软塑包装讲座_五_干式复合膜的生产工艺及性能_周祥兴

1、一干式复合技术的定义、特点每一种单种薄膜总是具有各种塑料存在的固有优点和不足之处,对于愈来愈多的商品包装提出的愈来愈苛刻的包装要求,很难用单种薄膜得到满足,为此出现了多层次的复合薄膜,利用不同性能的塑料薄膜及其它基材,层合在一起,使性能上可以做到互相取长补短,更好地满足商品包装的要求。干式复合是使用粘结剂把不同的基材膜粘结起来,成为一个整体的薄膜包装材料,由于其生产工艺流程是先在基材面上涂胶,进行干燥后再同另一种基材膜贴合在一起,所以叫干式复合。与之相对立的是湿式复合,湿式复合的工艺流程是基材上涂胶后先同另一基材压贴复合,然后干燥固化,所以叫湿式复合。由于湿式复合中,二层复合了的基材中夹杂着含

2、有大量溶剂!水或醇或有机溶剂的胶粘剂,因而这些溶剂只能靠基材有大量孔隙可以渗透入内或者可以吸收在多孔性基材中间才能固化,对于塑料薄膜这种非多孔性材料来讲,湿式复合显然是不合宜的,因为塑料薄膜无法使大量溶剂渗透出去,会长久被夹持在复合薄膜中,造成复合膜质量下降、报废,湿式复合的典型例子是胶合板的生产。干式复合的特点是:!一可供选用的基材面广泛,不仅可以层合塑料薄膜同塑料薄膜,还可层合塑料膜#金属箔、塑料#布、无纺布或纸,还可层合金属箔#纸,以及任何平片状的材料,只要精心选用好胶粘剂和涂布量,就能有良好的复合强度;!二复合膜可以表面印刷,也可以里印刷,印刷层放在复合膜里面,可以提高印刷色彩的光泽性

3、,防止印刷被擦伤或被溶剂溶去,可良好地保护好印刷图案;!三可以生产各种高档的复合膜产品,复合膜质量好,复合牢度高,复合剥离强度可在$%&#(宽以上,即:*+,-#(宽以上;!四干式复合由于是使用量较多、价格较贵的胶粘剂,复合油墨的价格也比一般油墨的价格贵,因而干式复合膜是所有其它复合膜中价格最贵的;!五干式复合膜各层次厚度可以精确的控制,没有界面不清的问题;!六干式复合膜由于使用溶剂胶粘剂,有溶剂污染大气环境的问题和残留溶剂的毒性问题存在。一般来讲,干式复合膜中总的有毒成份残留量都在,.$(&#!之间,国家规定为$/&#!以下为符合卫生标准。中国包装工62-789:

4、;+/?($ 6ABCD+-+,=软塑包装讲座!五干式复合膜的生产工艺及性能干式复合膜的生产工艺及性能周祥兴正因干式复合存在一些环境和卫生方面的问题,为此干式复合膜禁止在美国、加拿大和欧洲作包装食品和药品使用。但是在世界其它国家没有这个规定,干式复合膜可以用于食品及药品包装。二、干式复合工艺流程及生产技术%一&能用于干式复合的基材膜性能及要求干式复合用基材膜的性能列于表#中。用于干式复合的薄膜必须具有以下性能要求:%一&表面光滑平整,无孔洞、僵块、过多的黑黄点和晶点;%二&厚度的平均误差应在#以内,厚度的平均误差可按下列公式计算:式#中的最大厚度和最小厚度是在整个薄膜的宽度门幅上每隔!(取一测

5、量点,用千分卡测得厚度,然后按上式计算;%三&厚度的平均误差的分布应均匀,十分不均匀的厚度平均误差分布,不适宜用于干式复合,易产生涂布胶不均匀,造成复合强度不一致等疵品;%四&薄膜在干式复合机上的复合张力牵引下,伸长率应小于#;%五&双向拉伸薄膜涂胶后,经过*+,-的热烘道干燥时,其收缩率应小于#;%六&薄膜层合面的表面张力应大于.达因/(。%二&干式复合的工艺流程如下:已印刷了的面层薄膜%反印刷&放卷!凹眼网纹辊涂胶!加热烘道干燥!复合辊上同另一基材压贴复合!收卷!熟化室熟化!分切机分切!制袋机制袋!产品包装出厂。%三&复合用胶粘剂干式复合用胶粘剂原则上什么样的胶均可使用,选用胶的标准是:%

6、#&有良好的粘结能力,胶的耐水性、耐油性、耐高温蒸煮性、耐低温、耐高温性优;%!&胶的残留溶剂量要少,溶剂挥发后的毒性少;%0&价格要适中、便宜。一般均选用双组分的聚氨酯胶作为干式复合膜生产用胶粘剂,因为这种胶的初粘力高,粘结力强,交联反应固化后的耐热性、耐水性、耐油性等好。其溶剂醋酸乙酯挥发速度快、残留量少、毒性低。因为是反应型固化胶粘剂,因此要进行熟化处理,使其能彻底反应交联,达到最高复合强度。聚氨酯胶,具有异氰酸基团+1(2的单独使用的称为一液型聚氨酯胶粘剂。以未端带+34羟基作为主剂%聚酯或聚醚为主剂&,具有异氰酸基+1(2为固化剂配合起来使用的称为二液型聚氨酯胶粘剂。一般二液型使用比

7、一液型广泛,粘结力强、粘结性能优,尤其在高温蒸煮和超高温蒸煮复合中,二液型聚氨酯胶完全能符合要求,而一液型聚氨性能不透明透明刚性阻湿性阻气性耐油性耐低温性耐高温性热封性印刷性表#各种干式复合用基材膜的性能基材薄膜纸、铝箔、各类着色膜及镀铝膜玻璃纸、塑料薄膜纸、铝、4567、366、678、玻璃纸、硬69:铝、4567、;567、695:、366、:66、678、涂膜铝、695:、69=、6=、67纸、铝、玻璃纸、678、6=、366厚度平均误差?#%#&最大厚度+最小厚度最大厚度A 最小厚度&(#%*+#%,-./0.1式!酯胶却不能用于高温蒸煮复合膜的生产。聚氨酯胶粘剂对塑料薄膜、铝箔及其它

8、金属箔、玻璃纸、橡胶等材料具有良好的粘结性,同异氰酸酯具有高度的反应能力,固化后的胶具有高度的凝集力。胶粘剂采用凹眼辊涂布,涂布量如下:一液型的聚氨酯是234、534、634、734等的二异氰酸酯同聚酯或聚醚等分子量比较高的多元醇反应后未端具异氰酸基团的物质。一液型聚氨酯靠空气中的水分和薄膜表面附着的水分等来反应固化,因此,干燥状态的薄膜和湿度低的环境下,或者涂布量多的场合下固化就不充分,达到完全固化需要较长的时间。但它具有操作简单,不需要配合的优点。双液型的聚氨酯胶粘剂以高分子未端带有羟基的聚醚或聚酯为主剂,带有异氰酸基团的为固化剂组成。主剂是高分子量的聚酯多元醇或者聚醚多元醇,或者聚醚聚氨

9、酯多元醇或者聚酯聚氨酯多元醇,固化剂一般都使用234材料。一般来讲,性能上聚酯系的比聚醚系的好,应用广泛。聚醚型的只能在#!8以下的场合使用,而聚酯型的聚氨酯可以在#!89:;,这可以使用9?A1杯测量配合后胶粘剂的粘度秒数,再从胶粘剂生产厂家提供的9?A1曲线中查到胶的,由于这个曲线图随胶的分子量及分子量分布而变动,因而,每一批胶均有差异。1是凹眼辊凹眼的深度,:,这可从表!中查到。一般干式复合机生产厂家会提供!根凹眼涂布辊,一根是,$或B$线%英寸,一根是#9线%英寸,可以用于不同涂布量时用,当使用于高温蒸煮袋*=%!干-以上涂布量时,可使用,$或B$线%英寸的辊子,而低于*=%!干-时,

10、可使用#9线%英寸的凹眼辊。凹眼辊的使用寿命同维修保养的好坏有很大的关系,因此,每次工作结束时应使用大量醋酸乙酯清洗凹眼辊并用软铜刷子刷清凹眼中残留胶液。一般讲,!+9年后凹眼辊应更换一次。刮胶刀同凹眼辊接触点切线之间的角度以*$C +,C 较佳,低于*$C ,不易把凹眼辊上的胶刮尽,超过,C 则刮刀和凹眼辊都容易受磨损。刮胶刀磨损后,可以连同刀架一起卸下来,使用D目以上细度的磨刀石,涂上油后研磨,注意不要把手指划破,因为刮刀十分锋利,操作务必小心。包装干燥类食品:!+!E $=%!干固量-含水食品:!E $+9=%!干固量-低温蒸煮食品:!E $+9=%!干固量-高温蒸煮食品:9+*=%!干

11、固量-铝箔蒸煮食品:*=%!以上干固量-线数!英寸#$%#&$($*#%&$($+#深度!,&%#(#($+$+$+$($&%#体积!#&#*+-&+#-%(+-(#-+$-#&(-%#-&#*-*#$-%#&-#%-&*-&(-%&-*-*-%(-(线数!英寸#$%$&$($+$*$#%&$($+#深度!,&%$#(#($%$#*$+$($&$%体积!#+(*(-%*&-*-(*-&(&-($+-&*-+&$-%&-%&-%-(#(-#%-$*-#-锥形凹眼格子型凹眼表#不同凹眼涂布辊的理论凹眼容积.五/干燥烘道涂布了聚氨酯胶的薄膜在一个热风干燥烘道中干燥,挥发去胶中的醋酸乙酯溶剂,并使双组

12、分胶发生交链反应而提高胶的初粘力。烘道中温度应低高低的型式排布,切忌涂胶膜一进入烘道就遇到高热空气而在胶表面形成一层膜,阻止醋酸乙酯从胶里面挥发出来,结果胶中残留的未挥发醋酸乙酯会被夹在复合膜中间,形成气泡和隧道。干燥温度为(0*1,过高的温度会引起薄膜收缩过大,造成复合膜表面发皱。.六/复合辊复合压贴辊由一根橡胶辊和一根钢辊组成。钢辊上用加热器加热,温度在(1左右,可以同烘道中来的涂胶膜温度相配合,以提高压贴效果,提高复合牢度。橡胶辊筒表面硬度在234567(左右。.七/熟化熟化在$0($1下放置%0$天。熟化后的复合膜复合强度可大大提高。三、干式复合膜的性能及应用表%是干式复合膜的结构、特

13、性及应用。第五讲问题及解答.一/放久了的双液型聚氨酯胶,未开封,已二年多,能不能再用!只要不漏气,一般来讲是可以用的,只要把甲乙二种成分开桶后,倒出来看一看就可知道:澄清不混浊无凝块,则可用,相应用快速面条快速面条、干燥食品、饼干同上同于高档干燥食品包装调味用木鱼薄片,气体充填包装同上绿茶快速菜汤肉制品、火腿、香肠、抽真空包装蒸煮#$%&$(*同上含水食品、咸菜豆酱粘糕水产品、鱼糕、筒状鱼卷、鱼肉蒸饼冷冻食品烹调食品、咖喱饭菜、红豆饭特性阻湿性、高速包装适应性同上同上同上阻湿性、抗静电性同上阻湿性阻湿性,夹杂物热封性,耐油性,强度阻湿性,耐低温蒸煮性同上耐酸性气体,阻气阻湿性,夹杂物热封性,耐

14、低温蒸煮性阻气性、耐煮沸性,低温热封性,夹杂物热封性,冲击强度阻气性,耐针孔性,低温热封性阻气性,耐针孔性阻湿性,耐寒性,耐冲击,夹杂物热封性耐煮沸,耐蒸镏#+#%*,阻气性、夹杂物热封性结构,-.,/0,.1,2,/-.1,或,/*,/-.,/纸.,/0,./345.抗静电,/20,.,/20,.,/纸.铝.,/2067.,/或/34*067./345.,/2,/-.,/或/34*2涂玻璃纸.,/或/34*067./345.,/或/34*0,.,-.,/或/34*2涂玻璃纸.,/或/34*0,./345.,/或/34*2涂玻璃纸.067.,/或/34*2涂玻璃纸.,34.,/或/34*067

15、.,/或/34*,/-.,/或/34*2,/-.,/或/34*067.,/或/34*267.,/或/34*0,./345.,/0,.,/或/34*067.,/或/34*,/-.,/或558,/*067.,/或558,/*267.,/或/34*067.1,/-.45.98,/或1,*表&干式复合膜的结构、特性及应用中国包装工业 /( 年第 & 期 反则不能用。 ! 二 已经甲乙二组分调配 好了的胶，放置多久还能使用# 如何 判断 调配了 的胶 可用 与不 可用# 原则上，双组分聚氨酯胶粘 剂必须随用随配，桶里倒出来的 胶有剩余胶时应把盖严密封好， 避免 吸收 空气中 的水 分而 发生 交链固化。

16、调配好了的胶，应立 即使用完，如果要放置过夜，必 须用 大量 稀释溶 剂稀 释后 密封 过夜，第二天逐渐地掺混入新配 的料中使用完。放久了的已经配 好的胶，发生白化现象就表明胶 发生交联反应而有沉淀，白化了 的胶不能再使用，白化后就会凝 胶，形成块状沉淀物。配好了的 胶一 旦开 始有白 化现 象应 赶快 掺混入新配的胶中使用，且应注 意其中是否有凝块，如有凝块则 会影 响涂 布的均 匀性 ，不 能使 用。胶的适用期同配比、空气中 的湿度以及环境温度有关。湿度 愈大，配比中固化剂量愈多；温 度愈高，则配好了的胶的存放时 间就愈短， 一般为 $ % &。 ! 三 复合膜中产生气泡的 原因有多少#如

17、何防止# 复合膜中产生气泡的原因 ! 很多， 主要有以下几点： ( 胶盘 中因 涂胶 辊在胶 盘中 滚动 而产 生搅动，使空气进入胶中；因添 干式复合膜的生产工艺及性能 0 周祥兴 加胶粘剂时用力过猛，引起空气 夹带入胶液中；调配了的胶没有 静 置脱 去胶 中 因搅 拌产 生 的气 泡，立即倾到入胶盘，使胶中夹 杂较多气泡而涂布于膜上，在干 燥 时没 有去 尽 则有 可能 被 压贴 在复合膜中间。 ! 被复合的基 材膜表面有潮湿水分，被夹带入 复合膜中。 ! $ 复合辊二个复合 基 材膜 之间 的 夹角 ，复 合 角太 大，夹带了较多量的空气进入复 合膜中， 形成气泡。! * 由于聚氨 酯 胶

18、的 甲乙 二 个组 分都 是 反应 活性很强的物质，能同水、胺等 多种物质反应，如果胶中含有这 些活性物质，会发生交联反应， 从而折出低分子物，形成气泡。 因此，调配胶时，应注意不要掺 混入其它不纯材料，避免产生其 它反应。 ! 四 为什么有的表印油墨 反 印刷 复合 后 有一 定的 复 合牢 度#有的却一点儿牢度也没有# 表印油墨有好多种类，各种 表印油墨同 +, 复合胶粘剂之间 的亲合性是不一样的，十分好的 就 不叫 表印 油 墨而 叫复 合 油墨 了，而有的表印油墨同 +, 胶有 部分相容性，例如：聚酰胺表印 油墨， 它同 +, 胶有些相容， 但相 容性不太好，用这种表印油墨反 印刷时，

19、只要不是满版印刷，还 是有一定的复合牢度的，但是如 果用另外一些表印油墨， +-. 如： 油墨、 丙烯酸酯表印油墨， +, 同 胶相容性很差的，则反印刷后的 复合强度很差， 易剥离。为此， 干 式复合时，最好不要使用表印油 墨作反印刷，应使用复合油墨来 反印刷，才能保证干复的复合牢 度。 ! 五 在干式复合后， 检查复 合膜质量时，一切都比较正常， 而 在熟 化 后制 袋 时却 发 现 底色 白 墨上 ， 有不 少 灰白 相 间 的点 子， 为什么#怎样解决# 这是一个普遍的现象，不少 工厂都发生过。造成这种现象的 原 因是 双 组分 聚 氨酯 胶 使 用的 溶剂是醋酸乙酯，而醋酸乙酯是 复 合油 墨 中粘 结 料及 辅 助 粘结 料的最佳溶剂，复合油墨是溶剂 挥发固化型油墨，因而当它遇到 复合胶中的醋酸乙酯时，就会很 快 地把 醋 酸乙 酯 吸收 进 入 油墨 中，刚复合后，由于还没有从印 刷 的复 合 面渗 透 到印 刷 的 另一 面来， 因此， 还看不到这种现象， 经过熟化后，醋酸乙酯在熟化的 较高温度下扩散渗透，来到了印 刷的非复合一面，由于吸收的醋 酸乙酯量不是很多，也分布不均 匀，因此，部分白墨被醋酸乙酯 “ 湿润” 了的就呈现灰色， 而没有 被 醋酸 乙 酯润 湿 的还 保 持 干燥