性　横向伸缩大，纵向伸缩小。横向伸缩率是纵向伸缩率的2—8倍。

2.两面性　由于纤维在纸张正、反两面定向排列的程度不同，造成吸湿时，反面的伸长比正面的伸长要大，表现为纸张向正面卷曲；造成脱湿时，反面的缩短比正面的缩短面大，表现为纸张向反面卷曲。无论向哪一方面卷曲，它总是以纸张的纵纹方向为轴。

纸塑复合产品脱离热压合工作条件后，大多数的外界环境是温度低、湿度大。湿度降低使BOPP薄膜热收缩尺寸定型，湿度加大BOPP薄膜基本不受影响，其吸水率

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