塑料软包装印刷、复合质量原因分析

作者:包装园地软包装 / 公众号:abc86460729 发布时间:2019-09-18


塑料软包装印刷、复合质量原因分析在塑料彩印生产过程,印刷、复合、制袋、熟化工序中,经常出现产品质量故障,并且有的是难与解决,是令每个企业都头痛的问题,产品质量事故会引起的损失惨重。以下对所使用的油墨、胶粘剂、塑料薄膜、生产工艺等有关问题分类分析产生质量问题的原因及处理对策,与印刷同仁交流、共享。一、溶剂型凹印油墨的特性与印刷质量的关系:一般在购买油墨时是以印刷基材膜、印刷的条件、产品质量要求、后加工条件、最终用途来选择油墨,因此对所选用的塑料印刷油墨的综合性能必须了解。一般质量好的油墨触变性小,无须经过特殊处理即可直接上机使用,但没有触变性的油墨易产生沉淀现象。如白、黄、青色油墨触变性小,品红、黑色油墨的触变性大。又如油墨的主体;树脂连结料类型、颜料类型、含量,稀释溶剂含量、配比等。如印刷高温蒸煮袋油墨,一般聚氨脂油墨的连结料有反应基的树脂、有羟基官能团的氯乙烯树脂、有用聚酯多元醇、聚迷多元醇等制成的油墨,印刷时添加异氰酸脂预聚物(硬化剂),加入硬化剂后不印刷也会反应,这种油墨的特点是对尼龙、PET薄膜,印刷适应性广泛,粘附性能优良,溶剂脱离性优秀。1、 油墨的粘度与粘性区分:油墨的粘度是油墨流动性中最重要的性质。粘度的大小主要是由油墨本身的组份所决定的。如油墨的连结料的粘度大,则油墨的粘度也大,油墨中的溶剂种类与数量,颜料的比例和颗粒大小及其在连结料中的分散状况,这些因素的总和形成了油墨粘度的差异。如颜料量大。制成油墨的粘度就大,颜料颗粒大的油墨粘度小,颜料分散的好油墨的粘度就小等。油墨的粘度对印刷产品质量有直接的影响,生产中油墨的粘度由具体的工艺参数决定,粘度还与车间的温度、湿度、印刷机的速度,油墨的浓度所使用的稀释溶剂(纯度、溶剂配方)都有关系,为了使印刷顺利地进行,我们对油墨的粘度必须进行控制,油墨的粘度过高;过低都会造成印品、文字、图案、网点不完整。粘度过低,复合油墨会造成层次网点不完整,遮盖力差,印刷后的膜漏底有斑点,尤其与铝箔、镀铝膜复合时出现白点严重。聚氨脂油墨属于快挥发性油墨,印刷过程中可能会遇到油墨的粘度逐渐增大,油墨的挥发速度和加入的溶剂溶解性能不能控制,导致聚氨脂树脂析出,颜料絮凝,油墨沉淀,而出现不上色,脏版、发花、变色等一系列故障,为了使聚氨脂油墨在印刷过程中的溶剂挥发和溶解平行,我们必须要对稀释溶剂合理调整,因为聚氨酯油墨的主溶剂是丁酮,而丁酮的挥发速度接近于醋酸乙脂,挥发性太快,配制混合溶剂时,要加入适量的异丙醇、甲苯、丁脂等混合后,使它尽量接近聚氨脂的溶解度参数,另外加入异丙醇是为了增强油墨的色分散能力,降低油墨的表面张力,消除由印刷过程中因印刷膜与导辊的摩擦带来的静电现象,缓解丁酮的挥发速度,使油墨在印刷时始终处在一个良好流体状态。但是,异丙醇中的OH根还会与胶粘剂中的异氰酸酯结合,破坏胶粘剂的配比,因此在使用中一定注意溶剂的挥发一定要彻底,控制异丙醇加入量,防止溶剂残留带来不良的影响。油墨的粘度上升有几个原因:1) 油墨长时间在墨盘中的有机溶剂挥发;特别是高温多湿季节,因环境的原因加剧溶剂挥发,溶剂挥发过程中的汽化热,导致空气中的水份混入油墨,油墨树脂发胀、变稠、粘度上升。2) 所使用的稀释溶剂纯度不够,水份超标。3) 混合溶剂中正溶剂比例不足(如聚氨脂油墨中的丁酮量不能小于30%)。一般温度越高,粘度就越低。了解粘度和粘性的区别是必要的。粘性可以定义为一种物质的粘着性。也可以说成在既定速度下,分离两个一定单位面积的平面(它们彼此之间由液体粘在一起)所剥离的力,一般称为Taek值。粘性是相对数值,无量纲油墨在印刷机上,从墨辊到印版,从印版到承印物每一次传递中,油墨层都要发生一次剥离。油墨的粘性就是阻碍墨层剥离的能力。粘性与油墨对承印物的关系是:尤其在高速印刷作用,油墨的粘性必须低于临界值,否则油墨不可能转移并附着在承印物上。一般条件允许的情况下,油墨的粘性越高越好,粘性高的油墨在印刷小文字时,印迹清晰,网点锐利。按印刷次序,第一色油墨粘性最大,并逐渐降低,以利套印,粘性的测量可用粘性仪测得。粘度是分子内部的阻抗,而粘性则与油墨薄膜的分离比例有关,低粘度的油墨其粘度与粘性存在着线性关系,即:油墨的粘度越大,粘性也越大。(可参考:1、油墨的粘度和粘性的区别,2、油墨粘度对印刷复合的影响。)2、 印刷条杠(刀丝、刀线)的产生:印刷适性取决于油墨的内部结构,及其固有的物理、化学性质。油墨的印刷适性不是孤立的,它与印刷机的性能、基材膜的性质,是互相协调关系。“刀丝”是产品质量的大敌,是影响产品合格率、成品率的关键。一般刀丝与油墨的细度,刮刀质量、版子的质量有很大的关系。刀丝一般分为有规律的刀丝和无规律的刀丝。有规律的刀丝是指出现在印品的同一位置,或者随着刮墨刀的左右摆动,位置略有变动的刀线,它一般是由于刮刀或印版滚筒被硬物划伤造成的。这些硬物可能来自于油墨的颗粒、杂质嵌在刮刀中,或是刮刀本身损伤有缺口,车间内的灰尘与印刷材料由于静电的作用,把车间的灰尘带入到油墨中,尤其是使用旧油墨时“刀丝”现象严重。无规律的刀丝又分为雨状刀丝、麻点状刀丝、雾状刀丝等几类。1)雨状(墨丝状)刀线:雨状刀丝一般是因为油墨在生产过程中加入了表面活性剂,而印版滚筒表面的镀铬层具有一定的吸附性,能够将活性物质牢牢吸附在其表面而难以刮净,从而形成流星状或微丝状刀线。2)麻点状刀丝: 麻点状刀丝多出现在印品从实地过渡到绝网的部位,主要是由于刮刀与印版滚筒之间的接触角度过小,而且刀口距离压印点太近,使得油墨向承印物上转移的瞬间油墨中细小的颗粒可以穿过刮刀尖被抬起,所产生的拱形空隙,喷射到印品表面而形成的。可通过加大刮刀角度和压力来解决。3)雾状刀丝;是指在印品空白部分出现淡淡的墨层,其产生的原因很多, 如刮刀压力、角度大小、刮刀粘附墨渣、刮刀磨损、油墨干燥过快、粘度过高、印版表面粗糙等都会产生雾状刀丝。在油墨细度问题上应该把好关,细度越细的油墨,出现“刀丝”现象越少。常规的油墨指标,如塑料凹印油墨多在20-5um之间,铝箔油墨15-4um之间。前面三种原因出现的“刀丝”只要选用油墨质量相对稳定,细度好的油墨厂家,及油墨对刮刀适应性好的油墨。其次,对旧油墨的使用在使用前必须用120-140目的过滤网过滤,过滤时不要加有压力,否则过滤没有效果。最难解决的是在不该有油墨的地方出现几条“刀丝”,突然窜出一条,甚至几条,粗细不一,不处理也会自动消失,过一段时间又会来一条,这叫隐形“刀丝”,主要有几个因素存在:1)油墨静电因素;2)由于稀释溶剂溶解油墨树脂不完全,导致树脂析出,颜料凝絮、沉淀小颗粒;3)版子的光洁度不够,制版时的镀铬工艺问题,滚筒的硬度不够;4)刮刀的角度、压力不适。对此,(1)要消除静电现象,一般在油墨中掺入抗静电剂,冬天或干燥天气车间适当洒水,提高现场温度,另外印刷机的导辊、刮刀支架用导线接地,以减少静电产生。(2)油墨稀释溶剂的挥发速度和溶剂对油墨树脂的溶解性能必须保持平行。(3)应该与制版厂联系保证滚筒的镀铬光洁度和硬度,一般凹印印版的镀铬硬度应在维氏强度1100,而印版表面光亮度应达镜面度即“花7” 度。在新版子来厂第一次印刷前应该用金相砂纸重新打磨版(水磨),或用日本尼龙网片将每根印版重新打磨数次(可干磨),这样可以有效避免刀丝(雾版)的出现。(4)对于刮刀的灵活使用,刮刀角度一般为45度,压力提高是必然的,掌握在3~3.5Kg/m2,刮刀片硬度为500`600维氏,行程为0mm~15mm。解决隐形刀丝是工艺中综合性的技术问题,必须不断积累经验,找出主要原因加以解决。此外还有间断性不规则性刀线,半截刀线等就不一一说明。(参考:1、油墨对印刷的适应性,2、印刷刀丝故障的成因及对策。)3、油墨附着力的影响因素:油墨的附着力是指油墨粘附在基材上的能力,油墨附着力的强弱与油墨的粘性有较大的关系,如油墨中树脂的含量太少或树脂质量有问题等,但不是决定因素。油墨的附着力还取决于基材的表面状态(平整度、粗糙度)与油墨层间的分子引力,印版网穴质量、印刷压力,在实际应用中尤其对油墨的粘度掌握好以外,还应考虑到受叠色状态、墨层的厚薄、印刷的速度、环境条件,以及油墨的触变性大小影响,印刷过程中油墨的干燥性过快、过慢,粘度过高过低,都会引起附着力不好,印刷机的干燥能力不够配套,基材膜的表面粗糙、增塑剂析出、电晕不好、静电影响、溶剂残留量大,内容物和周围环境的影响等等,引起的返粘和粘着力不好。另外不同类型、不同体系油墨的相互叠印,多色墨层套印、透明油墨印刷、金银墨的调配及印刷,里印复合色墨无铺白色底在复合铝箔或真空镀铝膜时复合强度低或无强度,桃红色、玖红、深兰色油墨容易产生油墨转移渗透等。或用剩余油墨量太多,油墨添加剂太多都会引起油墨附着率差而脱层。(参考:影响油墨附着力因素)4、印刷薄膜中添加剂对油墨附着牢度的影响:在基材膜中都含有各种增塑剂、抗静电剂、爽滑剂、开口剂等,这些添加剂一旦析出浮到薄膜表面,油墨对基材的粘着力就大大降低。各种塑料薄膜加入的添加剂各不一样,在一定的温度湿度下会产生不同程度的转移,从而影响到油墨的附着。已加入薄膜中的爽滑剂在较高的温度条件下会从薄膜的表面向薄膜的内部迁移(“内迁”),而在较低的温度环境下会再次向薄膜的表面迁移(“外迁”)。也就是说:烯烃类材料在较高的温度条件下对油酸酰胺、芥酸酰胺类外润滑剂有相对较好的相容性,在较低的温度条件下对油酸酰胺、芥酸酰胺类外润滑剂的相容性相对地较差。以PA/PE结构的复合薄膜为例,对于卷绕状态的复合薄膜,PA膜的内表面是通过粘合剂的作用与PE膜的复合面粘接在一起的,PA膜的外表面则是在收卷张力的作用下与PE膜的热封面紧紧地“靠”在一起的。假定1000 ppm的爽滑剂是加在PE膜的热封层中的,即PE膜的芯层和复合层是不含爽滑剂的,那么,热封层中的爽滑剂就慢慢地会向热封层的表面和复合层及其表面发生迁移。而加工PA薄膜时是不使用酰胺类爽滑剂的,因此,迁移到热封层表面的爽滑剂就可能向PA薄膜表面及其内部发生迁移。迁移到PE膜复合面的爽滑剂一方面会导致剥离强度的下降,另一方面会导致PE膜热封面有效爽滑剂数量减少,进而导致热封面摩擦系数上升;迁移到PA薄膜表面及其内部的爽滑剂一方面会导致PE膜热封面上有效的爽滑剂数量减少,进而导致PE膜热封面的摩擦系数上升,另一方面会使得PA薄膜外表面的摩擦系数下降。薄膜的爽滑性主要是通过添加爽滑剂来实现的。在薄膜成型后,爽滑从薄膜内迁移到表面,聚积成均匀的簿层,能够显著地降低膜的摩擦系数,使薄膜具有良好的爽滑效果。爽滑剂的多少可以通过检查薄膜表面的摩擦系数进行评价,簿膜的摩擦系数us下降, 表面粗糙度增大, 薄膜表面粗糙度的大小与添加剂的种类、数量、添加剂的粒径、形状和分散性、表面处理等因素有关。一般添加剂在含300ppm时(万分之三) 属于低爽滑度, 可以安全使用, 若在含量500ppm时属于中爽滑度,使用起来对复合的剥离强度有一定的危险, 超过800ppm时属于高爽滑度产品, 坚决不敢使用, 否则将出现复合脱层等质量问题。随着迁移到表面的爽滑剂量的增加, 薄膜表面的摩擦系数会下降, 一般用于自动包装机的薄膜其摩擦系数在0.2~0.35之间, 太大则会引起拉力和张力偏大,容易引起撕裂断膜。一般PE和PP膜的爽滑剂是属于低分子结构物质, 它与高分子的聚乙烯、聚丙烯只是一种机械混合,不能很好地相容,遇到温度较高时或随时间的推移,分子热运动使其逐渐向低自由能的界面迁移,形成一层弱界面层,使胶膜与该基膜隔开,破坏原有的粘接状态使热封位置容易开口离层。一般越厚的薄膜加入的添加剂越多,出现脱层的现象越严重。特别是60um厚度的PE加入的添加剂量多, 出现脱层的机会也增大, 所以要特别注意如果爽滑剂含量过高的话就会影响薄膜的印刷和复合适性, 这对印刷复合是极不利。另外尼龙膜是吸潮性能较大的基材,如果印刷时已经吸湿,因表面有水份,也会降低油墨的附着力(参考:爽滑剂对膜面摩擦系数的影响)。5、油墨的干燥性影响:油墨转移到塑料薄膜上后,进入印刷机烘道的短时间内,这个过程称油墨干燥,干燥的形式属于挥发干燥结膜。墨膜从液态变为固态,影响因素较多,如烘道温度、风量、车间的温、湿度,稀释溶剂的挥发速度、溶剂的纯度、真(假)溶剂的比例,图案墨层的厚薄因素,印刷图案幅面等,一般正常印刷过程中要掌握几个变化:1)油墨的干燥速度与印刷速度成正比:掌握油墨层的厚薄和干燥温度及印刷规律,不同的版网纹要有不同的温度,烘干温度必须是低、高、低的形式,对实地深网点的色序须提高烘道温度,选用与油墨相适应的混合溶剂配方,控制油墨的挥发快慢程度,及时调整使用粘度,严格掌握真(假)溶剂的比例含量。2)温度、冷热风的变化产生影响:根据印刷车间的气温掌握冷热风的间隔和热量,最好是车间有恒温设备。往往冬天气温较低,热风量开不足,塑料彩印的烘道温度要掌握在45~60℃之间(BOPP、PET、NY),PE膜印刷时温度要略低一点,否则影响套印精度,夏季气温高,冷风开不足,因油墨层极度高温,使墨层软化引起返粘。3)收卷张力产生的油墨粘连:根据薄膜种类性质及其收缩率调整张力。往往是基材膜的两边松紧不一致,平整度不好。为了使印刷套色准确,收卷整齐,要略加大收卷张力。不少厂家出现了油墨粘连事故,卷筒紧的一边,靠收卷纸芯近的部位粘连严重,夏季环境温度高时,收卷张力不能和冬天一样,由于塑料薄膜都是热塑性材料易拉伸,应适当降低收卷张力。4)环境季节变化对软包装生产的影响:(参考:环境季节变化对软包装生产的影响;略)。6、油墨在印刷作业时颜色变化影响:油墨在印刷作业时转移的影响因素有1)网版网穴形状的不同,存的油墨量也不同,“∪”型网穴和“∨”型中,由于生产方法不同,单个网穴的容积也不同,油墨存储量也不一样,前者大于后者,因此印刷油墨转移量也是前者大于后者。2)油墨的颗粒细度,越细进入网穴的油墨量越多,从而转移量就越多。3)油墨的粘度也非常重要。一般在复合彩印中油墨粘度控制在3#杯13S~25S,在此范围内。随着粘度上升,转移量也增大。4)刮刀角度、压力、刮刀接触点到压印点的距离有关。角度越大,压力越大,刮去网穴中的油墨越多,而油墨转移量减少。而刮刀接触点到压印点的距离越远,油墨干燥时间增加,从而粘度上升,增加了转移困难,下降了转移量。5)与印刷速度溶剂挥发速度有关,印刷速度越快,油墨转移量越大,反之溶剂挥发速度快,油墨粘度上升,使转移量明显下降。6)还与静电、压辊压力、承印物表面张力大小、平整度、光洁度有关。颜色过淡,色浓度不够,发生颜色变化的原因有:油墨的粘度没有很好的调整,凹版滚筒网点堵塞,印刷工人操作不妥当,解决的方法增加手动测定油墨粘度次数(每半小时用3#察恩斯杯测一次),或采用油墨粘度机自动调整,清洗网辊,制订印刷作业标准,专色油墨特别是以白墨比例大的浅红、浅蓝等,必须充分搅匀。颜色过淡:色浓度不够的原因是与油墨档次高低有关,与油墨颜料固含量、颜料着色力、油墨细度有关。使用中粘度过低,稀入的溶剂太多,或油墨分层沉淀,解决的方法是选用高档次油墨,补充新油墨来增加油墨粘度,油墨倒入油墨盘前应充分搅拌。并定时用3#Zahn杯测油墨的浓度并做记录,保持油墨浓度的一致性,以确保印品墨色差别前后印刷的一致。7、油墨使用中的气泡产生:在印刷过程中产生微小气泡,原因是:1)油墨中有大量的空气混入;2)检查供墨泵流速,油墨管道有无弯曲;3)油墨是多次使用旧油墨;4)油墨返回的落差高度太高,粘度太稀,解决的方法:油墨盘中放入均墨棒,可以适量加入消泡剂,但不能过量使用消泡剂,如果是氯丙型的复合油墨适量加入异丙醇,加入的量控制在5%以内,否则油墨会变质,发生豆腐花现象。印刷面上产生小孔或眼镜状的未印部分;基材膜上有异物附着,版辊和导辊上有干燥的油墨异物附着,解决这个问题比较简单。印刷模糊、印刷面边缘出现水状印疵,发生这类事故:1)油墨粘度过低;2)刮刀有波纹状变形;3)刀对印版滚筒的角度不适当;4)刮刀变形;5)收放卷张力没有调好;6)油墨干燥过慢;7)印刷速度不协调。解决的方法是提高油墨粘度,把刮刀尽量矫正或换新,调整支撑架的硬刀片与刮刀刃口的距离,确认收放卷张力,改用或冲入一些快干溶剂,并提高烘箱温度,确认版筒与印刷收卷速度。8、油墨臭味(异味)的形成:印刷膜有异味:主要原因是油墨溶剂残留过多,一般有以下几个来源。 1)油墨中的溶剂分子与连结料树脂分子间的亲和力过大,导致残留问题加重。2)油墨中混合溶剂挥发速度不一样,控制不当。3)油墨干燥不够彻底。4)不同的薄膜材料对溶剂的吸附不同。因此要测定残留溶剂的量,在使用新墨时必须根据溶剂的特性做相应处理,合理调配控制混合溶剂,尽量减少挥发慢的溶剂不滞留在墨膜内产生残留。油墨自身对溶剂的释放性。溶剂对油墨中树脂的溶解性越好,则树脂对溶剂的释放性就越差。不同油墨对溶剂的释放性是不同的,特别是一些小型油墨生产企业生产的低端油墨,由于采用的是较低档的树脂和颜料,其对溶剂的释放性较差,所得印品的溶剂残留量就会大一些。因此,软包装企业在选择油墨之前,最好向油墨生产企业了解其油墨产品对溶剂的释放性,以便作出相应的处理。  此外,同一油墨体系中各种色墨的溶剂释放性也有所差别,其中红墨、黑墨的溶剂释放性较差,这主要是由于红墨、黑墨的颜料粒子小,比表面积较大,吸附能力较强。调整检查印刷机的干燥效率和温度,降低印刷速度,收卷张力不能过大否则不利于残留溶剂的挥发。其次,车间的湿度不要太大,否则会使油墨吸收空气中的水分,而使油墨中的溶剂不能充分挥发,残留气味。对于大面积网穴印刷,要求网点深浅均匀,印刷时可彻干,收卷后印刷品在干燥通风处放置24h以上再进行复合,以减少溶剂的残留。9、油墨产生的堵版和小网点丢失:聚氨脂油墨在使用过程中因加入硬化剂要发生化学反应,生成不溶解的化合物,易发生堵版和转移不良,要重新过滤后再适量加新油墨并用,稀释溶剂要保证真溶剂量。普通的聚酰胺类油墨的堵版,大体都是网点堵塞造成,在印刷过程,油墨转移到基材上,不可能网穴内的全部油墨转移,只有1/2-2/3的油墨在压印辊作用下转到承印膜上,其中1/2-1/3的油墨仍然留在网穴内,当它再次回浸到油墨槽内时,不能再次复溶那就形成网穴内的油墨越积越多,转移率越来越少,造成网点丢失而堵版,这种原因与油墨性能太差,配方设计不合理,添加了固化剂系列的油墨,溶剂的挥发速度太快,刮刀离压辊的接触点太远,版辊直径太大,印刷机的冷热风漏吹到版网上,印刷速度过慢,印版网穴雕刻深度及网穴角度不适宜等造成。其次在印刷中,刮墨刀与印版滚筒之间的距离偏大或角度不合理,从干燥设备吹出的热风影响到版滚筒也会造成堵版。(参考:1、堵版转移故障不良原因对策,2、小网点丢失原因分析。)10、油墨的再溶性(咬色)、迁移、渗透及其他:特别易出现的是黄色油墨变成绿色,在里印油墨印刷时,这种现象是油墨再溶性太好,在高温多湿季节,尤为明显,原因是1)印刷速度太慢,前一色油墨到后一色油墨转移时有足够的时间溶解油墨层;2)一色序的油墨挥发太慢,粘度过稀,造成油墨网点内的溶剂溶解了前一色油墨层;3)刮刀压力离压印辊太近,压力太重,调整刮刀距离,减轻压力,能降低咬色程度;对策是:(1)咬色严重的墨槽内加入冲淡剂,降低油墨固体含量,调整油墨性能;(2)提高烘道温度,减少溶剂残留量;(3)混合溶剂中的水份含量严格控制改善车间的环境条件,如不能改变环境,则更换另外厂家的油墨解决再溶性。(其余由于油墨质量原因而引起的晶化、溢流、渗透、漏印、陷印等质量问题比较少发生就不一一说明。)(参考:塑料凹印常见故障及其排除、对策)(参考:色迁移和色渗透)二、双组份聚氨脂胶粘剂使用过程中对产品质量的影响:现在复合彩印膜还是以双组份聚氨脂胶粘剂为主,在双组份聚氨脂胶粘剂的分子结构中,含有羟基基团的聚合物是由多元羟基化合物和多异氰酸酯反应后制成聚氨脂胶粘剂,在复合过程中,胶粘剂的质量好坏,直接影响复合膜的产品质量,但这不是绝对的,影响复合膜的因素很多,有来自油墨、基材膜、溶剂、机械、操作技术等。从外观判定胶粘剂的质量:1)颜色应该是透明的,无色的,微黄色的胶粘剂;2)有无异味,简单的方法是用该胶粘剂刮到薄膜上手工复合,烘干后再撕开复合膜闻胶粘剂有无异常气味。一般闻只有微量的醋酸乙脂味道,没有这种聚合物单体味道,品质好的胶水复合后,经高温蒸煮或100℃煮沸后,胶粘剂层是无色、无味的;品质差的胶粘剂因为芳香族异氰酸脂经水解后会变成芳香氨,这种物质将会对人体造成极大的损害,如果和包装袋内的内容物接触,食用后,具有致癌的危险性,一般不用于水煮、蒸煮袋中。1、复合膜主要质量问题之一:复合膜的异味。对复合膜的气味质量事故要有一个综合分析,做出正确判断,一个包装袋生产涉及到薄膜、油墨、胶水、溶剂、环境等诸多因素,塑料膜在成型过程中,为使薄膜的性能符合制作包装袋的要求,添加了许多的增塑剂,如爽滑剂、抗氧化剂、开口剂等,这些助剂在印刷复合制袋工艺中的高温作业时,发生了化学反应产生异味,这些碳氢化合物有非常大的刺激性气味。1) 由油墨带来的异味:印刷过程中,为了使印刷顺利进行,稀释溶剂中配入一部分如甲苯(二甲笨)、醋酸丁脂、正丁醇等高沸点溶剂,这些残留溶剂印刷收卷前未彻底挥发干净,经过复合烘道烘干后仍然残留在复合膜中,制成的袋子会产生一种异味。一些低档次的油墨,印刷后的溶剂残留量≤30mg/m2,按GB/T10004---2008的标准,残留溶剂总量必须在5.0mg/m2以内,其中苯类溶剂不得检出,这样,在印刷过程中残留溶剂量应控制在3.0mg/m2以内最好。2)胶粘剂如果反应不完全,也会产生一种单体味:这种游离单体,如果在复合膜中存在,放置时间多长都不会跑掉。因有机溶剂乙脂的因素,在干复工艺中双组份胶粘剂,为了配制合适的操作浓度,涂布均匀减慢反应速度,应选择醋酸乙脂溶剂加入,纯度要求其醋酸乙脂总含量在99%以上,水加醇的总量应0.2%,(可查GB3728---83标准),这些指标为什么要控制严格?因为固化剂中的N=C=O系累积双健,非常活泼,一碰到水立即反应生成胺或二氧化碳。据有关科学方法测定,1克水消耗胶粘剂中的固化剂50克。据有关资料研究,水与异氰酸酯的反应比与主剂的反应快20倍。因此控制醋酸乙酯溶剂中水加醇的总含量十分必要。有些彩印厂家购买的乙脂连自己也不知道是否达到上述标准,购买市场上的价格相当便宜的回收乙脂,里面成份繁多,有甲酯、甲醇、二甲苯等一些有异味的乙脂冲入胶粘剂复合后,必然产生异味,因此,企业购入溶剂时应进行纯度质量的检验合格后方可放心使用。3)甲苯对溶剂残留量的影响:如果采用含有甲苯的溶剂型油墨,则印刷后必然会有甲苯的残留,残留的甲苯会进一步影响胶黏剂中的乙酸乙酯的挥发,一般乙酸乙酯的最终残留量是甲苯残留量的1.5~2.0倍左右,这就是我们在实践中经常强调“控制印刷中甲苯的残留量是控制软包装溶剂残留总量的关键”的原因。控制甲苯残留量最直接、最有效的办法就是采用新型无苯油墨。4)基材的影响:即使凹印和干式复合工艺中所用的油墨和胶黏剂相同,生产工艺也相同,但软包装的溶剂残留量也会不一样。这是因为不同的涂胶薄膜基材对溶剂的吸附和释放速率是不一样的。常用的涂胶薄膜基材对乙酸乙酯的释放速率为:PET>NY>BOPP(吸附速率相反)。通常复合时的烘干温度接近BOPP薄膜的熔点,其分子无规则活动更加剧烈,对乙酸乙酯和甲苯等溶剂的吸附速率加快。因此对BOPP薄膜来说,进一步降低溶剂残留量的难度更大一些。 5)阻隔性不同的薄膜复合后的溶剂残留量也是不一样的:如PET/VMPET、PET/VMBOPP和PET/PE在相同的工艺条件下进行复合,溶剂残留量排序为:PET/PE>PET/VMBOPP>PET/VMPET。这是由于PET/VMPET的阻隔性更高,对溶剂的释放更容易一些。6)乙酸乙酯含水量的影响:乙酸乙酯中的水分影响了乙酸乙酯的挥发,进而影响复合膜的溶剂残留量。所以应选用纯度较高的乙酸乙酯。稀释剂乙酸乙酯中不能含带有-OH、-COOH、-NH2基团的化学成分(如水、醇、胺等杂质)。否则在配制时易与固化剂异氰酸酯反应,造成粘合剂配制比例失调,并且产生CO2造成气泡。同时也会降低乙酯的挥发性。在干式复合中,对醋酸乙酯含水和纯的量不能超过0.2%,国外对用在干式复合中的醋酸乙酯规定是不能超过0.05%。生产厂家使用的乙酸乙酯包装桶,最好是专用桶。有些溶剂经销商由于各种原因,往往所售乙酯中可能会含有甲苯等相对便宜的溶剂,虽然对复合造成的影响不大,但是复合包装袋往往会留有甲苯的异味。这是必须注意的。(参考:残留溶剂来源及对策)7)胶黏剂的影响:在相同基材、相同工艺下,选用不同生产厂家的胶黏剂,最终生产的复合膜的溶剂残留量也可能不一样。这是因为聚氨酯胶黏剂分子键中含有活性羟基,与乙酸乙酯会形成氢键,从而束缚了乙酸乙酯的挥发。而胶黏剂主剂成分的变化会影响氢键的强弱,氢键越强,对乙酸乙酯的释放越难,因而不同厂家的胶黏剂会造成不同的溶剂残留结果。在选择胶黏剂供应商之前,应对其胶黏剂的主剂成分进行充分了解,以免给溶剂的残溶控制带来不必要的难度。8)图文设计的影响:一般而言,在进行软包装图文设计时不宜设计过多的叠色,因为若墨层较厚,可能会出现表层油墨迅速干硬,从而阻碍墨层内部的溶剂逸出的问题,最终导致软包装的溶剂残留量增大。可使用专色油墨,以防止印品的局部墨层过厚,从而有效减少软包装的溶剂残留量。如果同一印版上既有大面积实地,又有很浅的网目调图案,要控制溶剂残留就极为困难。因为当混合溶剂的干燥过快时,浅网处会堵版,而降低混合溶剂的干燥速率,又会造成大量的溶剂残留。因此,制版时应尽量避免这种设计。 在设计软包装产品结构时,应尽可能将阻隔性差的薄膜作为印刷层,再与阻隔性较高的阻隔层和热封层复合,从而避免对内包装物的污染。9)环境因素及机械故障:这两个因素引起的气味大部分厂家自己都没有感觉,产品发到用户以后发现气味,有相当一部分三合一车间,印刷、复合、制袋没有分开,造成二次污染而损失巨大。有些印刷机、复合机排风装置故障热电偶实际功率与仪表显示不一致而未及时检修,如排风电机皮带松动等也可造成复合膜异味。10)胶黏剂涂布量的影响:胶黏剂的涂布量越大,在通过烘箱时,因胶黏剂表层硬化对内层溶剂挥发造成的阻碍作用就越大,最终的溶剂残留量也就越大。所以在满足软包装产品性能需求的基础上,应尽可能控制胶黏剂的涂布量。单位面积涂布量越大,涂胶层越厚,在通过干燥箱过程中对最里层乙酯挥发的阻碍越大,会使溶剂的残留量有所提高。在干燥能力较弱的情况下,需要适当降低涂布量才能有效降低溶剂残留量。蒸煮袋因为苛刻的后加工条件需要较高的涂布量,但涂布量提高后对干燥能力的要求就大为提高。如果因提高涂布量而导致残留溶剂量过高,就会大大影响蒸煮袋的耐温性能。由于软包装行业长期采用凹印工艺和干式复合工艺,软包装的溶剂残留问题一直未能得到妥善解决。但随着GB/T 10004-2008的出台,软包装企业控制溶剂残留的问题已迫在眉睫。2、复合膜的剥离力差、粘接强度差的原因:有胶粘剂A、B组份配比失调。上胶时涂布量不足,塑料薄膜表面张力差或其中的添加剂析出破坏了胶粘剂层的粘着力,油墨与胶粘剂配伍性不好。1)因固化剂与主剂配比失调原因是:1)操作工人未按产品作业指导书称量,盲目估计调配;2)固化剂进车间前,因运输漏损或包装桶密封性不好,在桶内已经和空气中的水份渗入反应,消耗部份固化剂;3)下班时,对未用完的固化剂进行密封,第二次加入时引起的固化剂量少,这些原因都影响复合膜的粘接强度。2)复合膜的涂布量不足:软包装复合是靠粘合剂把两层薄膜粘合在一起,在下达工艺单时,必须对产品的干胶量有充分的计算,蒸煮包装有满版油墨面积的,干基上胶量必须要达到5mg/m2,普通包装也需要2.5-3.5g/m2之间,要视印刷的面积、包装袋要求来设定操作浓度的固含量,确定网线辊的深度线数,如高温蒸煮袋,不能用110线以上的网辊,用这样线数的网辊操作浓度配到40%也达不到5g/m2的干胶量。胶黏剂的涂布量越大,在通过烘箱时,因胶黏剂表层硬化对内层溶剂挥发造成的阻碍作用就越大,最终的溶剂残留量也就越大。所以在满足软包装产品性能需求的基础上,应尽可能控制胶黏剂的涂布量。3)塑料薄膜表面必须清洁无污染,进行电晕处理:当前最常见的是电火花冲击处理,处理后薄膜有两个性能特点。一是表面形成许多的凹坑,增加表面积、表面变得粗糙起毛。油墨、胶粘剂转移上去,就有优良的浸润性,涂布性,使油墨胶粘剂树脂渗入每一个凹坑,增加附着力。二是强电场冲击时,空气中的氧气变成臭氧层附着在塑料膜表面,臭氧分解成氧气和新生态的氧原子、新生态的氧原子是十分强烈的氧化剂,对非极性聚炳稀、聚乙稀分子中的а-碳进行氧化,分子极性增大,表面张力提高,对有很大极性胶粘剂产生非常大的亲和力,吸引力,增加复合强度。电晕处理后的薄膜存放时间不宜太长,否则表面张力会下降。4)薄膜添加剂问题:这些助剂都是低分子物质,复合膜遇到这些添加剂析出时,造成胶粘剂层和薄膜之间的粘合强度下降,阻隔了胶粘剂和基材膜的亲和性,粘着性,这种现象印刷膜和PE膜复合时最常见,PE膜厚度越厚,助剂的析出量越多,该问题当时是检查不到的,随时间延长,复合膜强度越差,最终造成复合膜脱层分离,严重时在没有外力的作用下,也会自动离层,特别是镀铝膜封边最容易发生此类事故。5)油墨与胶粘剂的配伍性问题:所谓的复合油墨是指该油墨与聚氨脂胶粘剂有很好的亲和性,如果油墨是表印油墨,象聚酰胺类型或一些聚酰胺改性油墨,不具备复合性能。当时生产制袋有一定的强度,时间长剥离强度下降严重。包装内容物及其它:6)包装内容物引起褶皱、脱层:复合包装袋生产后虽然复合牢度可以达到标准,但有些包装物亦可使复合牢度降低:如一些含水、含油、含酸、含辣、含碱、含挥发刺激性气体释放出的食品、物品等。例如:胡椒、大米、炸鸡、香粉等等,都可能发生这种情况,在大米中的某些酸性或脂类物质会使胶水中的聚氨酯系列物质与之反应,部分胶水已交联固化后的大分子团会被反应分解,直致复合强度急剧下降,造成复合层离层脱落。这就要我们在生产这类包装复合袋时从结构和油墨选择上加以提前考虑和试验.可在基材上选择隔性更好的材料,或以多层结构加以保证,选择耐抗性更好的油墨、胶粘剂等进行控制。选择抗介质性好的胶粘剂是一个较为关键的控制点。(参考:干式复合粘接不良现象原因、干式复合生产中的几点注意细节)3、复合膜中白点(气泡)、小晶点、遂道现象分析:白点是指两层薄膜未密切贴合,复合成品内有空挡,造成光线反射率的差异形成的。而气泡也是两层薄膜未完全贴合,两层复合薄膜之间有空档,且有气体存在。一般将直径较小且分布数量较多的叫白点,而将直径较大(约1mm)以上且分布数量较少的叫作气泡。任何看起来很光滑的表面,用高倍放大镜观察都是凹凸不平的,复合就是用胶粘剂把表面抹平,但需要一定的上胶量。复合用印刷白墨表面较粗糙,这本来就是复合白墨的特点,有利于胶粘剂的渗透,产生足够的剥离强度,反过来却需要较多的上胶量才能抹平凹凸不平的油墨表面。一般复合产品的上胶量为2.5~3.0g/m2 。否则抹不平白墨表面,不但产生上胶不足,还会出现不规侧的白点。一般有:1)小灰点,出现小灰点的原因有两个:(1)油墨层网点发虚,不均匀,白底粗糙,不实的斑点,要通过工艺调整来解决,要么增加上胶量来解决。(2)复合机上的网辊堵版造成的小灰点,通过清洗网辊解决。2)小白点。这种现象特别是铝泊,镀铝膜,碰到白色满版,或者彩印膜浅调部位容易出现,油墨的遮盖力差,不均匀,漏底、复合后底层铝的颜色透光。复合上胶量太大,烘道温度没有按低、中、高递升造成的表面干燥,复合后残留溶剂喷挤到彩印膜表面形成的白点,解决这个故障,应该在复合时,避免涂胶后的复合膜,进入烘道的第一时间温度要低,逐渐递增。3)小晶点。晶点的发生是在透明袋复合时比较多,早班开冷车,出现小晶点的机率比较多,乙脂中的含水量超标时配制的胶水复到透明膜上出现的情况严重,没有正确按照配胶顺序,主剂+固化剂+乙脂,这种配胶方法及易造成小晶点,旧胶水加入量太多,会出现小晶点。4)和印刷膜图案相同的小疤点。比小晶点、小白点稍大一点的小疤点,这个主要原因是复合膜和底膜电晕处理度失效,没有达到要求,比如BOPP≤38达因,尼龙≤52达因,PET≤48达因,底膜PE≤38达因,这种情况下复合极有可能出现小斑点问题。(用于水煮、蒸煮工艺电晕处理应加大些)水纹现象,这与胶粘剂的表面张力太大,分子量太高,内聚能大,收缩力太大,引起的胶水层收缩,这个现象应该属于胶粘剂的原因,应及时调换涂布性能好,分子量适中的胶粘剂。5)薄膜的本身原因:塑化程度差,表面不光滑,用高倍放大镜仔细检查,有不规则的小晶点、小白点。在生产蒸煮袋,真空袋时,容易造成漏气。薄膜的表面粗糙度是包装薄膜的一个隐性指标。表面粗糙度是指薄膜表面所具有的在较小间距上的微小峰谷不平度的微观任何尺寸特征的综合评价。适当的粗糙有利于印刷和复合,它是用Ra(轮廓平均算术偏差)表示,单位是um。薄膜的粗糙度对浅网印刷尤为重要,过于粗糙会造成油墨不能填满凹穴,影响薄膜两者间的结合力而导致分层。 一般薄膜表面粗糙度控制在 Ra=0.08~0.16um6)油墨与粘合剂的亲和性不好: 油墨与承印物之间的吸引力,复合时使用的粘剂与两种被粘物间的牢度,除了有与油墨相同的物理作用力外,还要加上比物理作用力大得多的化学键结合力,油墨层通过胶粘剂与次层膜间的牢度一般都大于油墨层本身与承印基膜间的牢度。因此,若油墨与粘合剂的亲和性不好的话易产生白点或气泡,从而也影响它们的剥离力。7)趋折、遂道现象:通常所说的“隧道”现象一般是指复合好的产品出现横向条纹,尤其是在材料的两端为多。这种皱纹以一种复合基材平整,另一种凸起,形成“隧道”在皱纹的凸起部分,复合层分离,没有粘牢。出现这种现象的原因有:这个现象是因胶粘剂的初粘力差引起,特别是卷筒外面的几层容易引起起趋,有油墨的部分起泡(常见尼龙与PE膜复合有这种现象),也有复合机的复合辊与橡皮压辊之间压力不一致引起的打折,应该重新调整复合机两端的气缸压力。一般来说,两种基材在复合时的张力不适应,其中一种太大,另一种太小,复合时由于各膜卷是绷紧的,似乎看不出来。复合后,原来张力太大的基材必然要收缩,而且它的收缩量明显地比原来张力小的基材收缩量要大。这样就造成相对位移,产生皱纹。若放卷张力较大,拉得较紧,再受热势必拉长变形。因此,复合后一旦冷却,收缩产生皱纹,凸起,横向出现一条条“隧道”。为了适应高速干式复合工艺,现在大都采用高固含量、低粘度的胶粘剂。但低粘度的胶粘剂分子量较小,内聚力不大。一定要等它固化交联产生成大分子结构时才能达到理想的粘合力,而刚复合时,初粘力很小,粘力不足,因此当一种基材收缩时,上下两种不同基材就会产生相对位移,即出现“隧道”皱纹现象。(参考:1、复合膜产生斑点的原因、2、气泡与压力)4、镀铝膜复合质量问题,在复合镀铝膜时,常见的质量有下列三种现象:A)斑点问题:1)镀铝膜本身质量差,真空镀铝太薄漏光,没有复合时镀铝膜就有针空,用这种镀铝膜复合的产品很容易剥离,复合后油墨胶粘与镀铝膜的粘合强度太差。粘着力不一致,层间的紧密度差,通过表观检查有灰白的小斑点。2)由油墨遮盖力差引起的斑点,因油墨层太薄,经胶粘剂涂布后,胶水中的乙脂浸润溶解了油墨层,形成的铝透过印刷膜的斑点,颜色深浅不一。3)由胶粘剂对镀铝膜亲和性差,涂布性差引起的小灰点,固胶粘剂的初粘力太好,特别是分子量高、涂布性差,溶剂释放性差的胶水,印刷膜复合后残留溶剂容易浸润油墨产生白点,经熟化后剥离强度下降。解决第一、二种现象的办法是采用遮盖力好的油墨,增加上胶量选用质量好的镀铝膜。第三种现象应该选用镀铝膜专用粘合剂。分子量适中,网线辊加粗,降低配胶操作浓度,提高涂布性,减慢复合速度,提高烘道温度,解决斑点现象。B)镀铝膜的镀铝迁移现象:1)镀铝膜与其它薄膜复合时,镀铝层转移至印刷膜上一点不留,造成剥离强度下降,使产品的耐内容物性能下降,影响产品质量,在实际生产应用中,特点是PET镀铝膜产生迁移现象较多,因为PET本身是一种极性材料,真空蒸镀时与铝原子外层电子相结合,形成电子层叠加,真空蒸镀时的材料按原来的工艺是首先在基材膜上底涂一层聚氨脂胶,然后进行真空镀铝。近几年来,由于原材料的低价竞争,迫使镀铝膜厂家降低成本,减少工艺环节,没有进行底涂,现在市场上所售出的普通镀铝膜,大部分都没有底涂胶,只有所谓的镀铝级镀铝膜是有底涂胶的。这种普通镀铝膜和普通胶水复合极易造成镀铝迁移现象。如果胶粘剂好,镀铝本身质量太差,最好的复合工艺、操作技术也解决不了。迁移问题,因此选用镀铝膜本身的质量是解决迁移问题的关键。近几年来的技术进步,可能也有没有底涂胶的镀铝膜,牢度很好。(参考:1、镀铝膜转移、2、复合镀铝膜常见问题分析)2)选好镀铝膜后,再选用胶粘剂、粘合剂的质量是解决镀铝膜迁移最有效的方法,在复合镀铝膜时,要选用分子量中等,分子量分布较均匀的,溶剂释放性好,涂布性好的粘合剂,分子量小的粘合剂,虽然涂布性能较好,但分子之间的活动能力强,容易透过极薄的铝层而破坏涂层。也不要选择分子量大,分子量分布不均匀的且溶剂本身渗透能力强的会破坏涂层胶粘剂,还会影响粘接强度。3)增强胶膜的柔软性,在配胶时适当减少固化剂使主剂与固化剂的反应程度降低,减少胶膜脆性,使其保持良好的柔韧性和伸展性,有利于控制镀铝膜转移。C)上胶量的控制,涂布量不能过多,也不能太少,过多胶层厚,熟化时间长,粘合剂中的分子有足够的活动能力,破坏铝层,过少引起产品的剥离强度,复合牢度不好,镀铝膜的上胶量一般在干胶量3g/m2。4)减少熟化时间,提高熟化温度,原则上镀铝膜熟化要掌握高温短时,切勿低温长时间自然熟化,在复合工艺中张力控制也是不可忽略,当张力不平行,也会造成铝层位移现象。熟化时温度一般不超过60℃,因铝膜在此温度会产生分解,从而导致复合脱层。D)镀铝膜的复合强度差:剥离强度差的原因主要是粘合剂不是镀铝膜专用粘合剂,普通胶粘剂与镀铝膜的亲和性差,胶层脆,硬度大,熟化期长。如熟化期长造成铝层迁移,应选胶分子量中等,溶剂释放性好,且对普通材料复合也有比较强的粘接效果。复合镀铝膜时,配胶应注意,切勿主剂与固化剂配合。一定要先向主剂中加入乙酯,再加固化剂,这是化学性质决定。化学反应的速度取决于分子间的有效碰撞。在相同的温度压力(如常温常压下)则分子间的有效碰撞机率越大,反应速度越快,主剂与固化剂配合,在没有稀释溶剂的条件下,浓度高,反应速度快,迅速生成更大的分子,并凝结成块,造成分子量不均匀,也会造成粘合强度不好。对镀铝复合膜的使用建议:1).对镀铝薄膜的铝层厚度进行来料检验控制。2).复合加工时选用优化的工艺条件,保证铝层面的复合强度,减少铝层的迁移现象。3).镀铝复合膜适用于干燥物品的包装,对于含湿量较高或流通环节相对湿度较高的情况下不宜使用镀铝膜包装,这会导致镀铝膜阻隔性能的大幅下降。4).有特殊要求时,可采用带底涂的镀铝聚酯薄膜进行加工,这样铝层很少出现迁移破坏现象,能尽可能保持原有的阻隔性能。三、原(辅)材料质量的影响: A)、关于套印准确率及其它质量问题:a)印刷前制版设计注意事项:因影响套印不良的因素很多,一卷材料在某台印刷机上有找不出原因的套印不良,可以考虑转换其他印刷图案的订单,也可以换作另外一台机使用,有时也可以避免这卷材料因套印不良而不能使用的情况,同样即使一卷材料总是出现套印不良,但又找不出原因,也没有直观的材料异常现象,但换一卷同样规格的材料,有时也可以解决套印不良的问题,有经验的机长通常会做这样的调整以应对无法判断的套印异常。在印刷过程中一旦因为某种原因,造成颜色叠加的几何位置出现了偏差,这时就产生了所谓的套印异常,这是凹印原理的一部份,也是套印不良产生的最根本原因。为达到套印准确,制版时通常要重点注意以下几点:1).考虑实际生产中套印准确的难度,根据每个颜色转印到承印材料上的先后顺序,对个别颜色的特定位置做扩缩的技术处理,即使某种颜色叠加的位置出现了偏差,相邻的颜色轮廓区域加大了,就可以掩盖这种缺陷,印刷完成后表现出来的效果还是“套位准确”的。2).为了保证印刷效果,避免出现套印不良,细的线条和文字均不能采用多色套印设计,要用单色或专色;要套色的图案上不可有小的透白字体;不能在套色图案上留空以形成文字,如果套色图案上露空形成文字,对套印的精度要求极高,稍有偏差印刷出来的文字就会模糊不清,但在专色或单色上可以有透白字体和露空字体。3).对人物图像、主体图像等要求套印精度非常高的设计,黑、蓝、红、黄版中间尽量不隔其它颜色版,即使需要专色,一般要放在蓝色之前和黄色之后,为套印准确,蓝、红、黄三版之间不插入其他颜色的版。4).控制版辊的质量避免质量缺陷,比如版辊不圆,在机器上转动时轴芯线不是直线,就会影响套印准确性。5).印刷色序确定后,版径递增要合适,从前往后每条版直径递增一般为0.02~0.03mm,版径递增的作用是补偿薄膜前进过程中因阻力和压力造成的机械同步速度损失,尽管现在印刷机每个印色单元可以用伺服电机来控制,但在套印的实践中还是版辊直径递增的方法较为可靠。b)、 生产时加强 张力系统的控制:张力系统是印刷机的核心部分,它的稳定与否与套印问题有直接关系。凹印机张力分为放卷张力、入料牵引张力、出料牵引张力和收卷张力四个部分,印刷区域即色座间的张力靠橡胶压辊来分开,印刷区域的张力要保持恒定,同时放卷张力也要保持恒定,最后一个印色的套印要保证不受收卷张力的递减而影响,张力系统还要有因承印材料本身异常影响张力的调节能力,以保证张力稳定。如果机器张力系统异常,即使预防措施非常全面,也难保证连续套印准确,因实际生产过程中影响张力稳定的因素也很多,一旦影响的程度超出了张力的自动调节范围,带来张力异常,直接就会产生套印不良的现象,因此是张力系统本身有问题还是有外界因素对张力系统影响要分开考虑。C)、其它设备的影响:1).烘箱温度影响,烘箱内干燥温度会带来承印薄膜的形变,是套不准的原因之一。根据经验烘箱温度设定越高,套印越不稳定,如果烘箱温度设置适当时,张力适当减小会增加套印稳定性。2).压辊问题,压辊是影响套印准确性的最主要部件之一,压辊的硬度不合适,各条压辊的硬度不一致;因压力带来不协调影响对机械同步递减速度损失的均匀补偿;因气缸或安装压辊的原因造成的同一压辊各部位的压力不恒定、不均匀等;压辊的橡胶层老化,影响压力,压辊问题多会带来一边能套准,一边套不准,或者整个印刷图案的局部套印不准,因此在实际操作中可以通过更换压辊来解决套印不准的问题。3).导辊的影响,由于导辊轴承原因造成转动阻力不均或运转抖动,这样的情况会影响薄膜的张力均衡,从而影响套印精度。4).冷水辊问题,薄膜通过的机器各组冷水辊表面温度一般要在25--30℃,如果超过45℃会对套印有直接影响。D)、印刷基材的控制:薄膜材料是印刷图案转移的载体,薄膜本身和薄膜在机器上的走料状态均是影响套印准确的因素,薄膜本身不平整,内部张力不均匀或薄膜有受潮、老化等,均会影响套印准确。不同的薄膜材料也有不同的特点,如PET 、OPP、NY三种材料的印刷适应性是完全不同的,在机器上,薄膜通过每个印刷单元时速度要保持连续稳定,但薄膜在机器上受力和受热后变形状况是不同的,即使同一薄膜,不同厚度和宽度的变形也不同,这些隐形的变化很难用一个标准公式来表示,材料变形没有稳定的补偿因素,在机器上运行就会出现不均衡,为套印稳定带来隐患。 A、 聚酯薄膜---PET 比重:1.40克/立方厘米一般PET薄膜经过两次拉伸并经热定型。最常用的是12um BOPET的薄膜,其平均厚度公差应小于1.0%。在加工中通常采用SiO2作为抗粘连剂,SiO2有利于提高印刷油墨的附着牢度,这是由于SiO2中的硅氧键具有较强的极性,且SiO2粒子表面常吸附有一定的化合水和羟基。因此粒子具有较高的表面能,裸露在薄膜表面的粒子有助于增加薄膜表面的极性。 薄膜表面不能有油污、灰尘、低分子物等污染物,否则会在薄膜表面形成弱界面层,影响油墨的附着,造成印后脱墨的现象。如若印刷浅网,一般要求薄膜表面张力达到50达因以上,酯类溶剂特别容易吸附在薄膜表面,PET膜耐油性差些。因此要特别注意印刷和复合后的烘干,以彻底排除残留溶剂,并注意油脂的渗透。可查:GB/T 16958---1997《包装用双向拉伸聚酯薄膜》标准。B、 聚酰胺薄膜----BOPA、尼龙----NyIon 比重为:1.13~1.16 g/cm3一般取1.14目前使用的薄膜是由已内酰胺开环聚合得到的尼龙6制成的。由于尼龙6分子中有大量的酰胺基极性基团,因此稍加电晕处理薄膜的表面張力可达52达因以上。由于酰胺基的存在,导致BOPA薄膜表面极易吸收极性很强的水分子,严重时在膜表面极易形成一层水膜,在印刷和复合时常常会造成印刷不良、复合不牢、有小气泡或小白点等质量问题。尼龙膜做为吸水性强的薄膜,容易残留醇类溶剂,因此在印刷和复合过程中,应特别注意溶剂的纯度以及在油墨中尽量少加或不加醇类溶剂,若非加不可,也应该考虑如何处理充分干燥问题,使醇类溶剂在印刷后基本无残留。可查:GB/T20218---2006<<双向拉伸聚酰胺(尼龙)薄膜>>标准。在BOPA薄膜加工过程中,热处理的时间和温度是非常关键的工艺参数,因为热处理可以消除拉伸形变时产生的内应力,使取向的PA6分子链进一步结晶,结晶不完善部分也进一步完善,这就促使BOPA薄膜在高于玻璃化转变温度下使用时不至于发生明显的收缩。尼龙膜耐油脂性优、耐有机溶剂、耐碱性优,耐药品性好,有良好的耐高温性和耐低温性(-60℃~150℃)。已经吸湿的尼龙膜应重新干燥后才能印刷和复合,否则会出现漏胶、漏印等故障。尼龙膜受潮后除起皱外,在外力作用下还会横向伸长、纵向缩短,伸长率可达1.5%~2.0%左右。若用于涂布PVDC材料的尼龙膜或用于无溶剂复合的尼龙膜其整体平衡厚度不能超过5%。E)、复合(热封层)材料的控制:a)CPE或LDPE 比重0.90~0.91克/立方厘米水煮袋PE膜不同于普通PE膜。不但要有较好的热粘强度(水煮时不破袋)、良好的夾杂物热封性和热封强度,还要有良好的厚度均匀性(保证热封质量的稳定性)一般PE材料厚度达到60um时,为了降低摩擦系数,在生产中加入较多添加剂(其他爽滑剂、表面活性剂等),这些小分子物质很容易从膜内部向二个外表面方向迁移、扩散、折出,严重影响PE膜与其它材料的复合牢度。当加入量为300PPm时属低爽滑膜,此类膜可以放心使用;当加入量为500PPm时为中性爽滑膜,使用时就应当十分慎重;当添加剂加入量为800PPm或以上时属高爽滑材料,此类材料不能使用,因添加剂太多,易上浮而产生复合层发生降解而脫层,一般用于水煮袋的CPE或LDPE的电晕处理度应在40达因。并且不能有影响使用外观的魚眼、杂质、晶点、气泡。这些有的甚至会刺穿印刷层,使其阻隔性下降或出现油类渗漏现象。b)茂金属材料 (MPE、MLLDPE等在PE中加入不等比例的茂金属)茂金属催化剂是由过渡金属的环戎二烯基结合物,甲基铝氧烷或离子活化剂组成,其活性极高,每个活性中心引发和生成的聚烯烃分子链长度和共聚单体含量几乎相同,分子量分布窄和侧链分布均一,具有高拉伸强度、抗撕裂强度、抗冲击强度好,熔点低、低温热封性能好,热封强度高,耐应力开裂性好,耐蒸煮、耐穿刺性好,在冷藏运输过程封口不易破裂等特点,广泛用于高速包装材料内层。但MPE复合时有时会引起复合层不干现象,这是由于添加剂引起的,从而影响复合的牢度。c) 耐高温聚丙烯薄膜 (RCPP、SCPP) 比重0.88~0.90g/cm3 CPP即聚丙烯流涎薄膜,是通过熔体流涎,骤冷生产的一种无拉伸,非定向的平挤薄膜。CPP熔融指数偏低时,易造成复合袋开口性差,偏高时,制袋热封性差。一般CPP熔融指数在7~12g/10min。同时CPP薄膜属非取向薄膜,仅在纵向(MD)方向存在某种取向,软化点大约为140℃。 热封材料耐121℃以上常用RCPP或SCPP为好,一般建议选用进口产品。国内耐高温RCPP质量不稳定,进口RCPP内层夹有橡胶成份,因而做耐高温蒸煮袋的热封材料更加经得起温度的考验。一般RCPP或SCPP可采用二元共聚物生产的CPP,厚度必须大于60um。作为耐高温蒸煮的CPP,不应该用均聚聚丙烯去制造,(单一丙烯单体的聚合物 PPH)而应用共聚聚丙烯(嵌段共聚聚丙PP--B)或共混改性的聚丙烯粒料去制造。因为用均聚聚丙烯做的CPP,经高温蒸煮后要产生脆化,容易从封口处破裂,造成内容物泄漏,在抽真空处的析痕易发生漏气,而且耐油性极差。而共聚型或共混型CPP,因其结晶度高,耐低温性和抗冲击性比均聚CPP好,若耐135℃左右的热封层应采用进口嵌段共聚聚丙烯专用料制成的SCPP。选用适合的CPP薄膜十分重要,这样才能保证耐高温蒸煮袋的产品质量,表面处理应达40达因复合效果好些,才能有质量保障,表面张力不要超过46达因,否则粘接牢度下降,因处理过度,薄膜表面层氧化过度,分子降解材料发脆,高分子自身强度下降,产生热封边漏气或破裂。d) 真空镀铝VMCPP、VMCPE等一般不适合用于水煮、蒸煮袋热封层。F)、复合中间层材料控制;铝箔和中间层材料:工业纯铝的比重为:2.7克/立方厘米。1)铝箔(AL):工业上把厚度≤0.2厘米的铝材称为铝箔。用于蒸煮袋的厚度一股为70um至90um厚,其标准可根据GB3198---1996<工业铝箔>标准。在铝箔的轧制生产过程中,需用离型剂(油类), 在成型后经过成品退火去油处理,但多少都会残留在铝箔上, 因此用于软包装印刷复合的铝箔其表面清洁度非常重要,一般铝箔表面分为5级,用于印刷复合的是A、B两级,其它级别不能用于复合印刷, 若表面残留有油污,会发生复合脫层及引起各种不同的质量问题。其次是针孔要少,90um以下的铝箔表面对光用肉眼可见针孔直径在0.1~0.3mm以内,每平方米不能超过1个。针孔多其阻隔性就要大打折扣了。铝箔应质地柔软,折叠时应不易断裂,柔韧性好,抗拉强度一般为98KPa、破裂强度为90KPa。表面润湿张力可达72达因以上。复合铝箔和真空镀铝膜时,一定先做好铝箔(真空镀铝膜)与材料、胶的亲和性配伍试验。铝箔在机械性能中要求抗拉强度在60N/mm以上,延伸率在1.5%以上。铝箔最大缺点是不耐酸和强碱,当AL与PP复合时,包装内容物的PH值≤5.3时,酸性大,很容易产生脱层,为防止此现象发生,可用中间层多加一层PET即(PET/AL/PET/CPP)能起到很好的阻挡食品中酸性物的迁移,防止胶粘剂脱层。油污度和针孔是产品的主要检测指标。2) BOPA(尼龙): 用于水煮蒸煮袋的中间层相当普遍,但用于中间层的尼龙一定要用双面电晕的薄膜, 虽然尼龙膜是高分子聚合物,其未经电晕处理表面张力也有近40达因,但要保证油墨、胶粘剂的附着牢度,一定要使用双面都经电晕处理的尼龙膜为最佳选择。一般用于双电晕的尼龙膜应达非面/处面为52/56达因以上,但并非处理度越高越好,处理度太高,会因表面氧化过度而发脆,造成机械强度下降,膜背面有点状或条状击穿,产生热封边漏气或破裂。(处理度过高,其他薄膜危害度一样严重)3) 真空镀铝材料:(VMPET、VMBOPA等) 虽然PET、BOPA经过真空镀铝,镀上一层铝分子层后能增强材料的阻隔性,但由于镀层很薄,其阻隔性远没有铝箔好,并且因为镀层太薄,对于阻挡紫外线的照射弱,做为中间层复合还应考虑: 1、 胶粘剂本身强度和本身质量是否达到要求; 2、胶粘剂与镀铝材料两界面的结合率; 3、镀铝材料本身的附着牢度和质量是否达到要求。4、蒸镀膜GT可用于水煮、蒸煮袋夹在中间层。4) K涂层材料 (KOP、KPA、KPET等以及在材料表面涂上PVDC材料) :在基膜上涂上一层厚度约3um的PVDC树脂, 可以大大提高它们的阻隔性,无论是辊涂或是喷涂,其材料厚度和厚薄均匀度都不是很好,表面不平,印刷时张力和压力都不能太大,由于材料厚薄不均,产生套印困难,由于表面粗糙,产生油墨转移性差,浅网版(2成以下) 易起花点(即部分网点丢失) 。需在印刷中采用较高硬度的压辊进行印刷。其次,K涂层膜对溶剂的选择性较强,使用溶剂不当时,可能会将涂层溶下来,印膜残留溶剂量大,易产生粘连,因此印刷时干燥系统和印后收卷的冷却系统应特别注意、由于涂上一层PVDC树脂,基膜会比较硬脆,复合薄膜经过皱折,PVDC涂层极易岀现裂纹,丧失阻隔性。PVDC涂层是涂在基膜上,两者结合间力有限,复合薄膜在受热时,特别是100℃以上加热时PVDC涂层与基膜极易开裂,因此,用这方法制成的复合膜袋用于高温蒸煮的包装,潜伏很大危机,因而不敢用于高温高压杀菌包装袋。此外,PVDC膜耐热性很低,一般温度超过30℃PVDC膜就开始产生收缩,根本不可用于水煮蒸煮袋。5)BOPET(与印刷面同)。但做为耐121℃蒸煮袋时,其处理面应在50达因以上,做为夹在中间层必须用双面电晕处理,才能适应蒸煮的耐温要求。6)蒸镀铝膜 (GT膜):蒸镀铝膜;它是以PET膜为基材,用物理(PVD)或化学(CVD)的蒸镀法,在其表面沉积SiOx蒸汽面形成的一种高阻隔性透明包装薄膜,简称GT膜。由于使用了SiOx这种制造玻璃的成分,所以GT膜也被称为"软玻璃"。在国外市埸以PE/SiOx/Paper/PE结构大量用于利乐包装盒。7)乙烯--乙烯醇共聚物(EVOH):是一种无规共聚物,具有链式分子结构的结晶性聚合物,密度为1.13~1.21g/㎝3,其中乙烯含量通常是20%~45%,乙烯醇含量为55%~80%因此结合了聚乙烯醇(PVA)的阻气性和聚乙烯的加工性特点,EVOH可以看成是PVA的改性物,其生产工艺流程与PVA相似。EVOH、PVDC(聚偏二氯乙烯)、聚酰胺(PA)为三大阻隔材料。G)、印复材料的使用应注意事项:1).材料一定要选印刷级别的,印刷级别薄膜一般厚度均匀,收卷松紧度适中,印刷适应性好,可提高套印准确性。2).对于有荷叶边的原材料薄膜不可以直接使用,要么重新收卷,要么分切成窄的材料来用,要消除荷叶边的情况。但是如果原材料尽量不要在张力不稳定的分切机上分切或收卷,这样会改变原材料的张力均衡性,会直接影响印刷时的套印稳定。3).压辊的宽度和薄膜的宽度要匹配,每个色座的压辊有效宽度和硬度要尽量一致,以获得稳定的套印效果。4).印刷NY基材,车间湿度超过75%对套印影响很大,如果不能对印刷车间进行除湿处理,就不要在高湿度的环境中印刷NY基材。另外由于NY及易吸潮变形,即使满足印刷条件,材料也不可以提前拆包。5).做过涂层处理的薄膜,要选择合适的压辊,处理后的薄膜较原基材滑或涩,压辊选择不合适,也会影响套印,另外张力参数也要做针对性调整。6).因影响套印不良的因素很多,一卷材料在某台印刷机上有找不出原因的套印不良,可以考虑转换其他印刷图案的订单,也可以换作另外一台机使用,有时也可以避免这卷材料因套印不良而不能使用的情况,同样即使一卷材料总是出现套印不良,但又找不出原因,也没有直观的材料异常现象,但换一卷同样规格的材料,有时也可以解决套印不良的问题,有经验的机长通常会做这样的调整以应对无法判断的套印异常。7).材料的宽度占印刷机有效使用宽度的比例不能太大或太小,一般利用机器有效宽度的45%~90%,套印效果较理想。8).因原材料卷底靠纸芯,可能有皱痕或收卷不良,会带来套印不良,这时卷底材料就不能继续使用了,要即时切料换卷。9).使用前必须确定印复材料应在使用期内,并且其表面润湿张力应在标准使用范围內;10).材料使用前应测量它们之间热收缩率差值尽量小,以免灭菌加工后引起收缩率不一致而产生卷边起皱。一般两者的热收缩率差值在0.03%时产生卷边的概率最小。11).水煮、半高温、高温蒸煮袋的热封层材料非常关健,各自差别很大,特别是RCPP和SCPP使用应特别注意选用。12).尼龙膜是一种吸湿很大的材料,做为水煮、蒸煮袋的表面层,在灭菌时直接与水接触易产生吸湿等问题,做面层是不大适合的,为克服尼龙膜吸湿快的不良因素,保持尼龙膜做为表层的水煮、蒸煮袋,一般在选用胶粘剂和上胶量时都提高一个档次,即后工序灭菌温度为100℃,则选用胶粘剂时高出一档选耐121℃胶,并将上胶量(干胶量)由原来的3.5g/㎡提高至4g/㎡~4.5g/㎡,以保证以尼龙膜做外层时的复合牢度达到应有要求。13).CPE有做为100℃以下水煮袋的内层材料时,一般都在60um以上,而要生产60um以上CPE时必定加入较大量的添加剂,在高温状态下是否产生上浮而使胶粘剂降解,使复合层脱层,都应十分注意观察。因此,采用CPE做內层材料时,不但要查CPE材料的表面电晕处理值,也要查其热收缩率及摩擦系数值与及加热后摩擦系数值的差值对比,观察和判断添加剂是否上浮及上浮量,做出相应的对策。已加入薄膜中的爽滑剂在较高的温度条件下会从薄膜的表面向薄膜的内部迁移(“内迁”),而在较低的温度环境下会再次向薄膜的表面迁移(“外迁”)。也就是说:烯烃类材料在较高的温度条件下对油酸酰胺、芥酸酰胺类外润滑剂有相对较好的相容性,在较低的温度条件下对油酸酰胺、芥酸酰胺类外润滑剂的相容性相对地较差。 薄膜中的添加剂(包括爽滑剂)不仅会“外迁”和“内迁”,还会在卷绕、存放的过程中向与其相邻的界面发生“迁移”。油酸酰胺和芥酸酰胺既可以用于PE薄膜,也可以用于PP薄膜。薄膜的摩擦系数不断下降的原因是爽滑剂不断地“外迁”到薄膜的表面并覆盖了薄膜表面上越来越多的面积。如果已经“外迁”到PE薄膜表面的爽滑剂由于某种原因“消失”或“减少”了,其结果就将是PE薄膜的表面摩擦系数的“异常上升”。四、生产工艺注意事项:1、 印刷工序生产工艺注意事项:a、使用油墨型号的选择;选择适合于印刷基材的油墨印刷,一般不得利用旧墨,若一定要用,也只能当油墨溶剂加入,加量不得超过30%。b、在色墨和白墨中适当加入一定比例的固化剂,(按厂家提示)目的:一是提高油墨的耐热性;二是避免胶层固化不彻底,使油墨对印刷基材的附着率更加牢固。c、蒸煮袋印刷油墨加入固化剂后一般当天使用,24小时后固化剂基本失效,一般不可再用。d、无论印刷或复合的材料,投入使用前必须测其表面张力,达到标准要求后才能投入使用以免产生不必要的质量故障。e、印刷中遇到渐变印刷、金银墨、透明油墨、大面积实地印刷、实地与5号以下字同版印刷等都要事先预算好印刷压力和压辊的软硬度、油墨的干燥度、油墨的质量等,保证小网点印刷不丢失、不断字等缺陷产生。F、首先要根据国标或客户的标准要求,对自动套准装置的套印精度作校正,如最低要求是0.2mm以内的套印误差,就必须要使套印精度校准在0.2mm以内,超出此范围就要报警,以待机长调整,如果客户要求更高,就要把精度再提高,印出来超标部分的产品要人工去除。g、根据不同材料设定合适的机器工艺参数,张力设定和烘箱温度设定要在薄膜的拉伸形变限度内,不然套印就会失控。H、控制好油墨黏度,保持稳定的烘箱温度,保持合适、稳定的印刷速度。考虑对套印的影响,橡胶压辊的压力要做合适的设定,若印版或承印材料的缺陷,压辊压力过大,会导致套印波动很大,是较大的隐患。有的时候压辊压力还要在机器运转中加以调整,以保证不出现其他印刷不良。但最终要根据印刷的图案和配套压辊的状况设定合理的压辊压力。2、 复合工序工艺注意事项:a、胶粘剂的选择;不同的后处理方式和內容物以及复合基材对胶粘剂的选择是不同的。对耐温度而言,一般往高一档靠比较保险。如:耐135℃的蒸煮袋,不能用耐121℃的胶粘剂复合,否则将产生蒸煮后脱层现象。不同生产厂家的粘合剂在相同材料、相同工艺下生产的复合膜溶剂残留是不一样的,这是因为聚氨酯粘合剂主剂,其分子键中含有活性氢的羟基(—OH),与乙酯(CH3CH2OCH3),会形成氢键,大大束缚了乙酯的挥发,主剂结构的不同会使氢键产生强弱,氢键越强,乙酯的释放越困难。不同的双组份聚氨酯粘合剂对水和醇的敏感度都不一样。如镀铝膜专用粘合剂对水或醇的敏感度在0.5~0.8%的范围,超台出这个范围可能造成不干的现象。如果敏感度超出范围,越高则柔韧性就越差,复合后的产品有时会发硬、发脆。b、上胶量及胶的调配;一般上胶量(干胶量)水煮袋应≧3.5~4.5g/㎡、水煮前剝离强度应在≧2.0N/15mm 。而超过121℃温度干胶量则要求≧4.5~5.0g/㎡,半高温蒸煮袋蒸煮前的剝离强度应达≧3.5N/15mm。高温蒸煮袋蒸煮前应为≧4.5N/15mm 。才能符合GB/T10004----2008标准的要求。 在确定上胶量要求时,先算出配胶时的操作溶度固含量、和所需干胶量; 如需干胶量3g/㎡、胶调配固含量为30%;则操作胶液的涂布量为: 3g/㎡÷30%=10g/㎡(每平方米工作胶液的涂布量)一般上胶压辊的质地应柔软些,因为压胶辊压入网纹的网孔深度,要比硬的压辊大,所以将胶从网孔中挤出量就多,由此最终转移量麻多。而压力大,会使辊体变形,胶从两端被挤出,两端上胶量少,而中间上胶量多。网纹辊的同心度和刮刀平行度要一致,否则会造成上胶量不均匀等。在耐蒸煮胶粘剂的干基量都控制在4.0~5.0g/㎡。并且在调配胶粘剂时应按规定按顺序调配。1)、按实际作业所需的固含量分别称出主剂量、固化剂量、醋酸乙酯重量;2)、向配胶桶内加入约2/3配制量的醋酸乙酯,然后加入主剂,充分搅拌均匀;3)、再加入固化剂,也充分搅拌均匀;(2、3项需边加入边搅拌)4)、用剩余的醋酸乙酯分几次洗刷盛装主剂、固化剂的桶,并将洗刷后的溶剂倒入配胶桶中再次充分搅拌均匀;5)、直至胶桶内存胶充分洗净倒入配胶桶中,特别注意固化剂桶应充分洗净。c、溶剂含水量和残留溶剂: 在干式复合使用的溶剂醋酸乙酯中的含水、含醇类量往住未引起大多数软包装企业的重视,双组份胶粘剂中,若溶剂含水量偏多易与固化剂中的异氰酸酯(--NCO)结合,会引起凝胶和白化。 水和--NCO基的反应如下: 第一步: RNCO+H2O→RNHCOOHRNH 2+CO2↑第二步: RNCO+RNH 2→RNHCOHNR↓(白色结晶,不溶于醋酸乙酯中呈现胶液白化。) (1摩尔水能消耗2摩尔的异氰酸根基团--NCO) 一般夏天,平均温度在30℃左右,湿度可达75%以上,每立方空气中水分含量约25g,足以使800g左右固化剂失效。乙酯中水分太多,除了換纯度高的乙酯外,只能增加固化剂量,但产生的弊端有:(固化剂增加量一般在5%~10%左右)1)、由于水分反应时产生二氧化碳气体,易产生白点气泡; 2)、残留量增大;3)、反应生成的内聚强度更高的聚氨酯脲,使复合制品易产生晶点及变硬。 干燥不良,溶剂残留量就会增大,如果干燥过快,墨层表面会迅速结膜,从而使內部溶剂无法逸出,导致残留溶剂增多,产生异味。提高风量、风温、会提高干燥效率。一般应注意:烘干温度一般从低温到高温逐步分阶段提升,烘干箱中,进风速度比出风速度小,使烘道形成低气压,引起溶剂挥发加快,复合后溶剂残留量减少。3、上胶花辊、匀胶辊、预热辊和复合工艺; 蒸煮(水煮)袋用复合涂胶辊网线数一般应在80~100线,网穴深度在85um以上,复合烘干加热段应从低到高递增,复合钢辊的表面温度应大于55℃,便于胶的活化。若复合厚度较大或含有铝箔的组合时,温度可提至70℃~85℃,一般不超过90℃。若复合温度太低,不利于胶的活化,可能产生剝离牢度不良、假粘等现象。若温度太高,可能产生材料收缩起皱。复合时压力可适当大些,有利于胶粘剂的活化。由于复合第一基材是从烘干箱出来的还带有余热,与第二基材相比,两者温度相差大,压力不一、亲和性就差,影响复合强度,因此必须使用预热輥和保持复合热辊温度在(60℃~90℃),以提高胶剂的蠕动性。若使用满版印刷或易吸附乙酯而溶涨的薄膜时,可适当提高烘干箱温度5~10度,但提高温度的同时,应考虑材料的热收缩性以及膜内爽滑剂向粘接层迁移造成摩擦系数的增加和复合牢度的下降,使用上胶匀胶辊,保证上胶涂布均匀,减少气泡和斑点的产生。4、关于生产环境及气侯变化的影响:a、生产环境温湿度; 一般生产环境温度最隹在25℃+-3℃、湿度在65%+-5%。超过80%RH建议慎重使用复合设备,或停止复合生产。若赶任务必须生产,一定开启印刷复合设备的预热系统,以去除薄膜表面的水蒸气。湿度在40%RH以下,空气中湿度小,易产生大量静电场。在高温高湿天气中,由于机速快,胶粘剂、溶剂挥发快,容易在胶辊筒和油墨辊筒、拦墨刀上方集积小水珠,这些小水珠又易破坏胶粘剂和油墨的正常运转和正常质量的发挥,因此应注意检查并用干净的布将水珠擦掉。 b、冬天,气温下降,浅网印刷快干溶剂干燥更快,引起堵版,深网慢干溶剂干燥慢,引起反粘导辊和收巷后反粘现象。在气温偏低时生产蒸煮袋,要注意生产车间与仓库的温度、湿度差不能过大,过大可能造成复合牢度质量事故。C、高温高湿天气注意事项:参考:《高温高湿天气使用尼龙膜注意事项》《高温高湿天气复合工艺的调节》 5、熟化工序: 熟化的目的是促进双组份聚氨酯胶粘剂的主剂和固化剂产生化学反应,使分子生成网状交联结构,从而有更高的复合牢固度。因此,熟化的两个重要因素----时间和温度缺一不可。一般普通的双组份胶粘剂要在45~55℃,24小时后才能彻底交联,固化不完全不仅会产生异味,还会严重影响剥离强度。而蒸煮袋胶粘剂则要72小时后才能彻底交联固化。其次是排除复合膜中的残留溶剂,因此在严格控制熟化的时间和温度的同时,应该定时打开排气扇,将复合膜中的残留溶剂排出并注入新鲜空气,以利于熟化室内新鲜空气的流通,避免复合膜产生二次污染。 熟化,无论采取外加热或内加热都以达到室内温度稳定、均匀为目的。一般蒸煮胶复合膜需用低温长时间固化。因为不同材料结构的复合膜对固化要求不一样,复合胶只有形成网状结构才可以达到较高的粘结强度。从试验结果看,PET/AL的熟化时间为36h比较合适,AL/PA为24h而PA66/CPP则需要60h才可以达到合适的剥离强度。因此,为考虑周全,耐半(高)高温蒸煮袋复合后的固化时间需72h,45~55℃才能符合要求。在熟化过程中,粘合剂仍然有一定的流动性,所以用悬挂式熟化效果最好。复合PET镀铝膜时,温度应控制在50℃以下,千万不要超过60℃,因铝粉的膨胀系数比PET的大20倍。若温度过高,复合时会造成铝粉脱层。 熟化工艺可以采用二次熟化或分步复合熟化工艺都可以。还有一种加速熟化,用于生产中的控制。取刚生产的复合膜约1米长,全幅宽,在80度烘箱中放置30分钟,要检查其外观及剥离情况,及时发现问题,采取措施。对熟化室有以下要求:1)、熟化室大小、位置应根据周转存放的方便来建造,要便于膜卷的进出,门要开启方便;2)、熟化室的高度一般在2—2.5m,顶成塔形,往上留有5—10cm的出气孔,可直接通室外,或加一小排气扇定时排气,作用是排出熟化室的气味;3)、熟化室的屋顶加装吊扇,吊扇的转动可以熟化室温度的均匀,可以破坏包裹在膜稍冷的空气层;4)、熟化室的货架可平放也可采用立体货架式,但不将膜卷直接直立或躺在地面上;5)、熟化室的四壁、门、屋顶等保温,一般采用珍珠岩、泡沫板等,增加保温的时间、省电、降成本和四周温度的一致;6)、加热控制。熟化室可采用电加热、蒸汽加热、暖气加热等,不管何种加热,应配温度自控装置,在室内应水银温度计以检验是否和设定的一致;高热部份应与软包装干式复合膜粘接力降低、剥离度不良的成因及对策。五、制袋工序易出现质量问题原因、对策:制袋三要素:速度(时间)个/min、温度 、压力。用复合膜做成蒸煮袋,一般采用三边封制成平袋或自立袋,基本没有做成中缝袋形状。热封制袋的工艺参数主要是温度、压力和时间,它们之间是相辅相成、互相依赖的关系。其中,温度是起主导作用,压力和时间是辅助作用。如果温度太低压力再大,加压时间再长也不能使热封层达到熔化自粘的程度。在热封制袋时,复合层数越少,厚度越薄的复合物,热刀的温度越低。层数越多,厚度越厚或含有铝箔的复合膜,热刀的温度应该越高。热刀纵向分布一般都有二、三排,每排又会有好几把,必须每一把,每一点温度都要一致,否则,做成袋的封口强度就会出现不一致,有高有低。热刀压下去的压力既不能太小,也不能太大,太小牢度不够,太大又有可能破坏热封层内膜原来的厚度,易挤走部分热封材料,使热封熔接部位两层内膜的总厚度比原来两层之和的数值要小,焊缝边缘形成半切断状态,使焊缝发脆,造成封口力降低。特别要注意的是:热刀压下去时,千万不能靠袋内侧压力大、外侧压力小,最好调整到靠袋內侧的压力略小一点,同时注意热封硅胶垫的平整度,以免产生热封部位表面不平或有气泡现象。热合温度应控制在粘流温度和分解温度之间即Tf---Ta,热烫封口后应该在保持一定张力的状态下用冷刀进行冷却定型,以免产生热封位皱折波纹,要取得良好的热封效果,要求热封次数至少达两次以上。成品袋在制袋后必须进行热封强度、断裂伸长率、抗摆锤冲击能力、氧气透过率、密封性检测合格后,根据使用厂家灭菌条件进行试验无误,后方能出厂,以免最后一道工序中因质量因素而前功尽废。在制袋中若遇到接头或換卷生产,其制袋前后10m范围内的产品都要进行严格抽检控制,因在接头和換卷的过程中,热封温度和压力都会有一定限度的变化和浮动,抽检密度大些,对保证产品质量的稳定是有益的。不同中间层对热粘的影响:热封是个热传递过程, 即使热封层材料的热粘性能非常好, 如果中间层材料热粘性差, 则中间层先被破坏, 热封层材料失去补强作用, 热粘性能也很快会降质因此不同中间层材料, 对热粘强度产生的影响是不同的。常见制袋质量问题有:a)热封边有花斑、气泡:(1)原材料。尼龙等易吸湿性材料在储存或生产过程中吸湿后,在制袋过程中热封边就容易产生气泡和花斑现象。(2)操作不当:如复合时胶黏剂固化不完全,在热封时脱层,也会产生气泡和花斑。此外,热封边过宽、硅胶板变形、热合布破损、热封刀上有异物或工艺参数设置不当等都会产生花斑和气泡。因此其他包装,在平时的生产过程中应当注意检查,及时发现问题,及时处理。b)热封强度差 :1)热封材料的原因。如热封材料的厚度不均匀印刷市场,就容易造成热封强度差。同时,由于原材料加工不良、储存时间过长等原因造成析出物过多时,也容易引起热封强度差。 2)印刷和复合工序的影响 ①印刷的影响:如果油墨的耐温性差或是油墨中的添加剂使用不当等,在热封过程中就会引起墨层脱落,从而造成热封不良;②复合的影响:在干式复合过程中印前工艺,如果胶黏剂未固化完全,或是胶黏剂的配比不当,造成复合层发黏,也会使热封强度变差;③如果印刷和复合过程中干燥不充分,造成印刷层和复合层脱层标签,也会引起热封不良。 c) 封口发脆及脆断怎么办:原因:(1) 热封温度过高。(2) 压力过大。(3) 热封时间过长。(4) 上部封口器的边缘过于锋利或所包覆的聚四氟乙烯损坏。(5) 底部封口的硅橡胶过硬。(6) 在复合和熟化过程中,一部分粘合剂渗入薄膜内部。基材由于受到粘合剂的渗透影响,韧性(抗冲击力)有所下降,脆性提高。(7) 塑料复合包装袋在冷却和放置后,热封口强度有所增高,同时也有变脆的趋对策:(1) 根据内封层的材料的热封特性,选择合适的加工温度,压力和热封时间。 (2) 改善上部热封刀表面状态,使封口器表面平整。(3) 以聚四氟乙烯布包覆完好。 (4) 选择合适硬度的硅橡胶垫。d) 热封后袋子翘曲怎么办:原因:(1) 复合膜的厚度不一致。(2)热封温度过高或热封时间过长。(3 ) 冷却不充分。(4) 在纵向热封刀部分,复合膜的运行轨迹不平直。(5) 熟化时间不够。(6) 表层基材薄膜耐热性较差。(7) 复合过程中复合基材的张力匹配控制不当,导致其熟化定型后仍有残余的应力,尤其是复合膜厚度较薄时更容易发生此类故障。对策:(1) 复合膜的厚度不一致。(2) 热封温度过高或热封时间过长。(3) 表层基材薄膜耐热性较差。(4) 在纵向热封刀部分,复合膜的运行轨迹不平直。(5 ) 冷却不充分。(6 熟化时间不够。(7) 复合过程中复合基材的张力匹配控制不当,导致其熟化定型后仍有残余的应力,尤其是复合膜厚度较薄时更容易发生此类故障。e) 热封表面外轮廓不清楚怎么办:(刀纹不清晰)原因:(1) 冷却时间短。(2) 冷却板接触不良。(3)硅胶垫被加热,使得边缘部分熔化。(4) 纵向热封力不平横。(5)热封刀的边缘不整齐、发钝。对策:(1)调整冷却时间。(2)调整冷却板。(3)更换或调整热封刀。(4)防止硅胶垫过热引起的边缘熔化。

关注包装园地软包装微信公众号,获取更多图文精彩内容


其他栏目