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高溫蒸煮袋的工藝關鍵點有哪些?

發布時間:2017/05/19 16:14:23  閱讀量:29 次



一般的高溫水煮袋的材質為尼龍/LDPE,用於包裝棕子、竹筍之類的產品,但高溫蒸煮袋對於水煮破袋有著很高的標準,容易有男較大的損失,以下就以尼龍/LDPE 在生產工藝中的關鍵點進行分析。

一、材料的選擇

1.BOPA薄膜的選擇

①尼龍薄膜的弓形現象

BOPA薄膜可以采用管膜拉伸法生產,也可以使用平麵雙向拉伸法生產。不同方法生產的雙向拉伸尼龍薄膜具有不同的弓形效應,其對薄膜的印刷套印精度及包裝袋(包括煮前和水煮後的袋麵外觀)的平整度都有明顯的影響。

 

檢測尼龍薄膜弓形效應的具體方法是測定對角線的熱收縮率。國家標準中的熱收縮的檢測條件是,我們也可以按水煮袋的實際使用條件(如100℃30min)來檢測尼龍薄膜的濕熱收縮率,對角線熱收縮率的差值越小,表明產品的均衡性越好;差值小於1.5%,製袋時不會產生翹角。

②市場供應品種

BOPA薄膜分為印刷級和複合級兩種,印刷級可用於印刷、複合工藝,複合級僅推薦用於無需印刷的複合工藝。厚度一般有12μm、15μm、25μm兩種規格。15μm用軟包裝複合膜,25μm用於冷成型鋁藥品包裝。用於中間層複合,且用於水煮蒸煮用途時,一定要使用雙麵電暈薄膜。

③BOPA薄膜的關鍵質量要求

a、平整度要求高的應選擇弓形效應小的同步拉伸薄膜。

b、薄膜的表麵張力≥50mN/m,保證油墨的附著牢度。處理值也不是越大越好。

c、選擇對相對濕度適應性好的薄膜,保證套印精度。

d、選擇熱收縮率較小的薄膜品種(濕熱收縮率)。

2.熱封層PE的選擇

水煮袋PE不同於普通PE的地方:①更好的熱封強度;②良好的夾雜物熱封性;③較好的熱粘強度(在水煮時不破袋);④良好的厚度均勻性→熱封合質量的穩定;⑤良好的透明性,無明顯水紋狀;⑥無影響使用的魚眼、雜質、晶點→外觀氣泡,甚至刺穿PA薄膜→阻隔性下降,或出現油類滲漏現象。前三點質量特點主要由吹塑時PE膜各層的粒料配方決定。

3.印刷油墨的選擇

尼龍膜印刷一般選用聚氨酯專用油墨:①無苯有酮係列;②無苯無酮係列。

在選擇印刷油墨時注意:

①色別型號的耐性選擇,如某聚氨酯油墨的F1200紅、1500紅、F1150紅、F2610金赤、F3700橙、F4700中黃等色別的油墨在說明書中就注明了不能用於BOPA/PE結構的水煮膜印刷,某些顏色不耐水煮,在水煮沸時易出現色料滲出現象。

②金銀色墨要慎用。對於金銀色墨,油墨廠在說明書中都不建議用於水煮用途,但是市場上的水煮包裝袋有些應用了金銀色顏色,一般的做法是在應用前谘詢油墨廠進行配方設計,還要注意不能大色塊印刷。

③對尼龍薄膜要有好的油墨附著牢度,這樣才能保證油墨部位最終的剝離強度。

4.膠黏劑的選擇

選擇能耐水煮的膠黏劑,並保證複合後的交聯固化程度。另外,陳膠再利用時應慎重(一般應避免使用),因為陳膠在放置過程中膠液中的主劑與固化劑基團的有效比例已失衡,易出現膠層不幹現象。

5.乙酸乙酯的質量要求

我國《工業乙酸乙酯》GB/T 3728-91中規定,優等品水分含量小於1000ppm,一等品水分含量小於2000ppm,合格品水分含量小於4000ppm。

乙酸乙酯中的水份及醇類(不僅是乙醇,甲醇、異丙醇的含量也應控製)會與膠水中的固化劑反應,而消耗固化劑,造成膠層不幹現象,是水煮袋膠層起皺的主要原因之一。

二、凹版印刷工藝

1.具體油墨型號的選擇

按工藝指定的油墨型號進行生產,如前麵介紹的有些色別的油墨是不適合用於BOPA//PE印刷。

2.舊墨再利用時需添加50%以上的新墨,變質油墨不得使用。

3.必要時可在白墨中添加一定比例的固化劑

白墨中加入一定比例的固化劑的目的有兩個:一是提高油墨的耐熱性;二是抵消油墨中樹脂基團對固化劑的消耗,避免夏季膠層固化不完全現象。

加入方法:先用溶劑稀釋後再緩慢地邊攪拌邊加入油墨中,直至混合均勻。

錯誤方法:直接加固化劑倒入油墨中,或加入墨盤中,這樣會混合不均勻,反而起不到添加固化劑的效果。

另外,還要注意時效性:加入時效性一般為12小時,隔夜的油墨固化劑已失效,或再用應補加一定量的固化劑。

4.尼龍膜的防潮管理

尼龍吸潮,則印刷時容易出現荷葉邊、蕩邊、條紋、上色不易、套色不準等現象。

印刷時最好能控製生產車間的溫濕度,當生產車間的濕度超過80%時,尼龍膜容易吸濕潮漲,叢而引起一係列的印刷產品質量問題。

具體要注意以下幾方麵問題:①使用前不要過早打開包裝。②盡量一次用完,剩下的餘膜用阻隔性好的材料包好。③印刷時第一色組不上版輥,進行預幹燥。④保證生產車間合理的溫度(25℃±2℃)和濕度(≤80%RH)。⑤印刷好的尼龍薄膜應用防潮薄膜包裝好。

三、幹法複合工藝

1.上膠量的選擇

標準上膠量範圍:2.8~3.2gsm,過大的上膠量對剝離強度沒有意義,反而增加幹燥負荷。對於幹燥能力不足的複合設備,反而增加煮後脫層、破袋的機率。

 

在檢測上膠量時,要特別注意尼龍薄膜經烘道前後因含水量的變化,影響上膠量檢測的準確性!

我們在生產水煮袋時,不能隻看上膠量,還要關注膠粘劑塗布的微觀均勻性,網線輥的參數會直接影響膠黏劑塗布的微觀均勻性。

2.乙酸乙酯的水分要求

GB/T3728-2007對乙酸乙酯的水分含量及乙醇含量都有明確要求,乙酸乙酯的質量不合格(如水分含量及醇類超標)常導致複合膜起皺質量事故發生。

表1是某一軟包裝廠的乙酸乙酯含水量檢測數據,在20個批次的進貨檢驗中有4個批次超過500PPM(優等品),其中一個不合格,而且該批為桶裝(經銷商分裝)溶劑,其他批次為槽罐車溶劑。大多數小型軟包裝企業購買的都是桶裝溶劑,乙酸乙酯中的水分含量指標極可能超出合格品的要求。

 

表1:乙酸乙酯含水量檢測數據為:PPM

乙酸乙酯中的醇類含量往往未引起大多數軟包裝企業的重視,一軟包裝企業的乙酯檢測數據(桶裝溶劑)發現,14個批次中僅一個優等品,2個一等品,整體質量較差,軟包廠應引起重視。

3.保證膠黏劑的幹燥充分

我們通常隻關注複合上膠量,實際上幹燥不充分往往是造成膠黏劑固化不完全(膠層耐熱性不足),包裝袋水煮時脫層、起皺質量現象的最直接原因。配好的膠液中存在少量的水分及醇類雜質,良好的幹燥性可使塗膠層中的水分等雜質盡量揮發,減少對膠層中固化劑比例的消耗量。幹法複合時為保證膠黏劑充分幹燥,要注意幾下幾點:

 

(1)設備本身的幹燥性能,如設備的進排風量、烘箱長度。

 

(2)幹燥溫度的設定。

①第一區幹燥溫度的設定。第一區幹燥介質的乙酯濃度最高,所以第一區幹燥溫度設定不能太高(一般不能高於65℃)。因為溫度過高,膠層表麵的溶劑快速揮發而結皮反而抑製了內層溶劑在後幾區幹燥段的逸出。

②幹燥溫度梯度設定。烘箱溫度應按梯度逐漸升高的規律設定,目的是加速硬化區和排除異味區膠層溶劑的擴散揮發,減少薄膜內的溶劑殘留。

(3)進排風量的調節。

①在幹燥過程的蒸發區進排風量閥門應開到最大,且關閉回風閥門。

②而在幹燥的硬化區和排除異味區可適當增加回風量,可節省部分能耗。

4.環境溫濕度的影響

夏季的高溫高濕季節是雙組份聚氨酯膠黏劑幹法複合膠層不幹質量事故的多發時段,據某膠黏劑廠介紹,在夏季接到的質量反饋中95%與膠層不幹有關。高溫高濕的環境下,空氣中的含水量很高,極易通過乙酸乙酸的揮發從而進入膠盤中消耗固化劑,使膠黏劑主劑與固化劑的配比失衡,導致複合固化後膠層交聯固化不完全,在水煮時出現脫層起皺現象。

沒有條件控製車間溫濕度的軟包裝企業,在夏季高溫高濕季節應注意以下幾點:

①通過檢測環境溫濕度及膠盤、溶劑桶上方的溫度,避免“露點”現象發生,一旦出現“露點”即意味著空氣中的水分大量進入膠盤中,極易出現膠層不幹現象。

②水煮袋在生產安排時盡量避開高濕度時段進行複合加工。

③複合用的乙酸乙酯桶、膠水循環桶應加蓋密封,如采用半封閉的膠盤則可進一步減少環境濕度的影響。

5.熟化工藝要求

一般熟化條件:溫度50~55℃,48小時。

另外,還要關注整個膜卷熟化的均勻度:①顯示溫度與膜卷附近的實際是否一致(膜卷上下左右的實際溫度);②膜卷附近的空氣是否能實現有效對流;③收卷表麵溫度對熟化的影響:傳熱有一定過程,卷芯複合膜的熟化條件是否達到要求。(這可能是造成質量不穩定的一個主要因素。)

四、製袋工藝

水煮袋熱封合強度要好,更關鍵的是要求整批質量穩定,如:①無局部封合不良的現象;②整批無個別封合不良的現象。

製作水煮包裝袋時要注意以下幾點:

①在保證封合外觀的情況下,設定稍高的熱封合溫度,避免因複合膜厚度偏差引起的熱合質量不穩定的現象。

②正常生產時封邊要保證三次有效熱封次數。停機後再開機時,可能出現熱壓了一次或二次的部位在再次開機時表麵已冷卻(第一次熱壓時隻能起到預熱的作用),實際的有效熱封次數隻有二次,因而也需要設定較高的熱合溫度(熱壓兩次就能熱合良好),避免停機後再開機時出現數量極少的封合不良現象。

③水煮袋多數都是液體包裝,對包裝袋的耐跌落性能要求較高,製袋時避免熱封合邊的根切現象,特別是熱封刀邊緣不能太鋒利,應適當倒角或打磨。

五、檢測要求

1.取樣的代表性

①首樣確認時,一次連續取樣的數量應覆蓋所有封刀的長度,才能有效避免局部封合不良的現象漏檢。

②取樣是在調試正常後取樣,調整熱合溫度、壓力、機速,更換膜卷後應重新確認。

2.熱合強度檢測判定方法的有效性

①正確方法是將袋子的熱合邊剪成20~30mm的窄條後沿垂直於封合線的方向撕,不能用竹片靠的方式。

②封合邊內側不應有2mm以上寬度能撕開的現象。否則,上機測試時強度合格,但熱封合層並沒有完全整合在一起,導致水煮時的封合強度下降較多而出現水煮破袋現象。水煮後袋子是從封合邊上兩內層PE的界麵脫開時,就屬於熱封合邊不牢的問題。

3.水煮試驗要點

(1)取樣方法

①水煮包裝袋試機正常後,由檢驗人員在試機袋中縱出每排隨機連續抽取數個樣袋(取樣數量要求覆蓋縱出封刀長度)盛水封裝後進行煮沸試驗。

②一出二以上的袋子抽樣時應用記號筆對出袋及左右方向進行明顯標識以便準確判斷熱合不牢所在封刀位置。

③正常生產工藝條件發生明顯改變時,如機速、溫度調整等,必須重新抽樣進行水煮試驗。

④每一班次交接班後,應重新取樣進行水煮性能測試。

⑤對過程中發現的不合格品,及時隔離處理。

(2)試驗條件

①在包裝袋中裝入1/3~1/2容量的水,封口時盡量排氣。若封入空氣過多,則容易導致誤判。煮沸試驗時加蓋,以略增加袋內的壓力。

②煮沸時間按客戶的使用條件為準,或按相關檢測標準進行。

(3)試驗合格標準

①袋麵無整體或局部起皺、脫層現象;煮沸後手感檢測剝離強度。

②印刷油墨無變色或滲色現象;

③無漏袋破包現象;封合邊無明顯跑邊現象(跑邊寬度控製在2mm以內)。


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