BOPA//LDPE結(jié)構(gòu)的水煮袋,大量應(yīng)用于泡菜、筍子的包裝。
NY//PE結(jié)構(gòu)的水煮袋,其使用溫度一般在80~100℃,在GB/T10004-2008國(guó)標(biāo)中屬于水煮級(jí),主要物理性能技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1:
表1:主要技術(shù)指標(biāo)(GB/T10004-2008)
項(xiàng)目
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指標(biāo)
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剝離力(水煮級(jí))
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≥2.0N/15mm
|
熱合強(qiáng)度(水煮級(jí))
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≥13N/15mm(干法復(fù)合)
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耐熱性
|
指標(biāo):使用溫度在80℃以上的產(chǎn)品經(jīng)耐熱試驗(yàn)后,應(yīng)無(wú)明顯變形、層間剝離、熱封部位剝離等異常現(xiàn)象。
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耐高溫介質(zhì)性
|
指標(biāo):使用溫度為80℃以上的產(chǎn)品經(jīng)耐高溫介質(zhì)試驗(yàn)后,應(yīng)無(wú)分層、破損、袋內(nèi)外無(wú)明顯變形,剝離力、拉斷力、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變和熱合強(qiáng)度下降率應(yīng)≤30%。
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拉斷力、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變、直角撕裂力、抗擺錘沖擊能、氧氣透過(guò)量、水蒸氣透過(guò)量、穿刺強(qiáng)度、透光率和霧度、表面電阻率。
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?
?
由供需雙方協(xié)商。
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袋的耐壓性能
|
無(wú)滲漏、不破裂
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袋的跌落性能
|
不破裂
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摩擦系數(shù)(內(nèi)面/鋼板靜/動(dòng))
|
≤0.4
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衛(wèi)生指標(biāo)
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符合GB 9683
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溶劑殘留量
|
指標(biāo):溶劑殘留總量≤5.0,其中苯類(lèi)不檢出。
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特定化學(xué)物質(zhì)
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Pb+Cd+Hg+CrⅥ≤80mg/kg
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另外,BOPA//LDPE結(jié)構(gòu)的水煮袋還應(yīng)符合QB/T 1871-93的相關(guān)技術(shù)要求。QB/T 1871-93 雙向拉伸尼龍/低密度聚乙烯復(fù)合膜袋,產(chǎn)品主要用于抽空、換氣、冷凍、低溫滅菌包裝和一般包裝用膜及袋。其主要的物理性能技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2 :
表2:主要技術(shù)指標(biāo)(QB/T 1871-93)
序號(hào)
|
項(xiàng)目
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指標(biāo)
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A類(lèi)(LDPE厚度>50μ)
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B類(lèi)(LDPE厚度≤50μ)
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||
1
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拉斷力(縱、橫向),N
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≥40
|
≥30
|
2
|
斷裂伸長(zhǎng)率(縱、橫向),%
|
≥35
|
≥30
|
?
|
注,拉伸速度為100±10mm/min。
|
||
3
|
直角撕裂力(縱、橫向),N
|
≥3.5
|
≥3.0
|
4
|
層間剝離力,N
|
≥2.5
|
≥2.0
|
5
|
封口剝離力(袋),N
|
≥20
|
≥15
|
6
|
抗擺錘沖擊能,J
|
≥0.8
|
≥0.6
|
7
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氧氣透過(guò)量
cm3/m2·24h·0.1MPa
|
≤50
|
≤50
|
8
|
水蒸氣透過(guò)量
g/(m2·24h)
|
≤12
|
≤15
|
9
|
耐熱性
|
無(wú)顯著變形、分層和封口開(kāi)裂
|
|
10
|
耐寒性,%
|
≥60
|
≥60
|
11
|
耐油度,%
|
≤30
|
≤30
|
12
|
耐壓性(袋)
|
無(wú)滲漏、無(wú)破裂
|
|
13
|
耐跌落性(袋)
|
無(wú)滲漏、無(wú)破裂
|
從表1、表2中可見(jiàn),BOPA//LDPE水煮袋實(shí)際上有較高的技術(shù)指標(biāo)要求,雖然有一定規(guī)模的軟包企業(yè)都能制作水煮袋,但是質(zhì)量也參差不齊,有的還會(huì)出現(xiàn)較多的批量性質(zhì)量問(wèn)題,在此本文就BOPA//LDPE水煮袋制作工藝中的關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)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(xiàn)象
BOPA薄膜可以采用管膜拉伸法生產(chǎn),也可以使用平面雙向拉伸法生產(chǎn)。各種方法的特點(diǎn)比較見(jiàn)表3。
表3 不同生產(chǎn)方法特點(diǎn)比較
比較項(xiàng)目
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逐次
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同步
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管膜
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生產(chǎn)能力
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高
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中
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低
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生產(chǎn)速度(m/min)
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130~180
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100~150
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100~110
|
薄膜厚度偏差
|
良
|
中
|
差
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薄膜弓形現(xiàn)象
|
中
(弓形效應(yīng)大)
|
良
|
良
|
設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)
|
良
|
差
|
良
|
從表3可見(jiàn),不同方法生產(chǎn)的雙向拉伸尼龍薄膜具有不同的弓形效應(yīng),其對(duì)薄膜的印刷套印精度及包裝袋(包括煮前和水煮后的袋面外觀)的平整度都有明顯地影響。
如果尼龍薄膜拉伸前在厚片橫向上畫(huà)上方塊格(如圖1),拉伸后我們可以看到:拉伸前正方形的方塊,拉伸后中間部位是面積放大了的正方形,而兩側(cè)卻變成了菱形,并且越靠近兩側(cè)變形就越嚴(yán)重(如圖2)。

圖1 薄膜弓形現(xiàn)象的產(chǎn)生圖示
檢測(cè)尼龍薄膜弓形效應(yīng)的具體方法是測(cè)定對(duì)角線的熱收縮率。我們可以按水煮袋的實(shí)際使用條件(如100℃30min)來(lái)檢測(cè)尼龍薄膜的濕熱收縮率,對(duì)角線熱收縮率的差值越小,表明產(chǎn)品的均衡性越好;差值小于1.5%,制袋時(shí)不會(huì)產(chǎn)生翹角。

圖2 兩步法與同步法薄膜的弓形現(xiàn)象圖示
②市場(chǎng)供應(yīng)品種
BOPA薄膜分為印刷級(jí)和復(fù)合級(jí)兩種,印刷級(jí)可用于印刷、復(fù)合工藝,復(fù)合級(jí)僅推薦用于無(wú)需印刷的復(fù)合工藝。厚度一般有12μm、15μm、25μm兩種規(guī)格。15μm用軟包裝復(fù)合膜,25μm用于冷成型鋁藥品包裝。用于中間層復(fù)合,且用于水煮蒸煮用途時(shí),一定要使用雙面電暈薄膜。
③BOPA薄膜的關(guān)鍵質(zhì)量要求
- 平整度要求高的應(yīng)選擇弓形效應(yīng)小的同步拉伸薄膜。
- 薄膜的表面張力≥50mN/m,保證油墨的附著牢度。處理值也不是越大越好。
- 選擇相對(duì)濕度適應(yīng)性好的薄膜,保證套印精度。
- 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不同于普通PE的地方:①更好的熱封強(qiáng)度;②良好的夾雜物熱封性;③較好的熱粘強(qiáng)度(在水煮時(shí)不破袋);④良好的厚度均勻性→熱封合質(zhì)量的穩(wěn)定;⑤良好的透明性,無(wú)明顯水紋狀;⑥無(wú)影響使用的魚(yú)眼、雜質(zhì)、晶點(diǎn)→外觀氣泡,甚至刺穿PA薄膜→阻隔性下降,或出現(xiàn)油類(lèi)滲漏現(xiàn)象。
前三點(diǎn)質(zhì)量特點(diǎn)主要由吹塑時(shí)PE膜各層的粒料配方?jīng)Q定。
3.印刷油墨的選擇
尼龍膜印刷一般選用聚氨酯專(zhuān)用油墨:①無(wú)苯有酮系列;②無(wú)苯無(wú)酮系列。
在選擇印刷油墨時(shí)注意:
①色別型號(hào)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(shuō)明書(shū)中就注明了不能用于BOPA/PE結(jié)構(gòu)的水煮膜印刷,某些顏色不耐水煮,在水煮沸時(shí)易出現(xiàn)色料滲出現(xiàn)象。
②金銀色墨要慎用。對(duì)于金銀色墨,油墨廠在說(shuō)明書(shū)中都不建議用于水煮用途,但是市場(chǎng)上的水煮包裝袋有些應(yīng)用了金銀色顏色,一般的做法是在應(yīng)用前咨詢油墨廠進(jìn)行配方設(shè)計(jì),還要注意不能大色塊印刷。
③對(duì)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(qiáng)度。
4. 膠黏劑的選擇
選擇能耐水煮的膠黏劑,并保證復(fù)合后的交聯(lián)固化程度。另外,陳膠再利用時(shí)應(yīng)慎重(一般應(yīng)避免使用),因?yàn)殛惸z在放置過(guò)程中,膠液中的主劑與固化劑基團(tuán)的有效比例已失衡,易出現(xiàn)膠層不干現(xiàn)象。
5.乙酸乙酯的質(zhì)量要求
我國(guó)《工業(yè)乙酸乙酯》GB/T 3728-91中規(guī)定,優(yōu)等品水份含量小于1000ppm,一等品水份含量小于2000ppm,合格品水份含量小于4000ppm。現(xiàn)行的乙酸乙酯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/T3728-2007,對(duì)純度、水份含量、醇含量的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。
表4 GB/T3728-2007的技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目
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優(yōu)等品
|
一等品
|
合格品
|
乙酯的純度/%,≥
|
99.7
|
99.5
|
99.0
|
乙醇的含量/%,≤
|
0.10
|
0.20
|
0.50
|
水份的含量/%,≤
|
0.05
|
0.10
|
乙酸乙酯中的水份及醇類(lèi)(不僅是乙醇,甲醇、異丙醇的含量也應(yīng)控制)會(huì)與膠水中的固化劑反應(yīng),從而消耗固化劑,造成膠層不干現(xiàn)象,這也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(hào)的選擇
按工藝指定的油墨型號(hào)進(jìn)行生產(chǎn),如前面介紹的有些色別的油墨是不適合用于BOPA//PE印刷。
2.舊墨再利用時(shí)需添加50%以上的新墨,變質(zhì)油墨不得使用。
3.必要時(shí)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(gè):一是提高油墨的耐熱性;二是抵消油墨中樹(shù)脂基團(tuán)對(duì)固化劑的消耗,避免夏季膠層固化不完全現(xiàn)象。
加入方法:先用溶劑稀釋后再緩慢地邊攪拌邊加入油墨中,直至混合均勻。
錯(cuò)誤方法:直接加固化劑倒入油墨中,或加入墨盤(pán)中,這樣會(huì)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(shí)效性:加入時(shí)效性一般為12h,隔夜的油墨固化劑已失效,再用時(shí)應(yīng)補(bǔ)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(shí)容易出現(xiàn)荷葉邊、蕩邊、條紋、上色不易、套色不準(zhǔn)等現(xiàn)象。
印刷時(shí)最好能控制生產(chǎn)車(chē)間的溫濕度,當(dāng)生產(chǎn)車(chē)間的濕度超過(guò)80%時(shí),尼龍膜容易吸濕潮漲,叢而引起一系列的印刷產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。
具體要注意以下幾方面問(wèn)題:①使用前不要過(guò)早打開(kāi)包裝。②盡量一次用完,剩下的余膜用阻隔性好的材料包好。③印刷時(shí)第一色組不上版輥,進(jìn)行預(yù)干燥。④保證生產(chǎn)車(chē)間合理的溫度(25℃±2℃)和濕度(≤80%RH)。⑤印刷好的尼龍薄膜應(yīng)用防潮薄膜包裝好。
三、干法復(fù)合工藝
1.上膠量的選擇
標(biāo)準(zhǔn)上膠量范圍:2.8~3.2gsm,過(guò)大的上膠量對(duì)剝離強(qiáng)度沒(méi)有意義,反而增加干燥負(fù)荷。對(duì)于干燥能力不足的復(fù)合設(shè)備,反而增加煮后脫層、破袋的機(jī)率。
??? 在檢測(cè)上膠量時(shí),要特別注意尼龍薄膜經(jīng)烘道前后因含水量的變化,影響上膠量檢測(cè)的準(zhǔn)確性!
我們?cè)谏a(chǎn)水煮袋時(shí),不能只看上膠量,還要關(guān)注膠粘劑涂布的微觀均勻性。以下是兩種網(wǎng)線輥的表面外觀圖,網(wǎng)線輥的參數(shù)會(huì)直接影響膠黏劑涂布的微觀均勻性。
A:網(wǎng)線輥圖例(擠壓輥)

圖3擠壓輥表面外觀
網(wǎng)點(diǎn)間距0.25504mm,網(wǎng)線數(shù)25.4/0.255.04=99.59L
網(wǎng)墻寬度:55.32、60.49、59.04、55.06、70.30、67.58、64.46、59.44、60.38、51.47μ,平均55.374μ
網(wǎng)墻寬度/網(wǎng)穴=55.374/255.04=21.7%
網(wǎng)墻占版面的面積比:38.7%。
B:網(wǎng)線輥圖例(電雕輥)

圖4 擠壓輥表面外觀
網(wǎng)點(diǎn)間距0.2274mm,網(wǎng)線數(shù)25.4/0.2274=111.69L
網(wǎng)墻寬度:平均22.647μ
網(wǎng)墻寬度/網(wǎng)穴=22.647/227.4=9.956% ,網(wǎng)墻寬度非常均勻。
網(wǎng)墻占版面的面積比:18.92%。
網(wǎng)點(diǎn)有通溝存在有利于轉(zhuǎn)移,網(wǎng)穴內(nèi)壁光潔不吸附膠,轉(zhuǎn)移及流平性均較好。
我們從A、B網(wǎng)線輥的網(wǎng)墻寬度/網(wǎng)穴的比例及網(wǎng)墻占版面的面積比數(shù)值可知,輥B的膠粘劑涂布均勻性明顯好于輥A,在使用擠壓涂布輥時(shí),應(yīng)控制好網(wǎng)墻的寬度。
2.乙酸乙酯的水份要求
GB/T3728-2007對(duì)乙酸乙酯的水份含量及乙醇含量都有明確要求,乙酸乙酯的質(zhì)量不合格(如水份含量及醇類(lèi)超標(biāo))常導(dǎo)致圖7、圖8中的質(zhì)量事故發(fā)生。
表5是某軟包裝廠的乙酸乙酯含水量檢測(cè)數(shù)據(jù),圖5為其直觀圖示,在20個(gè)批次的進(jìn)貨檢驗(yàn)中有4個(gè)批次超過(guò)500PPM(優(yōu)等品),其中一個(gè)不合格,而且該批為桶裝(經(jīng)銷(xiāo)商分裝)溶劑,其他批次為槽罐車(chē)溶劑。大多數(shù)小型軟包裝企業(yè)購(gòu)買(mǎi)的都是桶裝溶劑,乙酸乙酯中的水份含量指標(biāo)極可能超出合格品的要求。
表5:乙酸乙酯含水量檢測(cè)數(shù)據(jù)為:PPM


圖5 乙酸乙酯含水量檢測(cè)數(shù)據(jù)(柱圖)
乙酸乙酯中的醇類(lèi)含量往往未引起大多數(shù)軟包裝企業(yè)的重視,圖6是某批次乙酸乙酯中的醇類(lèi)含量檢測(cè)的色譜圖,表6是一軟包裝企業(yè)的乙酯檢測(cè)數(shù)據(jù)(桶裝溶劑)。

圖6 乙酸乙酯中醇類(lèi)檢測(cè)色譜圖
表6:2010年一軟包裝企業(yè)的乙酯檢測(cè)數(shù)據(jù)(桶裝溶劑)
批次
|
乙醇含量/%
|
異丙醇含量/%
|
乙酸乙酯含量/%
?
|
1
|
0.0668
|
-
|
99.9327
|
2
|
0.5349
|
-
|
99.6977
?
|
3
|
0.2795
|
-
|
99.4650
?
|
4
|
0.2856
|
-
|
99.6948
|
5
|
0.2295
|
-
|
99.7705
?
|
6
|
0.1777
|
0.0154
|
99.6761
|
7
|
0.2180
|
-
|
99.5954
|
8
|
0.2181
|
-
|
99.6525
|
9
|
0.1847
|
0.0114
|
99.7560
|
10
|
0.2188
|
0.0105
|
99.7588
|
11
|
0.2265
|
0.0113
|
99.7363
?
|
12
|
0.3563
|
0.0119
|
99.6318
|
13
|
0.2879
|
-
|
99.7121
|
14
|
0.4566
|
0.0110
|
99.2232
|
表中的乙醇含量按GB3728-2007,14個(gè)批次中僅一個(gè)優(yōu)等品,2個(gè)一等品,整體質(zhì)量較差。
3.保證膠黏劑的干燥充分
我們通常只關(guān)注復(fù)合的上膠量,實(shí)際上干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(shí)脫層、起皺質(zhì)量現(xiàn)象的最直接原因。配好的膠液中存在少量的水分及醇類(lèi)雜質(zhì),良好的干燥性可使涂膠層中的水分等雜質(zhì)盡量揮發(fā),減少對(duì)膠層中固化劑比例的消耗量。干法復(fù)合時(shí)為保證膠黏劑充分干燥,要注意幾下幾點(diǎn):
??? (1)設(shè)備本身的干燥性能,如設(shè)備的進(jìn)排風(fēng)量、烘箱長(zhǎng)度。
??? (2))干燥溫度的設(shè)定。
???? ①第一區(qū)干燥溫度的設(shè)定。第一區(qū)干燥介質(zhì)的乙酯濃度最高,所以第一區(qū)干燥溫度設(shè)定不能太高(一般不能高于65℃)。因?yàn)闇囟冗^(guò)高,膠層表面的溶劑快速揮發(fā)而結(jié)皮反而抑制了內(nèi)層溶劑在后幾區(qū)干燥段的逸出。
②干燥溫度梯度設(shè)定。烘箱溫度應(yīng)按梯度逐漸升高的規(guī)律設(shè)定,目的是加速硬化區(qū)和排除異味區(qū)膠層溶劑的擴(kuò)散揮發(fā),減少薄膜內(nèi)的溶劑殘留。
(3)進(jìn)排風(fēng)量的調(diào)節(jié)。
①在干燥過(guò)程的蒸發(fā)區(qū)進(jìn)排風(fēng)量閥門(mén)應(yīng)開(kāi)到最大,且關(guān)閉回風(fēng)閥門(mén)。
②而在干燥的硬化區(qū)和排除異味區(qū)可適當(dāng)增加回風(fēng)量,可節(jié)省部分能耗。
4.環(huán)境溫濕度的影響
夏季的高溫高濕季節(jié)是雙組份聚氨酯膠黏劑干法復(fù)合膠層不干質(zhì)量事故的多發(fā)時(shí)段,據(jù)某膠黏劑廠介紹,在夏季接到的質(zhì)量反饋中95%與膠層不干有關(guān)。高溫高濕的環(huán)境下,空氣中的含水量很高,極易通過(guò)乙酸乙酸的揮發(fā)從而進(jìn)入膠盤(pán)中消耗固化劑,使膠黏劑主劑與固化劑的配比失衡,導(dǎo)致復(fù)合固化后膠層交聯(lián)固化不完全,在水煮時(shí)出現(xiàn)脫層起皺現(xiàn)象。
沒(méi)有條件控制車(chē)間溫濕度的軟包裝企業(yè),在夏季高溫高濕季節(jié)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①通過(guò)檢測(cè)環(huán)境溫濕度及膠盤(pán)、溶劑桶上方的溫度,避免“露點(diǎn)”現(xiàn)象發(fā)生,一旦出現(xiàn)“露點(diǎn)”即意味著空氣中的水分大量進(jìn)入膠盤(pán)中,極易出現(xiàn)膠層不干現(xiàn)象。
②水煮袋在生產(chǎn)安排時(shí)盡量避開(kāi)高濕度時(shí)段進(jìn)行復(fù)合加工。
③復(fù)合用的乙酸乙酯桶、膠水循環(huán)桶應(yīng)加蓋密封,如采用半封閉的膠盤(pán)則可進(jìn)一步減少環(huán)境濕度的影響。
5.熟化工藝要求
一般熟化條件:溫度50~55℃,48h。
另外,還要關(guān)注整個(gè)膜卷熟化的均勻度:①顯示溫度與膜卷附近的實(shí)際是否一致(膜卷上下左右的實(shí)際溫度);②膜卷附近的空氣是否能實(shí)現(xiàn)有效對(duì)流;③收卷表面溫度對(duì)熟化的影響:傳熱有一定過(guò)程,卷芯復(fù)合膜的熟化條件是否達(dá)到要求?(這可能是造成質(zhì)量不穩(wěn)定的一個(gè)主要因素。)
四、制袋工藝
水煮袋熱封合強(qiáng)度要好,更關(guān)鍵的是要求整批質(zhì)量穩(wěn)定,如:①無(wú)局部封合不良的現(xiàn)象;②整批無(wú)個(gè)別封合不良的現(xiàn)象。
制作水煮包裝袋時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
①在保證封合外觀的情況下,設(shè)定稍高的熱封合溫度,避免因復(fù)合膜厚度偏差引起的熱合質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
??? ②正常生產(chǎn)時(shí)封邊要保證三次有效熱封次數(shù)。停機(jī)后再開(kāi)機(jī)時(shí),可能出現(xiàn)熱壓了一次或二次的部位在再次開(kāi)機(jī)時(shí)表面已冷卻(第一次熱壓時(shí)只能起到預(yù)熱的作用),實(shí)際的有效熱封次數(shù)只有二次,因而也需要設(shè)定較高的熱合溫度(熱壓兩次就能熱合良好),避免停機(jī)后再開(kāi)機(jī)時(shí)出現(xiàn)數(shù)量極少的封合不良現(xiàn)象。
③水煮袋多數(shù)都是液體包裝,對(duì)包裝袋的耐跌落性能要求較高,制袋時(shí)避免熱封合邊的根切現(xiàn)象,特別是熱封刀邊緣不能太鋒利,應(yīng)適當(dāng)?shù)菇腔虼蚰ァ?/div>


五、檢測(cè)要求
1.取樣的代表性
①首樣確認(rèn)時(shí),一次連續(xù)取樣的數(shù)量應(yīng)覆蓋所有封刀的長(zhǎng)度,才能有效避免局部封合不良的現(xiàn)象漏檢。
②取樣是在調(diào)試正常后取樣,調(diào)整熱合溫度、壓力、機(jī)速,更換膜卷后應(yīng)重新確認(rèn)。
2.熱合強(qiáng)度檢測(cè)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的窄條后,沿垂直于封合線的方向撕,不能用竹片靠的方式。
②封合邊內(nèi)側(cè)不應(yīng)有2mm以上寬度能撕開(kāi)的現(xiàn)象。否則,上機(jī)測(cè)試時(shí)強(qiáng)度合格,但熱封合層并沒(méi)有完全整合在一起,導(dǎo)致水煮時(shí)的封合強(qiáng)度下降較多而出現(xiàn)水煮破袋現(xiàn)象。水煮后袋子是從封合邊上兩內(nèi)層PE的界面脫開(kāi)時(shí),就屬于熱封合邊不牢的問(wèn)題。
3.水煮試驗(yàn)要點(diǎn)
(1)取樣方法
①水煮包裝袋試機(jī)正常后,由檢驗(yàn)人員在試機(jī)袋中縱出每排隨機(jī)連續(xù)抽取數(shù)個(gè)樣袋(取樣數(shù)量要求覆蓋縱出封刀長(zhǎng)度)盛水封裝后進(jìn)行煮沸試驗(yàn)。
②一出二以上的袋子抽樣時(shí),應(yīng)用記號(hào)筆對(duì)出袋及左右方向進(jìn)行明顯標(biāo)識(shí)以便準(zhǔn)確判斷熱合不牢所在封刀位置。
③正常生產(chǎn)工藝條件發(fā)生明顯改變時(shí),如機(jī)速、溫度調(diào)整等,必須重新抽樣進(jìn)行水煮試驗(yàn)。
④每一班次交接班后,應(yīng)重新取樣進(jìn)行水煮性能測(cè)試。
⑤對(duì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的不合格品,及時(shí)隔離處理。
(2)試驗(yàn)條件
①在包裝袋中裝入1/3----1/2容量的水,封口時(shí)盡量排氣。若封入空氣過(guò)多,則容易導(dǎo)致誤判。煮沸試驗(yàn)時(shí)加蓋,以略增加袋內(nèi)的壓力。
②煮沸時(shí)間按客戶的使用條件為準(zhǔn),或按相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
(3)試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)
①袋面無(wú)整體或局部起皺、脫層現(xiàn)象;煮沸后手感檢測(cè)剝離強(qiáng)度。
②印刷油墨無(wú)變色或滲色現(xiàn)象;
③無(wú)漏袋破包現(xiàn)象;封合邊無(wú)明顯跑邊現(xiàn)象(跑邊寬度控制在2mm以內(nèi))。
六、常見(jiàn)的質(zhì)量現(xiàn)象解析
1. BOPA//PE袋外觀起皺現(xiàn)象
(1)水煮前起皺
現(xiàn)象:A:起皺部位,剝開(kāi)時(shí)呈現(xiàn)出明顯的粘性;B:起皺均只出現(xiàn)在有油墨的地方(空白部位良好)。

圖7 復(fù)合膜外觀(水煮前)
(2)水煮后起皺
現(xiàn)象:水煮前袋子的外觀良好,但是經(jīng)過(guò)水煮之后,在有油墨的部位出現(xiàn)了起皺脫層現(xiàn)象。


圖8 復(fù)合膜外觀(水煮后)
(3)為什么相同的上膠量,相同的干燥條件,空白處沒(méi)問(wèn)題,而只在油墨部位出現(xiàn)起皺現(xiàn)象?
原因如下:
①油墨部分的干燥負(fù)荷要高于光膜部分
表7 油墨對(duì)干法復(fù)合時(shí)干燥性能的影響
復(fù)合結(jié)構(gòu)
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下機(jī)乙酸乙酸殘留量,mg/m2
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消光OPP//PE,[醇水白墨]
90%印刷面積的OPP膜涂膠
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21.7、17.5
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VMPET//PE,
VMPET光膜涂膠
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0.312、0.5636
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從表7中的對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出:油墨地方的乙酸乙酯更容易殘留于薄膜內(nèi),同樣道理膠水中的微量水分及醇類(lèi)成分也更易殘留于經(jīng)干燥后的膠層中,與固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),影響主劑與固化劑的反應(yīng)比例。
②與聚氨酯樹(shù)酯的特性有關(guān)
油墨中聚氨酯樹(shù)脂本身也是-0H封端,也能與聚氨酯膠粘劑固化劑起反應(yīng)。另外,印刷膜中的醇類(lèi)殘留量(一般是異丙醇),也會(huì)消耗膠水中的固化劑。
有些軟包裝企業(yè),將尼龍膜用防潮膜包裝好后在40℃左右放置一天后再?gòu)?fù)合,這樣可進(jìn)一步提高油墨的附著牢度,提高油墨部位質(zhì)量的穩(wěn)定性。
(4)一般對(duì)策
圖7、圖8的脫層起皺的本質(zhì)是膠層不干。當(dāng)復(fù)合膠層中的固化劑被消耗至臨界狀態(tài)時(shí),即出現(xiàn)了固化不完全現(xiàn)象。一般對(duì)策如下:
①選擇干燥能力好的設(shè)備和注意調(diào)節(jié)好復(fù)合設(shè)備的干燥狀態(tài)。
②白墨鋪底印刷時(shí)可添加一定量的固化劑。例如3300NT型油墨作二液型使用時(shí),在鋪底白墨中加入3%~4%的R(901)硬化劑,加入硬化劑的油墨可連續(xù)使用72h以上。當(dāng)舊墨再次使用時(shí),再次添加2%~3%的硬化劑,并添加一半以上的新墨。
③膠黏劑配制時(shí),加多20%的固化劑,保證油墨部分的交聯(lián)度。
④配膠用的乙酸乙酯的水份及醇類(lèi)含量要合格,空氣中的相對(duì)濕度不能超過(guò)75%,不要利用隔夜余膠。
2.BOPA//PE水煮筍袋水煮后破袋現(xiàn)象
(1)現(xiàn)象:某1.5KG水煮筍袋破袋現(xiàn)象,而檢測(cè)的數(shù)據(jù)全合格;其它三邊(封邊內(nèi)側(cè)邊緣無(wú)油墨)完好,僅在封邊內(nèi)側(cè)有油墨的一邊出現(xiàn)破袋現(xiàn)象;破袋處的油墨已出現(xiàn)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。


圖9 水煮袋破袋的外觀圖
該產(chǎn)品的檢測(cè)數(shù)據(jù)如下:
熱封強(qiáng)度:項(xiàng)封55.5N/15mm
????????????? 邊封44.6N/15mm
??? 剝離強(qiáng)度:3.55N/15mm
??? 拉斷力:縱54.3N/15mm
??????????? 橫54.9N/15mm
??? 伸長(zhǎng)率:縱131.65%
??????????? 橫219.3%
可見(jiàn):常溫下檢測(cè)的剝離強(qiáng)度、熱合強(qiáng)度并不能完全代表在水煮條件下的性能。
(2)復(fù)合膜的界面模型分析

圖10 BOPA//PE復(fù)合膜的界面模型
空白處包含三個(gè)界面層,油墨處包含五個(gè)界面層,為什么水煮破袋總出現(xiàn)在封刀上有油墨的地方?
油墨與基材的附著力主要是分子間的吸附作用力,而膠黏劑與油墨表面的粘合是化學(xué)鍵的作用,其結(jié)合強(qiáng)度遠(yuǎn)大于油墨在基材表面的附著力,因而會(huì)出現(xiàn)油墨層轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。同時(shí)分子間的吸附力在水煮條件下的衰減程度遠(yuǎn)高于化學(xué)鍵作用力,最后的結(jié)果是強(qiáng)度本身就不高而且水煮時(shí)衰減幅度高,導(dǎo)致在水煮條件下對(duì)熱合強(qiáng)度補(bǔ)強(qiáng)作用有限,因而水煮破袋現(xiàn)象總出現(xiàn)于封邊上有油墨存在的地方。
可見(jiàn),水煮袋封邊內(nèi)側(cè)存在油墨的部位往往是整個(gè)包裝袋耐水煮性能最薄弱的環(huán)節(jié),只有油墨中添加固化劑后才能達(dá)到空白部位膠黏劑的粘合強(qiáng)度水平。
(3)水煮破袋的原因分析
根本原因:袋內(nèi)的壓力高于袋外。
袋內(nèi)壓力的來(lái)源:①在室溫加熱到98℃的過(guò)程中,液體水本身要膨脹,袋內(nèi)空氣要膨脹;裝入水比例高的,壓力高。②產(chǎn)生的水蒸氣會(huì)導(dǎo)致膨脹[水煮時(shí)是否加蓋有明顯的影響]。
袋子的爆破是這種熱狀態(tài)下封口部位高分子材料產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象,不足以支持袋內(nèi)壓力導(dǎo)致的,這種強(qiáng)度我們稱為熱爆破強(qiáng)度。
(4)有效對(duì)策
①圖案設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免封邊內(nèi)側(cè)上的油墨設(shè)計(jì),這將形成封邊位置上抗破袋能力最薄弱的環(huán)節(jié)。
??? ②封邊內(nèi)側(cè)上油墨時(shí),其鋪底白墨中應(yīng)添加固化劑印刷,目的主要不是提高其耐蒸煮性,而是消除油墨樹(shù)脂中-OH基團(tuán)與膠黏劑中-NCO基團(tuán)的反應(yīng)而消耗膠層中的固化劑,避免固化不完全的現(xiàn)象。
③選用耐水煮級(jí)的膠黏劑,避免水煮時(shí)剝離強(qiáng)度的水解衰減度,從而保持較高的耐破袋封合強(qiáng)度。
④保證膠黏劑的交聯(lián)反應(yīng)度,避免固化不完全的現(xiàn)象。因?yàn)楫?dāng)出現(xiàn)輕微的固化不完全時(shí),會(huì)表現(xiàn)出常溫下剝離強(qiáng)度很好,但一旦水煮,則耐熱強(qiáng)度很差。