标贴起翘的原因分析和改善措施

■ 文/袁 维

（广东美的制冷设备有限公司，广东 顺德 528311）

0 引言

标贴广泛应用于家电产品，多贴在产品表面及包装纸箱上，例如，用于宣传产品功能的标贴、用于标识产品的型号、重量、尺寸的标贴、用于警告或注意事项说明的标贴、用于标识产品能力参数的标贴，用于标识商家品牌的商标，用于标识产品性能参数的铭牌，以及用于标识产品批次、生产日期、产地的条码纸。标贴是家电产品不可或缺的组成部分。

家电产品每个订单都会用到标贴，由于生产使用频率高，往往出现标贴起翘的故障，特别是干燥的秋冬季节。虽然故障率不高，但是每次故障发生后都需要返修，特别是贴在产品上的标贴，需要重新拆包返修，费时费力，非常麻烦。从标贴失效的表现形式看，标贴边角位置起翘脱落为严重故障，标贴内部褶皱或者边角位置轻微起翘为轻微故障。本文对标贴起翘的主要故障原因进行详细分析，并通过测试验证，复现标贴起翘的失效现象，以期找到相应的改善措施和质量控制方法。

1 标贴起翘分析

标贴因起翘而失效，其原因主要涉及标贴的用胶质量、材质性能、被贴物性状、生产工艺控制、环境温湿度及使用有效期等方面。具体的影响因素可分为以下9种。

（1）胶黏剂的种类：水性胶和油性胶。

（2）胶黏剂的黏性特点：可移胶、不可移胶。

（3）胶黏剂的温湿度环境及保质期。

（4）标贴面纸的材质：PET、PET覆膜、铜版纸、铜版纸覆膜等[1]。

（5）标贴表面的处理方式：覆膜、涂布普通光油、涂布UV光油。

（6）标贴的生产方式：大批量采用印刷和模压，小批量采用打印和刀刻（刀刻标贴在边角的位置容易起翘）。

（7）被贴物的材质：牛卡箱（表面粗糙度）、白板箱、彩箱（覆膜、涂布UV光油等）、塑料、钣金等。

（8）粘贴生产方式和抚标工序。

（9）环境温湿度变化。

依据上述标贴起翘主要原因，建立故障分析图，如图1所示。

图1 标贴起翘原因分析图

2 标贴背胶的选用

有些宣传用标贴到达用户家中后被要求撕掉不残留胶痕，这种场景建议使用可移胶。大部分标贴选用不可移胶的标贴，可一直贴在机身和纸箱上。出于环保考虑，一般使用丙烯酸类胶黏剂，在温度23±2℃、湿度50±5%的情况下保质期为1年，不得使用超保质期的胶黏剂。

3 原因分析和质量控制

3.1 原因分析

标贴起翘的表现形式可分为外卷和内卷两种。所谓标贴外卷，就是当标贴的面材和基材分开后标贴自动反向卷曲。造成标贴外卷的主要原因是标贴在印后覆膜时，膜的转动速度大于标贴的转动速度，膜被拉伸，导致标贴内存在膜的应力[2]。标贴粘贴一段时间后，因膜的内应力作用而收缩，可能造成边角起翘。所谓标贴内卷，就是当标贴的面材和基材分开后标贴自动向内卷曲。造成标贴内卷的主要原因是标贴在整卷收卷时受力太大，纸张被拉伸，标贴所使用纸芯的外径太小，存储放置时间过长，产生永久变形。这样的标贴粘贴前须拉平，将降低车间的生产效率。

3.2 质量控制

（1）标贴外卷超标的质量控制方法。将标贴的面材和基材分开，分别取2件标贴，沿标贴的长边方向，将标贴的一半尺寸粘贴在被贴实物上；沿标贴的短边方向，将标贴的一半尺寸粘贴在被贴实物上。边长L≥150 mm的标贴，翘起的边高H须小于20 mm；边长L在30 mm和150 mm之间的标贴，翘起的边高H须小于10 mm；边长L≤30 mm，翘起的边高H须小于5 mm。标贴外卷的改善措施是在标贴覆膜时调整标贴和膜的转动速度，如图2所示。

图2 标贴外卷例图

（2）标贴内卷超标的质量控制方法。将标贴的面材和基材分开，若标贴向胶面内卷，则内卷边的距离L1须大于内卷边长度L的2/3。标贴内卷的改善措施是调整标贴在整卷收卷时的拉力，并且采用合适直径的卷纸芯，如图3所示。

图3 标贴内卷示图

4 标贴与被贴物之间的选型设计

用于家电类的标贴常使用以下材质：PET、PET＋覆膜、铜版纸、铜版纸＋覆膜。典型的被贴物包括纸箱（牛卡箱、彩箱）、塑料和钣金。为了复现标贴起翘故障，设计如下4种测试方案。

4.1 温湿度环境测试

施加不同环境温湿度的影响，测量标贴物料的变形量，并记录标贴起翘情况。标贴的长度和宽度统一为250 mm×70 mm，按湿热40 ℃/95%RH、高温60 ℃和低温－40 ℃分别设置不同环境温湿度条件，测试24 h，观察标贴是否起翘或出现气泡，并测量和记录标贴尺寸变形量，再将标贴粘贴在对应的被贴物上，观察在不同温湿度条件下标贴的变形情况。测试结果如表1所示。

表1 线性分析结果

被贴物在不同温湿度实验条件下的尺寸变化，如表2所示。

表2 温湿度条件下，不同材料的测试结果汇总表

根据以上测试数据，可以分析得出以下结论。

（1）在温度40℃、相对湿度95%RH的湿热条件下，纸纤维吸潮，纸箱纸板和铜版纸标贴的尺寸变长，而PET覆膜标贴、PET标贴、钣金件和塑料件的尺寸基本不受温湿度影响。当标贴和被贴物的尺寸变化不一致时，PET覆膜标贴和PET标贴在牛卡箱纸板、彩箱纸板上起翘，而铜版纸标贴和铜版纸覆膜标贴在钣金件和塑料件上产生气泡，在常温下放置24 h后仍有气泡痕迹；铜版纸标贴贴在牛卡箱纸板上无异常情况发生。

（2）在高温60℃条件下，纸板的含水率降低，纸纤维收缩，纸箱纸板和铜版纸标贴的尺寸缩短，而PET覆膜标贴、PET标贴、钣金件和塑料件不受高温影响，尺寸不变。当标贴和被贴物的尺寸变化不一致时，PET覆膜标贴和PET标贴在牛卡箱和彩箱的纸板上产生褶皱，而PET覆膜标贴和PET标贴在钣金件和塑料件上产生气泡，在常温下放置24 h后气泡痕迹消失；铜版纸标贴贴在牛卡箱纸板上无异常情况发生。

（3）在低温－40℃条件下，被贴物和标贴的测试结果是尺寸变化小，标贴没有发生起翘、褶皱、气泡等不良情况。

由此可见，当被贴物是牛卡箱时，标贴的材质应采用铜版纸；当被贴物是彩箱时，标贴的材质应采用铜版纸或者铜版纸覆膜标贴；当被贴物是钣金件或塑料件时，标贴的材质应采用PET标贴或者PET覆膜标贴。

4.2 油墨附着力测试

为了对比验证印刷油墨对非覆膜的PET标贴和铜版纸标贴的附着力，根据实际生产情况分别采用批量印刷和色带打印的测试方法。覆膜的标贴是先印刷后覆膜，由于擦拭子无法直接接触油墨，不适合进行油墨附着力测试。测试油墨附着力的仪器是摩擦色牢度测试仪，其摩擦头参数如下：面积约为211 mm2，质量约为0.9 kg，用棉布包覆，垂直于瓦楞方向，转速约为42次/min。测试结果表明：对于非覆膜的PET标贴和铜版纸标贴，用油墨批量印刷，再用摩擦色牢度测试仪来回摩擦600次，标贴上的油墨线条正常；对于非覆膜的PET标贴，用色带打印，再用摩擦色牢度测试仪来回摩擦600次，标贴上的油墨线条正常；对于非覆膜的铜版纸标贴，用色带打印，再用摩擦色牢度测试仪来回摩擦20次，标贴上的油墨线条被擦断线。由此可见，如果按照生产订单需要采用色带打印带有流水号的条码，应采用PET标贴。

4.3 常温老化测试

选取非覆膜的PET标贴和铜版纸标贴作为试样并粘贴在喷涂钣金上，每周在标贴上淋水一次，观察标贴的变化情况。半年的测试结果显示：PET标贴无起翘、无气泡，印刷油墨正常；而铜版纸标贴受纸张吸水循环伸缩影响，边角位置发生起翘，中间位置出现褶皱，边角泛黄，并且油墨线条出现开裂。由此可见，PET标贴受环境温湿度影响很小，测试后的PET标贴本身和油墨都比较正常，在户外环境下，若产品上使用条码纸，建议使用PET材质。

4.4 紫外光-冷凝老化测试

对印有油墨的铜版纸标贴和PET标贴进行紫外光-冷凝老化测试，记录和观察油墨的变化情况，检测标贴材质的变色情况。实验方法如下：将非覆膜的铜版纸标贴和PET标贴试样粘贴在喷涂钣金上，再放入紫外光-冷凝设备内，按照GB/T 14522《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法 荧光紫外灯》中“4 试验条件”的规定进行荧光紫外-冷凝试验；使用波长为280 nm～315 nm的荧光紫外灯（UV-B），光照8 h，光照温度60 ℃±3 ℃，冷凝4 h，冷凝温度50 ℃±3 ℃，12 h为一个循环，测试500 h。测试后发现，铜版纸标贴的油墨线条断线比较多，而PET标贴的油墨线条还比较完整。对于铜版纸标贴和PET标贴的无印刷部分，用色差仪记录同一个测试点的L*、a*、b*值，在老化测试前记为L0*、a0*、b0*，老化后的色差值记为L*、a*、b*，色差值ΔE*的计算公式如式（1）所示，测试完后的数据汇总如表3所示。

表3 色差测试后数据汇总表

从如上测试数据中可以发现，PET标贴的抗光老化性能优于铜版纸的光老化性能。

5 结论

通过温湿度环境、油墨附着力、常温老化和紫外光-冷凝老化的测试和分析，根据实际的使用环境需要，针对不同的被贴物，我们可以得到标贴的优选型号，如表4所示。为了防止标贴起翘，需要使用合适的胶以及胶必须在保质期内，并且要严格控制标贴的本身卷曲变形的程度。对于标贴的印刷油墨质量，可以通过摩擦色牢度测试仪进行擦拭测试，或者通过荧光紫外-冷凝加速老化试验进行评估。只有选择合适的标贴材质并控制好标贴质量，才能减少车间生产返工，提高企业效益，才能减少客户投诉，提升品牌形象。

表4 标贴材质优选表