Résumé : Cet article analyse le problème du point blanc des films composites PET/VMCPP et PET/VMPET/PE lorsqu'ils sont composés, et présente les solutions correspondantes.
Le film composite aluminisé est un matériau d'emballage souple à l'aspect brillant, obtenu par l'assemblage de films aluminisés (généralement VMPET/VMBOPP, VMCPP/VMPE, etc., VMPET et VMCPP étant les plus courants) avec des films plastiques transparents. Il est utilisé pour l'emballage de produits alimentaires, de produits de santé, de cosmétiques et autres. Grâce à son excellent aspect métallique, sa praticité, son prix abordable et ses performances barrières relativement bonnes, il est largement utilisé (meilleures propriétés barrières que les films composites plastiques, moins cher et plus léger que les films composites aluminium-plastique). Cependant, des points blancs apparaissent fréquemment lors de la production de films composites aluminisés. Ce phénomène est particulièrement visible sur les films composites à structure PET/VMCPP et PET/VMPET/PE.
1. Les causes et les solutions des « taches blanches »
Description du phénomène de « taches blanches » : Des taches blanches, de taille uniforme et réparties aléatoirement, apparaissent sur le film composite. Ce phénomène est particulièrement visible sur les films composites non imprimés et sur ceux entièrement encrés en blanc ou avec des encres de couleur claire.
1.1 Tension superficielle insuffisante du côté du revêtement en aluminium.
En général, il convient de réaliser un test de tension superficielle sur la face avant du composite, mais ce test est parfois négligé pour le revêtement d'aluminium. En particulier pour les films VMCPP, la surface aluminisée peut présenter une tension superficielle insuffisante après un stockage prolongé, en raison du risque de précipitation d'additifs à faible masse moléculaire dans le film de base CPP.
1.2 Mauvaise planéité de l'adhésif
Pour les adhésifs à base de solvants, il convient de choisir la concentration optimale de la solution de travail conformément au manuel d'utilisation afin de garantir un nivellement optimal de la colle. Un contrôle de la viscosité doit être effectué pendant le processus de production en continu. En cas d'augmentation significative de la viscosité, il est nécessaire d'ajouter immédiatement des solvants. Les entreprises disposant des équipements nécessaires peuvent opter pour une pompe à colle automatique fermée. La température de chauffage optimale pour les adhésifs sans solvants doit être sélectionnée conformément au manuel d'utilisation. De plus, compte tenu du temps d'activation des adhésifs sans solvants, après une période prolongée, la colle contenue dans le rouleau doseur doit être vidangée régulièrement.
1.3 Processus composite médiocre
Pour les structures PET/VMCPP, en raison de la faible épaisseur et de la grande extensibilité du film VMCPP, la pression du rouleau de lamination et la tension d'enroulement ne doivent pas être trop élevées. Cependant, pour les structures composites PET/VMCPP, la rigidité du film PET nécessite d'augmenter la pression du rouleau de lamination et la tension d'enroulement de manière appropriée.
Les paramètres de processus composites correspondants doivent être formulés en fonction de la situation de l'équipement composite lorsque différentes structures de revêtement en aluminium sont composites.
1.4 Apparition de corps étrangers dans le film composite, provoquant des « taches blanches ».
Les corps étrangers comprennent principalement de la poussière, des particules de caoutchouc et des débris. La poussière et les débris proviennent surtout de l'atelier et leur présence est plus fréquente lorsque l'hygiène y est insuffisante. Les particules de caoutchouc proviennent principalement des disques en caoutchouc, des rouleaux d'enduction ou des rouleaux de collage. Si l'atelier de fabrication de composites n'est pas exempt de poussière, il convient d'en assurer la propreté et le rangement, et d'installer des équipements de dépoussiérage ou de filtration (dispositifs d'enduction, rouleaux de guidage, dispositifs de collage et autres composants). Il est particulièrement important de nettoyer régulièrement les rouleaux d'enduction, les racleurs, les rouleaux de planage, etc.
1.5 Une forte humidité dans l'atelier de production entraîne l'apparition de « taches blanches ».
Surtout pendant la saison des pluies, lorsque l'humidité relative dans l'atelier atteint 80 % ou plus, le film composite est plus sujet à l'apparition de « taches blanches ». Il est donc conseillé d'installer un hygromètre-thermomètre dans l'atelier afin d'enregistrer les variations de température et d'humidité et d'évaluer la probabilité d'apparition de ces taches. Les entreprises disposant des ressources nécessaires peuvent envisager l'installation d'un déshumidificateur. Pour les structures composites multicouches présentant de bonnes propriétés de barrière, il convient d'envisager une suspension de la production ou la fabrication de structures composites monocouches, multicouches ou discontinues. Par ailleurs, tout en préservant les performances de l'adhésif, il est recommandé de réduire la quantité de durcisseur utilisée, généralement de 5 %.
1.6 Surface de collage
En l'absence d'anomalies évidentes et si le problème des « points blancs » persiste, un procédé de revêtement sur la face en aluminium peut être envisagé. Cependant, ce procédé présente des limitations importantes.En particulier, lorsque le revêtement en aluminium VMCPP ou VMPET est soumis à la chaleur et à la tension dans le four, il est sujet à la déformation par traction, et le procédé de fabrication du composite doit être ajusté. De plus, la résistance au pelage de la couche de placage en aluminium peut diminuer.
1.7 Explication particulière pour la situation où aucune anomalie n'a été constatée après l'arrêt, mais où des « taches blanches » sont apparues après la maturation :
Ce type de problème est fréquent dans les structures de membranes composites présentant de bonnes propriétés de barrière. Pour les structures PET/VMCPP et PET/VMPET/PE, si la membrane est épaisse ou lors de l'utilisation de films KBOPP ou KPET, des « taches blanches » peuvent facilement apparaître après vieillissement.
Les films composites à haute barrière d'autres structures sont également sujets à ce même problème. On peut citer comme exemples l'utilisation de feuilles d'aluminium épaisses ou de films minces tels que le KNY.
La principale cause de ce phénomène de « points blancs » est une fuite de gaz à l'intérieur de la membrane composite. Ce gaz peut provenir d'un excès de solvants résiduels ou d'un excès de dioxyde de carbone généré par la réaction entre l'agent de réticulation et la vapeur d'eau. Après cet excès de gaz, les bonnes propriétés de barrière du film composite empêchent son évacuation, ce qui entraîne l'apparition de « points blancs » (bulles) dans la couche composite.
Solution : Lors de la préparation d’adhésifs à base de solvants, les paramètres de procédé tels que la température du four, le débit d’air et la pression négative doivent être soigneusement réglés afin d’éviter toute trace de solvant dans la couche adhésive. Il est essentiel de contrôler l’humidité ambiante et de privilégier un système d’application d’adhésif en circuit fermé. L’utilisation d’un durcisseur non bulleur est recommandée. Par ailleurs, lors de l’utilisation d’adhésifs à base de solvants, il est impératif de contrôler la teneur en humidité du solvant, qui doit être inférieure ou égale à 0,03 %.
Ce qui précède est une introduction au phénomène des « points blancs » dans les films composites, mais diverses raisons peuvent être à l'origine de tels problèmes en production réelle, et il est nécessaire de porter des jugements et d'apporter des améliorations en fonction de la situation de production réelle.
Date de publication : 11 décembre 2023