在涂布生产过程中,一个看似微小却影响深远的问题——气泡,常常成为制约产品外观、性能与合格率的关键因素。气泡导致的表面不平整、性能下降等问题,直接关系到产品的最终品质与市场竞争力。因此,深入理解气泡产生的根源,并掌握有效的消泡工艺,是涂布技术领域一项至关重要的课题。

气泡产生的主要原因
气泡的形成非单一因素所致,是原料、工艺与环境等多方面共同作用的结果:
溶剂挥发过快:溶剂快速挥发时,涂层表面易形成一层薄膜,其内部压力降低,导致溶解的气体析出并形成气泡。
体系成分影响:表面活性剂含量过高会显著降低液体的表面张力,反而更容易产生和稳定气泡。同时,涂布液本身含水量过高或助剂添加不当(如助剂不稳定、用量过大导致粘度过高),也极易在过程中引发气体产生或空气包裹。
工艺操作引入:在涂布液制备阶段,过速或过长时间的搅拌容易将空气卷入液体。在涂布阶段,若涂布速度过快、涂布量过大,或设备、基材上混有油脂污染物,都会导致气泡被封闭在涂层中。
环境条件波动:生产环境的温度、湿度与气压变化,会直接影响涂布液的流平性、挥发速度,从而诱发气泡的产生。
气泡带来的质量危害
气泡的存在对产品造成的负面影响是多层次的:
外观缺陷:直接导致涂层表面出现麻点、凹陷或橘皮纹,严重影响产品美观度。
性能衰减:气泡可能破坏涂层的连续性和致密性,使其防护性、附着力、机械强度及耐候性等关键性能下降。
工艺干扰:气泡会改变涂布液的流变特性,可能增加粘度,导致在辊涂、喷涂等过程中出现涂布不均、断线等问题,加大工艺控制难度,影响生产效率。
解决气泡问题需要从涂布液制备和涂布工艺实施两个环节进行系统性防控。
涂布液制备阶段的消泡方法:
机械消泡法:利用搅拌器产生的剪切力或离心力,使气泡破裂消散。此法通用性强,但需注意控制搅拌参数,避免引入新的空气。
真空消泡法:将涂布液置于真空环境中,通过降低外部压力使内部气泡膨胀破裂。此法效率高、效果显著,特别适用于对涂层质量要求极高的高端产品,但设备投入较高。
化学消泡法(溶剂/消泡剂):通过添加适量溶剂或专用消泡剂,降低局部表面张力,促使气泡膜破裂。此法高效便捷,但必须精准控制添加量,否则可能影响涂层成分与性能。其中,选择合适的消泡剂并评估其与体系的相容性至关重要。
涂布工艺过程中的控制与消泡:
工艺参数优化:适当提高涂布速度以减少液体暴露时间,或增加涂布压力以促进气泡排出、使涂层更均匀。
环境精准控制:严格调控生产现场的温湿度,保证涂布液具有适宜的挥发速率和流平性。
后处理手段:对于涂布后已形成的微小气泡,可采用轻度加热、真空脱泡或低频振动等后处理方式予以消除。

涂布过程中的消泡是一项需要综合治理的精细工艺。在实际生产中,并无“一招通吃”的解决方案。企业必须根据自身所用涂布液的特性、基材状况以及最终产品的性能要求,对气泡产生的根源进行精准分析。通常,将配方优化(如精选助剂)、工艺参数调整(控制速度、压力、温湿度)与高效的消泡手段(机械、真空、化学法相结合)进行系统性的整合,才能实现稳定、高效的连续生产,从根本上提升涂布产品的内在质量与外观表现,从而在激烈的市场竞争中赢得先机。
来源:广东功能膜工研院
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