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            無溶劑復合技術工藝探討

            2019-05-15 1408次 返回

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            軟包裝的發展與食品行業發展相輔相成。近年來,隨著國內產品質量和環保意識的加強,綠色包裝材料和工藝越來越受到復合膜包裝業以及軟包裝終端用戶的青睞。無溶劑復合工藝是一種先進的綠色復合工藝。它不存在廢氣排放的問題,不需要龐大復雜的加熱鼓風、廢氣排風裝置,設備簡單,能耗減少,工藝流程簡單,設備占地面積小?!耙擞诮档统杀?,節省資源,保護環境,因此無溶劑復合工藝將是未來復合工藝發展的方向,也是未來食品包裝的大勢所趨”。

            目前國家對食品安全的監管力度明顯加大,比如QS認證就是一項重要的全國性舉措,國人對健康安全的關注也顯著提升;特別是將要出臺的新修訂的食品容器、包裝材料用添加劑使用衛生標準(GB9685-2008),特別對粘合劑和油墨中溶劑的使用將有新的標準。

            可見,在可持續發展的今天,以健康生活,回報社會。對社會:資源節約,環境友好。生產衛生性能可靠性強的綠色包裝。

            對此我在這里與大家一起分享一下無溶劑工藝技術探討。無溶劑復合中,采用的膠如漢高無溶劑雙組份粘合劑100%固含量,不需使用有機溶劑,上膠量僅需1~2g/m2,其難點是涂布量非常小。要求黏合劑能均勻地涂布在材料面上,由于無溶劑膠黏劑的初始黏度很低,操作控制難度加大,容易出現各種質量問題。我們一定要在工藝上控制要點及常見問題進行分析:

            (一)無溶劑復合技術的工藝控制要點: 

            1.復合基材

            目前,無溶劑復合常用基材主要有BOPP、PET、VMPET、CPP、PE、鋁箔等。復合時一般將剛性大、涂布性能好的材料(PET、BOPP、VMPET等)放在主放卷工位;將易拉伸的材料(PE、CPP、等)放在副放卷工位。但也不是一成不變的,可以根據實際生產情況靈活選擇,如印刷膜與鍍鋁材料復合時,為了保證復合質量和生產效率,可以把鍍鋁材料放到主放卷工位。

            2.膠黏劑的選擇

            無溶劑膠黏劑主要無溶劑型膠黏劑、雙組分反向熱涂型膠黏劑、UV固化型膠黏劑。選擇膠黏劑時需要考慮的因素也很多,首先是包裝內容物的種類及所用薄膜材料的種類;其次,如果印刷油墨與膠黏劑接觸,還要考慮兩者的相容性;再次,剝離強度要求以及熱封條件等對膠黏劑的選擇也有很大影響。

            另外,還需要注意兩個問題:一是MDI類型的異氰酸化合物會透過內層薄膜逐漸向內層表面遷移,并與水汽發生反應形成聚脲抗熱封層,影響包裝袋的熱封質量,當聚乙烯薄膜質量較差或膠黏劑選擇不當時容易發生此問題,尤其是使用雙組分膠黏劑時更要注意。二是復合爽滑劑含量較高的薄膜時,由于爽滑劑遷移進膠黏劑層,可能會出現剝離強度差、熱封不良、摩擦系數增大等問題,影響其在包裝生產線上的操作性。因此,在復合此類薄膜時一定要注意選擇合適的膠黏劑。

            3.張力控制

            在無溶劑復合工藝中,張力控制極為重要,必須非常精確。張力控制包括主放卷張力、涂膠后薄膜張力、副放卷張力、收卷張力、收卷錐度幾個方面。一般來說,薄膜涂膠后的張力要略大于主放卷張力,收卷張力略大于放卷張力,收卷錐度控制在20%以內為好。針對不同材質的薄膜,復合過程中各部分張力大小也有所不同,不同廠家生產的同一材質的薄膜,其張力也要略作調整。如PET/PE結構的復合薄膜,PE膜的張力大致在1.5~2.5N之間,PET膜的張力可以根據實際情況控制在7~15N之間。

            檢查張力是否合適的方法:在復合過程中停機,在收卷處用刀片在復合膜上劃一個“十”字型,理想的狀態是劃“+”后復合膜仍保持平整。如果復合薄膜朝某一方向卷曲,則說明該層薄膜的張力過大,應適當降低該層薄膜的張力或增大另一層薄膜的張力。

            4.涂膠量的控制

            涂膠量也是影響復合產品質量的關鍵因素。開機前,首先要調節兩根計量輥(鋼輥)之間的距離,左右兩邊的距離應保持一致,以確保涂膠均勻。而且要等計量輥完全預熱以后,再調整兩端的間隙。另外,涂膠輥必須保持良好的光潔度,不能有異物存在。

            涂膠量的大小可根據產品要求而定,并用0.8mm、1mm厚的鋼尺進行調整。一般情況下,復合無印刷圖案的薄膜時,涂膠量可以控制在0.8~1.2g/m2;有印刷圖案的薄膜,可以根據印刷面積的大小將涂膠量控制在1.5~3.0g/m2。需要注意的是,由于不同種類的油墨所用的樹脂和顏料不同,所以需要的涂膠量也不同。

            5.收卷及后處理

            為了防止靠近卷芯的薄膜發生嚴重皺褶,收卷時好用直徑為6英寸的紙芯。另外,復合膜卷的表面也存在收縮問題,可以在下機前用膠帶將膜卷的左右兩邊和中間部位粘牢,可有效減少膜卷外部的浪費,提高了產品的利用率。

            由于無溶劑膠黏劑的初黏性差,而且在熟化過程中膠黏劑仍然呈半流動態,所以復合膜收卷后要輕拿輕放,如有條件好懸掛起來,在40℃以下的環境中存放。

            6.計量泵的保養

            使用雙組分膠黏劑時,計量泵是非常關鍵的部件,必須要保證計量泵運轉良好。進入計量泵的壓縮空氣要保持干燥狀態,必要時還應加裝除濕裝置。如果壓縮空氣中含有水分會產生很大影響,一方面可能造成張力的變化;另一方面會使膠泵堵塞,造成膠黏劑配比錯誤,同時膠黏劑也會在膠泵內固化,不易清理。

            (二)常見問題分析

            1.涂布效果差

            (1) 轉移輥壓力不夠。

            (2) 轉移輥機械制動調節錯誤。

            (3) 涂布輥未清理干凈。

            (4) 涂膠壓輥、轉移輥或復合輥的光潔度差。

            2.薄膜邊緣涂布效果差

            (1) 靠近擋板的膠黏劑長時間不替換(復合有白版的產品時經常出現),只要常擺動噴膠嘴保持此處的膠黏劑新鮮即可。

            (2) 復合輥或涂膠壓輥兩邊有膠液或其他雜質。

            3.收卷端面不齊

            (1) 涂膠量太大。

            (2) 從復合輥出來后膜卷的冷卻效果差。

            (3) 張力不合適。

            (4) 收卷處擠壓輥的平齊度差。

            (5) 薄膜左右兩邊的涂膠量相差太大,將差值控制在0.2g以內。

            (6) 紙芯與薄膜沒對齊。

            4.白斑

            (1) 涂膠量低,沒有足夠的膠黏劑滲透到油墨中。此時表現為復合膜整體出現細小、均勻的斑點。解決辦法是適當增加涂膠量,調整復合溫度和復合壓力。

            (2) 涂膠部、復合部各輥的表面光潔度太差或粘有膠黏劑等異物。此時表現為局部間斷重復出現斑點??梢酝ㄟ^測量重復出現的兩斑點的間距來判斷是哪根輥上有異物,清理干凈即可。

            (3) 基材膜張力不均,進入復合輥前打褶,造成局部復合效果較差,并會出現氣泡,宏觀表現為白斑。解決辦法是調整復合前的撓度輥,使薄膜進入復合之前保持平整,可適當調整張力或更換膜卷。

            (4) 復合部分或涂膠部分的壓力設置不當。

            (5) 油墨與膠黏劑的相容性不好,在沒有膠黏劑滲透的油墨處會出現白斑,應更換合適的膠黏劑或油墨。

            5.氣泡

            (1) 復合部或涂膠部各輥有損傷或異物。

            (2) 復合壓力太低。

            (3)復合速度太快,膠黏劑涂布效果不佳??蛇m當降低復合速度,或提高夾膠輥溫度以增加膠黏劑的流動性。

            6.刀線

            主要原因是涂布單元各輥沒有清理干凈或轉移輥的光滑性太差。此時應停機清理涂布單元,或更換轉移輥,有時晃動計量輥也能消除刀線故障。

            7.膠黏劑干燥不良

            (1) 膠黏劑沒有按照正確配比要求配制。

            (2) 膠黏劑失效。

            (3) 混合后的膠液中混入水分或大量乙酸乙酯。



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