涂布產品雜質問題分析及解決
摘要:隨著5G和可折疊設備的發展,涂布產品作為重要原材料被市場看好,高潔凈度一直以來作為涂布產品是否合格的重要衡量指標,被下游終端客戶所關注,如何減少因為晶點氣泡問題造成次品帶來的經濟損失顯得尤為重要。由于涂布環境的敞開式特點和原材料的特殊性,加上沒有專業的檢測儀器分析,涂布廠家很難快速精準判斷晶點來源,從而帶來損失。
本文主要通過介紹科百特CNAS實驗室為涂布企業做過的關于“晶點來源”專業實驗分析案例,并結合實際生產為涂布企業提供合理的雜質解決方案,幫助客戶朋友提高產品競爭力。
一、涂布行業雜質主要來源及解決辦法
大部分涂布企業遇見大雜質問題時候可以通過光學放大鏡觀察雜質形態從而找到異物來源并解決,但是由于缺少專業檢測分析設備,在面對小點問題時很難確定其微觀結構和來源,舉個例子如果錯把氣泡當做雜質去解決,往往事倍功半??瓢偬赝ㄟ^對眾多“晶點”進行多方位分析,通過大量的電鏡觀察,匯總得出的常見晶點形態和解決辦法,見下表。

二、雜質定性案例分析:
1.晶點定性分析案例(氣泡)
某客戶涂布后發現有晶點(圈出來的點),一開始以為是氣泡的問題產生的,后來又發現白色絮狀的形態物,找不到有效解決辦法來確定,遂求助科百特實驗室分析。
客戶提供典型不良黃膜樣品圖如下:

光學顯微鏡觀察結果如下:

結論:高倍光學顯微鏡下觀察,未發現白色絮狀物,晶點狀物應該是氣泡,“白色線狀物”疑似為黃膜表面攜帶或是劃痕??蛻敉ㄟ^解決氣泡問題和基膜品質管控,完美解決問題,避免陷入“過濾不干凈”的誤區。
2.劣質濾芯纖維脫落定性分析案例:
涂布行業中大部分采用PP/玻纖材質作為膠水過濾濾材,值得重點關注的是劣質濾芯面對稍高粘度膠水時纖維大概率會隨著膠水被帶出來,造成二次污染;在分析這種情況時,我們會用2800目不銹鋼網片在膠水出口進行攔截,將攔截后的網片通過紅外色譜(FT-IR)對攔截雜質進行有機物定性分析,分析案例如下

結論:通過測試異物圖譜峰值與聚丙烯的標準峰對比,發現相似度為90%以上,結合物料和生產工況,基本能判定纖維為聚丙烯材料,進一步說明異物纖維來源是劣質PP濾芯的纖維脫落導致,所以選擇防纖維脫落濾芯在涂布過濾中至關重要。
三、控制晶點/氣泡建議
1.系統清潔:對膠水桶、泵、過濾器、管路、模頭進行徹底清潔,避免因清潔不干凈造成二次污染;建議采用衛生級不銹鋼過濾器和管路(內壁拋光RA≤0.3um)或者管路內壁噴四氟減輕工人清洗費時費力費溶劑問題;
2.一膠一系統:建議每款膠水采用一套供料系統,避免交叉污染;
3.濾芯選擇及更換:采用防纖維脫落濾芯、高效除凝膠濾芯、針對每款產品制定濾芯更換壓差,避免膠水波動未及時更換濾芯造成凝膠擠穿;
4.外源環境:提高無塵車間等級、新風系統完善、防靜電處理、基膜/膠水品質把控;
5.分級攔截:采用多級過濾器串聯形式,精度由粗到細避免軟性凝膠雜質擠穿;
6.壓力源與泵選擇:針對600CPS以上粘度建議采用齒輪泵/螺桿泵,防止膠水輸送過程中產生氣泡,低粘度膠水在采用氣動泵輸送時增加緩沖罐(過濾器相當于緩沖罐作用)和擋板設計減少氣泡。
7.系統排氣泡:供料系統使用前,應當對過濾器及管路進行排泡處理;
8.消泡:膠水靜止到肉眼可見沒有氣泡后再涂布,靜止時間長影響生產時可以采用抽真空脫泡和脫氣膜進行消泡,詳細可以咨詢科百特銷售;
四、小結:此次主要分享了如何通過科百特CNAS實驗室為涂布企業提供的異物來源分析案例。從涂層中晶點/氣泡的微觀結構進行分析,給廣大涂布行業朋友分享一些常見晶點/氣泡解決辦法和管控建議,但如何調配膠水減少凝膠產生、車間環境改善等等外源因素還需要各位行業同仁一起努力解決。相信隨著大家的經驗分享匯集,技術的革新,低成本控制晶點/氣泡問題會早日解決。