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无溶剂复合工艺简介

时间:2019-11-19 23:27来源:包装材料
无溶剂复合的质量问题一般要在长时间的固化之后才能显现,所以一旦形成废品,就会造成很大的损失,这就需要有一定技术经验的操作工来使用无溶剂复合,并且要熟知以下的控制要

无溶剂复合的质量问题一般要在长时间的固化之后才能显现,所以一旦形成废品,就会造成很大的损失,这就需要有一定技术经验的操作工来使用无溶剂复合,并且要熟知以下的控制要点。

无溶剂复合工艺始于20世纪70年代,目前在欧美市场已占据相当重要的地位,与溶剂复合工艺相比,具有以下优点。

无溶剂胶黏剂主要有单组分湿气固化型胶黏剂和双组分无溶剂型胶黏剂。
选择胶黏剂时首先需要考虑的是包装内容物的种类及所用薄膜材料的种类;其次,还要考虑印刷油墨与胶黏剂两者之间的相容性。

(1) 生产中不使用溶剂,避免了环境污染。 (2) 将火灾和爆炸隐患降至最低。 (3) 复合后的制品无溶剂残留,更适用于对气味非常敏感的商品包装。 (4) 无溶剂复合设备没有干燥箱,减少了能源消耗。 (5) 无溶剂复合设备装备有在线电晕处理单元,对电晕消退、爽滑剂含量高的薄膜有很好的复合性能。 (6) 复合速度快,生产效率高。 (7) 综合成本较低。

另外,还需要注意两个问题:一是MDI类型的异氰酸化合物会透过内层薄膜逐渐向内层表面迁移,并与水汽发生反应形成聚脲抗热封层,影响包装袋的热封质量,当聚乙烯薄膜质量较差或胶黏剂选择不当时容易发生此问题,尤其是使用双组分胶黏剂时更要注意。
二是复合爽滑剂含量较高的薄膜时,由于爽滑剂迁移进胶黏剂层,可能会出现剥离强度差、热封不良、摩擦系数增大等问题,影响复合膜在包装生产线上的操作性。
因此,在复合此类薄膜时一定要注意选择合适的胶黏剂。

但是,实际生产中,由于无溶剂胶黏剂的初始黏度很低,操作控制难度加大,容易出现各种质量问题。在此,笔者就无溶剂复合工艺控制要点及常见问题与大家进行探讨。

由于无溶剂复合的初粘力较低,各段张力的匹配和收卷张力的控制就显得尤为重要。
针对各种结构应设定不同的张力而且必须非常精确。

工艺控制要点

张力控制包括主放卷张力、涂胶后牵引张力、副放卷张力、收卷张力、收卷锥度几个方面。
一般来说,薄膜牵引的张力要略大于主放卷张力,收卷张力略大于放卷张力,收卷锥度控制在10%-40%以内为好。
针对不同材质的薄膜,复合过程中各部分张力大小也有所不同,甚至不同厂家生产的同一材质的薄膜,其张力也要略作调整。
如PA/PE结构的复合薄膜,PE膜的张力大致在15~25N之间,PA膜的张力可以根据实际情况控制在80~100N之间。

1.复合基材

检查复合膜之间张力配合是否合适的方法是:在复合过程中停机,于收卷处用刀片在复合膜上划一个X字口,最理想的状态是划口后复合膜仍保持平整。
如果复合薄膜朝某一方向卷曲,则说明该层薄膜的张力过大,应适当降低该层薄膜的张力或增大另一层薄膜的张力。

目前,无溶剂复合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMCPP、VMPET、CPP、PE、铝箔等。复合时一般将刚性大、涂布性能好的材料放在主放卷工位;将易拉伸的材料放在副放卷工位。但也不是一成不变的,可以根据实际生产情况灵活选择,如印刷膜与镀铝材料复合时,为了保证复合质量和生产效率,可以把镀铝材料放到主放卷工位。

涂胶量也是影响复合产品质量的关键因素。
开机前,要等计量辊完全预热以后,再用塞尺调节两根计量辊之间的距离,左右两边的距离应保持一致,以确保涂胶均匀。
另外,涂胶辊必须保持良好的光洁度,不能有异物存在。

2.胶黏剂的选择

涂胶量的大小可根据产品要求而定,并用0.08mm~0.09mm厚的塞尺进行调整。
一般情况下,复合无印刷图案的薄膜时,涂胶量可以控制在I.0~1.2g/m2;有印刷图案的薄膜,可以根据印刷面积的大小将涂胶量控制在1.4~2.0g/m2。
需要注意的是,由于不同种类的油墨所用的树脂和颜料不同,所以需要的涂胶量也不同。

无溶剂胶黏剂主要有单组分潮气固化型胶黏剂、双组分冷涂无溶剂型胶黏剂、双组分反向热涂型胶黏剂、UV固化型胶黏剂等几种。选择胶黏剂时需要考虑的因素也很多,首先是包装内容物的种类及所用薄膜材料的种类;其次,如果印刷油墨与胶黏剂接触,还要考虑两者的相容性;再次,剥离强度要求以及热封条件等对胶黏剂的选择也有很大影响。

为了防止靠近卷芯的薄膜发生严重皱褶,收卷时最好用直径为6英寸的纸芯。
另外,复合膜卷的表面也存在收缩问题,所以在下机前应该用胶带将膜卷的左右两边和中间部位拉紧粘牢,这样可以有效减少膜卷外部的浪费,提高复合产品的合格品率。

另外,还需要注意两个问题:一是MDI类型的异氰酸化合物会透过内层薄膜逐渐向内层表面迁移,并与水汽发生反应形成聚脲抗热封层,影响包装袋的热封质量,当聚乙烯薄膜质量较差或胶黏剂选择不当时容易发生此问题,尤其是使用双组分胶黏剂时更要注意。二是复合爽滑剂含量较高的薄膜时,由于爽滑剂迁移进胶黏剂层,可能会出现剥离强度差、热封不良、摩擦系数增大等问题,影响其在包装生产线上的操作性。因此,在复合此类薄膜时一定要注意选择合适的胶黏剂。

由于无溶剂胶黏剂的初黏性差,而且在熟化过程中胶黏剂仍然呈半流动态,所以复合膜收卷后要轻拿轻放,如有条件最好悬挂起来,在40℃以下的环境中存放。

3.张力控制

无溶剂的胶黏剂和印刷油墨之间的相容性规律目前还不是很清楚,由于胶黏剂和油墨的种类很多,且配方各不相同,所以还需要在实践中继续摸索总结。

在无溶剂复合工艺中,张力控制极为重要,必须非常精确。张力控制包括主放卷张力、涂胶后薄膜张力、副放卷张力、收卷张力、收卷锥度几个方面。一般来说,薄膜涂胶后的张力要略大于主放卷张力,收卷张力略大于放卷张力,收卷锥度控制在20%以内为好。针对不同材质的薄膜,复合过程中各部分张力大小也有所不同,甚至不同厂家生产的同一材质的薄膜,其张力也要略作调整。如PA/PE结构的复合薄膜,PE膜的张力大致在1.5~2.5N之间,PA膜的张力可以根据实际情况控制在7~15N之间。

无溶剂复合的一个难点就是白底墨和镀铝膜复合的外观很难如愿,非常容易出现“白点”,我通过多年的实践摸索得出以下经验:

检查张力是否合适的方法:在复合过程中停机,在收卷处用刀片在复合膜上划一个十字口,最理想的状态是划口后复合膜仍保持平整。如果复合薄膜朝某一方向卷曲,则说明该层薄膜的张力过大,应适当降低该层薄膜的张力或增大另一层薄膜的张力。

1、选择低粘度的双组份无溶剂胶,有利于两次流平。
因为无溶剂复合下机后有时会有均匀的细小白点,必须要通过熟化过程中的二次流平才能消除。

4.涂胶量的控制

2、白墨层的厚度和墨层表面的光洁平整度很重要,因为醇水油墨粘度比较低流动性较好有利于印刷,故最好选择和无溶剂胶黏剂匹配较好的醇水性白油墨,一般白版深度在30微米为宜。
油墨配方中通常添加一定量的流平剂和水性蜡乳液,由于蜡乳颗粒直径比颜料粒子和墨层的厚度要大,所以白版越深蜡乳颗粒突出墨层越严重,使墨层表面粗糙。
要尽量选择颗粒较小的蜡乳液,越小越细腻印刷墨层就越平整光洁,这样有利于胶黏剂的流平。

涂胶量也是影响复合产品质量的关键因素。开机前,首先要调节两根计量辊之间的距离,左右两边的距离应保持一致,以确保涂胶均匀。而且要等计量辊完全预热以后,再调整两端的间隙。另外,涂胶辊必须保持良好的光洁度,不能有异物存在。

3、胶和油墨的匹配极为重要,经过反复比对,北京高盟的YH753A/B无溶剂胶黏剂与醇水性白油墨的匹配较好,250m/mmin的复合速度下机就没有“白点”,不失为比较好的选择。

涂胶量的大小可根据产品要求而定,并用0.6mm、0.8mm、1mm厚的钢尺进行调整。一般情况下,复合无印刷图案的薄膜时,涂胶量可以控制在0.8~1.2g/m2;有印刷图案的薄膜,可以根据印刷面积的大小将涂胶量控制在1.5~3.0g/m2。需要注意的是,由于不同种类的油墨所用的树脂和颜料不同,所以需要的涂胶量也不同。

4、要有足够的复合压力,一般设定为4-5bar。

5.收卷及后处理

无溶剂设备的维护也非常重要,主要分为加热系统的维护和供胶系统的维护两个部分:

为了防止靠近卷芯的薄膜发生严重皱褶,收卷时最好用直径为6英寸的纸芯。另外,复合膜卷的表面也存在收缩问题,可以在下机前用胶带将膜卷的左右两边和中间部位粘牢,可有效减少膜卷外部的浪费,提高了产品的利用率。

由于大部分设备的加热系统是采用水循环加热,如果水质不好会因结垢而导致传热不均,特别是对单组分无溶剂胶影响更大。
所以要对循环水进行净化处理,并对水垢进行清洗。

由于无溶剂胶黏剂的初黏性差,而且在熟化过程中胶黏剂仍然呈半流动态,所以复合膜收卷后要轻拿轻放,如有条件最好悬挂起来,在40℃以下的环境中存放。

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