涂布用膠粘劑過濾常見問題剖析及解決方案
近年來平板電腦、觸屏手機等智能產品不斷更新換代,其化學阻抗性、尺寸安全性等方面要求越來越高,而賦予這些性能的保護膜、光學膜,除了需要具有傳統保護膜的性能外,還需兼具高透明性、低霧度、優良的接觸性與平滑性等特點。功能性膠粘劑和涂布的品質是決定這些性能的基本條件,而在涂布前膠粘劑的過濾工藝又直接影響到涂布的品質,因此膠粘劑的過濾情況受到涂布企業的格外關注。
目前,涂布企業較多采用的是濾芯過濾的方法,但由于濾芯種類、過濾機理不同和適用范圍的差異,過濾時經常出現“掉毛”、過濾不干凈等現象。本文從濾芯去除凝膠的機理出發,對這些過濾問題作以簡單剖析,并介紹幾種合適過濾技術及解決方案,以幫助涂布企業解決膠粘劑過濾的問題,進而提高產品品質。
過濾常見問題及解決方法
1、纖維脫落
部分涂布企業選用廉價的濾芯對膠粘劑進行過濾時,在過濾后的膠粘劑中或涂布時會出現“毛發”狀物質,實為從濾芯中脫落的纖維。濾芯組成的單元是纖維過濾材料,而纖維間是通過熱熔作用形成一定程度的半固化結構,但在過濾較高粘度膠粘劑時,持續的摩擦力會逐漸破壞纖維間的半固化結構,造成纖維斷裂并脫落于膠粘劑中。
對此問題,我們引進熱熔固化技術、纖維防脫落技術等,前者可以降低纖維斷裂的風險,后者可以降低已斷裂纖維脫落的可能性,通過雙重技術保障解決了纖維脫落的問題。熱熔固化技術是通過對過濾材料施加一定的溫度及壓力,在不影響材料結構及精度的情況下,使纖維之間由半固化結構加強為固化結構,從而提高強度(見圖1);纖維防脫落技術是采用與短纖維不同的長絲材料,在過濾層下游增設一道保護層,避免斷裂的纖維從濾芯中脫離落入膠粘劑(見圖2)。

2、凝膠擠穿
凝膠擠穿是膠粘劑過濾常見的問題之一,直接會導致涂布不勻、晶點等現象,造成此問題的主要原因是濾芯種類的選型及過濾工藝設計不佳。涂布企業配制的膠粘劑,一般固含量不低于30%,而大多原膠并未經過過濾,或僅采用濾網、濾布進行簡單的過濾,因此稀釋后的膠粘劑中可能仍有較多的膠粒。對此情況,如果采用表面過濾工藝如折疊濾芯直接進行過濾,會導致膠??焖俣氯麨V芯表面,膠粒也會在流動膠粘劑的粘著力作用下變形擠穿濾芯的過濾層,進入過濾后的膠粘劑中,而選用深層過濾類型的卷繞濾芯等,則可以將大部分膠粒層層攔截,束縛在濾芯的過濾層中,有效去除膠粒。

3、細小膠粒殘留
在經過深層濾芯過濾后,大部分膠粒已經被去除掉,但尺寸細小的凝膠仍有可能穿過層層過濾,殘留在膠粘劑中。這些微量、細小的凝膠,與普通濾芯過濾層中纖維相比尺寸較小,僅僅通過過濾作用不易將其攔截,而膠粒具有一定的粘附性,當選擇纖維更細的超細纖維材料(納米材料)進行過濾時,過濾材料具有更大的比表面積與凝膠接觸,兩者間相互粘附與交纏的作用得到增強,膠粒更容易從膠粘劑體系中脫離。因此,對于殘留的細小凝膠粒子,選擇具有吸附作用的納米過濾材料,可以起到良好的去除效果。

膠粘劑過濾工藝的推薦
濾芯的種類一般分為表面過濾型和深層過濾型兩種,前者如常見的折疊濾芯,后者有熱固型熔噴濾芯和卷繞濾芯等。表面過濾型的濾芯過濾速度較快,但對凝膠類的去除程度有限,僅適用于凝膠含量較低的膠粘劑;深層過濾型濾芯由于過濾層較多,膠粒不易穿透,因此較適合用于膠粒雜質含量高的膠粘劑。
1、膠粘劑的凝膠預過濾
高膠粒雜質含量的膠粘劑,建議先選用低精度的深層型濾芯(如卷繞濾芯、熱熔固型熔噴濾芯)作為預過濾,通過深層過濾結構對大部分膠粒進行截留,過濾后膠粘劑中的膠粒雜質大幅度減少,可以滿足一些要求并不十分苛刻的保護膜涂布要求。
2、膠粘劑的凝膠精密過濾
經過預過濾后的膠粘劑中一般仍會殘留少量的、微細的膠粒,對于要求較高的保護膜和光學膜,需要再進行精密過濾。此時可選用高精度的表面過濾型濾芯(折疊濾芯)作為終端過濾,由于膠粒含量少,不易穿透濾芯致密的過濾層,因此可以進一步提高膠粘劑的潔凈度。