PE膜在复合过程中会出现复合不牢,诸如一些肉类食品真空袋、耐高温蒸煮袋的生产等

PE膜在复合过程中会出现复合不牢,白点,热封困难等一系列的问题,配方对这些问题一一解答其原因以及相对的对策。

薄膜印刷的精确度是很多生产商所追求的,高品质、高精确度可不是说说而已的,这里面讲究可多了。 产品的高质量必然少不了设备的高质量,那么凹版印刷机精确度的保障系统有哪些?本文将从传递导辊和张力控制部分两个方面简单介绍一下凹版印刷机精度的保障系统。

传递导辊

众多的穿料导辊,不但要求转动自如灵活,还要求能做良好的动、静平衡处理。
试想假如每个导料辊都通过的印刷物一点点阻力的话,对印刷薄膜印刷进行中产生的不同步的阻力和静电,是难以保障印刷品精确度的。

张力控制部分

放料部位需要在放卷时做到:薄膜卷大,张力要小;薄膜卷小,张力要大。
收料部位则要求:薄膜卷小,张力要小;薄膜卷大,张力要大。

也就是放料薄膜开卷时张力要小,随着薄膜卷的减小,张力逐渐要加大。
收料薄膜开卷时张力要小,随着薄膜卷的增大,张力逐渐要加大。
印刷时被印刷物也就是被印刷物的纸张或薄膜,始终要保持张力一致,放料时纸张或薄膜的张力平稳,收料纸张或薄膜的张力也稳定。
印刷品就不会跑版,才能保持套版的精确度。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司在食品包装袋生产上有多年经验,诸如一些肉类食品真空袋、耐高温蒸煮袋的生产等。

一、复合不牢

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即复合强度很低或为零,完全不能满足客户的要求,造成产品报废。
由于PE膜生产过程的特殊性,表面张力偏低、滑爽剂含量偏高、表面污染等都可能导致复合不牢。

众所周知,蒸煮袋凭借其重量轻、体积小、导热快、杀菌时间短、可较好的保持内容物的色香味因而逐渐取代部分铁罐和玻璃罐,但同时由于其包装材料的众多性能受制袋、杀菌等工序的影响较大,也存在潜在的破袋风险。

1、表面张力偏低

究其原因,大概有以下两点:

一般情况下,干式复合用PE膜的表面张力必须达到38dyn/cm以上才可以使用。

原因一:基材问题

实践证明,如果PE膜的表面张力值低于38dyn/cm,就可能造成复合强度偏低的现象。
低于36dyn/cm会形成复合强度极低或为零。
同时,复合强度还与PE膜的厚度有关,如果小于30微米,在36-38dyn/cm时尚可勉强复合,厚度在30-50微米时,表面张力值37dyn/cm时,视其复合结构,如:OPP/PE,复合效果基本可以满足要求。
但厚度大于50微米时,低于38dyn/cm基本不能使用。
下面有几组数据供参考:

蒸煮袋是与产品一起进行加热的,这就决定了蒸煮袋表面材料在蒸煮后有非常好的稳定性,特别是蒸煮冷却后尺寸的稳定性,如果基材的热稳定性不好,容易出现蒸煮冷却收缩后离层导致破袋现象。

PE膜在刚刚生产出来时的表面张力值都很大,但随着放置时间的推移,其表面张力值逐渐下降,一般情况下,PE膜可储存3-6个月,但在夏季高温潮湿的季节存放期最好不要超过2个月。
实践证明,PE膜的表面张力值与周围环境及膜的厚度的关系极为密切,环境温湿度越高,其表面张力值下降越快,薄膜越厚,下降越快。
所以,PE膜的放置一般不宜超过3个月,尤其是梅雨季节,更应注意仓储的通风、透气。
如果由于某种原因放置时间过长,重新使用时,除要进行逐卷检验外,还要根据复合产品的用途综合考虑是否继续使用,以免造成损失。

应对措施:

2、添加剂的影响

蒸煮袋一般采用的是耐高温比较好的PET、NY、AL、RCPP等基材,应注意各种基材的保质期,尤其应注意RCPP的保质期,因为RCPP作为高温蒸煮的内层材料,对蒸煮袋的性能起着核心作用,如果RCPP质量比较差或者已过保质期,在蒸煮冷却后抗压时很大程度上会有发脆导致破裂现象。

PE在聚合或PE膜在成膜时,根据其用途的不同,一般都需加入一定量的添加剂,如防静电剂、滑爽剂、开口剂等。
这些添加剂在成膜后或复合后并不是静止不动的,尤其是滑爽剂。
滑爽剂一般采用芥酸酰胺类或油酸酰胺类,由于滑爽剂造成复合强度下降的原因有两种:

原因二:制袋工艺的影响

①PE膜放置时间不久,滑爽剂迁移至PE膜的表面,形成一层很薄的致密层,这层致密层阻隔了粘合剂与PE膜表面的结合,导致粘合剂无法与PE分子接触,复合初粘力很低,随着固化时间的加长,复合强度变化不大,复合强度始终保持很低或为零。
如果认真了解生产PE膜的树脂情况,这种现象,一般是可以避免的。
对于有特殊要求必须使用高滑爽的PE膜膜,一般情况下不宜放置太久,如果由于某种原因造成了PE膜的超期使用,在复合前最好小试或将PE膜置于60-70℃的温度下8小时以上,此时的滑爽剂将部分失效,此时再去复合一般不会出现复合强度低的问题,但PE膜已不具备高滑爽性。

热封刀的温度、压力和机速是制袋工艺的三大要素,要想制出密封性好的袋子需要三者合理的匹配。
热封是热和力共同作用的结果,一方面在熔融状态下的封口表面,大分子相互扩散、渗透、相互缠绕,达到封口密闭;另一方面在熔融状态下的高聚物分子借助于热封刀具的压力,使上下两层薄膜彼此融合为一体,冷却定型后能保持一定的强度。

②复合初粘力尚可,但随着固化时间的加长,复合强度越来越低,两层之间出现一层白色粉末状物质。
这是由于生产PE膜时选用了高滑爽的PE原料,由于膜内滑爽剂含量较高,在进行高温固化的过程中,膜内的滑爽剂分子运动加剧,大量的滑爽剂分子向膜的两侧迁移,随着时间的加长,向表面迁移的量逐渐增大,其迁移破坏了粘合剂与PE分子之间的物理粘接过程,将刚形成的不很牢固的粘结力破坏,时间越长,这种破坏力越强,复合强度就越低。
遇到这种情况时,一般采取提高固化温度的办法,加速粘合剂的交联速度,使其反应速度超过滑爽剂的迁移速度,以弥补由于PE膜内滑爽剂过多造成的负面影响。

应对措施:

在生产过程中,很多情况下会遇到客户的各种近乎矛盾的要求,如自动包装,即要求有高的复合强度,又要求低的摩擦系数,这本身就是一对矛盾,为解决这对矛盾,一般采取多层共挤制膜方法,各层根据用途的不同分别选用不同的配料,以满足客户的各种要求。

由于使用环境的高要求性,一般需要蒸煮袋具有较强的热封强度,这就需要结合蒸煮袋的结构和内层材料合理设置温度和压力,在制作自立袋时,尤其要注意对补底与袋身交接处的点封,因为在蒸煮条件下,随着材料的收缩,交接位会成为湿气、热气进攻的重点。
热封次数很大程度上影响着热封强度,制袋时合理设置横封、纵封的数量能够很好地保证各封边具有良好的热封强度。

3、表面污染

同时,应注意热封后的冷却,冷却时在一定的压力下,用较低的温度对刚刚熔融热封的位置进行定型消除应力集中的过程。
因此,对于制袋的过程,尤其是蒸煮袋的制作,尤其要注意温度、压力、机速的合理分配,以保证蒸煮袋在后续处理时能不破袋。

PE膜在生产过程中一般不会遭受污染,但其中有一种污染极易被忽略,那就是达因液的污染。
许多PE膜的生产厂家,都采取自配达因液来检验膜的表面张力。
达因液一般选用乙二醇独乙醚的混合液,这是一种无色的透明液体,如果不慎将其污染了导辊,由于其挥发速度很慢,薄膜在经过导辊时将被污染,达因液侵入PE膜的表面,与PE分子紧密结合,复合后,它不与粘合剂分子交联,造成局部复合强度为零。
这种情况在事前检验中极难发现。

二、复合白点

此种现象极易发生在PE乳白膜上,一般乳白膜都是经过添加一定量的白色母料即:浓缩钛白粉。
由于色母料质量的高低不同,内含钛白粉的粒度大小不一,硬度也不尽相同,导致复合后生产的乳白膜质量不同,表面光亮度不同。
如果乳白膜的表面手感粗糙,从侧面看有麻点,使用这样的膜复合出来的产品大多会出现白点现象。
通常解决这一问题的办法有:一是提高粘合剂的涂布量。
二是重新印刷一层白墨。
无论采取哪种办法都要加大成本,所以PE膜在使用前一定要严格检验。

三、复合后成品发涩

这种现象许多厂家都曾经发生过。
复合后的产品自动包装机运行不畅,或制出的袋子开口困难。

干式复合一般采用的是二液反应型粘合剂,复合后要进行高温固化,以达到最高的复合强度。
而PE膜内的滑爽剂会由于固化温度的变化而变化,在一定温度下,滑爽剂会发生化学变化而失去爽滑作用,温度越高,这种变化越大,滑爽剂的损失量就越大,最终会导致产品发涩,不能使用。
所以,固化室的温度一定要严格控制在40℃左右,不可随意提高。
另外,要根据产品的不同用途,选择不同的配料,避免由于树脂牌号选择不当而造成的产品发涩。

四、热封不良

经过复合进入最后一道工序或进入客户手中后有时会出现局部热封温度偏高,热封不良等的现象,严重时无法挽救。
造成这种结果的原因有电晕击穿,爽滑剂含量偏高,添加再生料量过大等。

1、电晕击穿

PE膜在生产过程中经过高压放电辊时,由于各种原因可能会造成膜的局部击穿,这种现象往往是纵向的一条,位置一般固定不变,测热封不良处PE膜的表面张力值一般都很高,由于被击穿的热封面与复合面一样形成了带有极性基团的物质,这种物质不具有热封性,所以,在制袋或自动包装时就会出现局部热封不良的现象。
为避免这种现象的发生,PE膜在进厂检验时增加一项复合面表面张力值检测项。

2、滑爽剂含量偏高

由于PE膜热封层滑爽剂含量过高,会导致其大量析出在PE膜的表面上形成致密层,阻碍了PE膜的热封。
如果使用了过期的PE膜,可能会出现这种情况。
所以,要根据客户的具体要求选择适当的树脂牌号,对于高滑爽的产品尽量不要使用过期薄膜。
此种现象发生后,建议使用溶剂反复擦拭其热封面,效果会有所改善。

3、再生料

为节约成本,在生产PE膜时,往往加入一定量的再生料,而再生料一般是经过不低于两次的高温再生,又有一定量的杂质,重新制膜后,其热封性能大大下降,热封温度普遍提高5-10℃,实验证明,热封层再生料的添加量在30%时,PE膜的热封温度提高3-5℃,添加量50%时,热封温度提高6-10℃,一般要求制膜厂家在热封层尽量不要添加再生料。

干复过程中遇到的问题很多,但往往同一个问题形成的原因却是多方面的,所以出现问题后,一定要认真分析,多方考虑,经过实验方可下结论。