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蒸煮包装袋故障两例分析

2021-08-18 来源:金州农业机械网

蒸煮包装袋故障两例分析

笔者向大家介绍两例蒸煮包装袋故障、原因分析和解决办法,希望大家在今后的生产中能引以为戒,避免此类问题的再次发生。

热封不良引起的破袋故障

2005年们月,广东一家用户反映,使用我公司(浙新东方油墨集团有限公司)生产的300LM型耐蒸煮复合油墨和PU-1 750耐蒸煮胶黏剂加工的PA//CPP结构的蒸煮包装袋,出现破袋率高的现象(破袋率高达45%)。后来,厂家换用另一个品牌的耐蒸煮胶黏剂也出现同样的现象,厂家寄来包装袋及一些材料请我们帮忙查找原因。

通过检查包装袋.我们发现该包装袋存在热封质量问题。用手拉扯包装袋的热封边,靠近热封边1—2mm处的热封牢度特别差,两层CPP薄膜的热合部位能够很轻松地拉开,但是PA//CPP的复合强度较好,无法剥离。同时,把手伸进袋子内,用指尖剔热封边,发现有些地方的两层CPP薄膜热封部位能剔进去1—2mm。因此,我们认为这是一起由热封工艺引起的事故。

以下是热封强度的影响因素。

(1)热封层材料的种类、厚度对热封强度有决定性的影机一般复合包装常用的热封层材料有OPE。CPP、EVA以及其他一些离子型树脂共挤或共混改性薄膜,厚度一般在20~80μm之间,特殊情况下也可达到100~200μm。同一种热封材料,其热封强度随热封厚度的增大而提高。,蒸煮包装袋的热封强度一般要求达到40—50N/1 5mm,因此,其热封层材料的厚度应在70μm以上。

(2)热封温度对热封强度的影响最为直接。热封材料熔融温度的高低,直接决定复合袋的最低热封温度。生产过程中,由于热封压力、制袋速度以及复合基材的厚度等多方面因素的影n向,实际采用的热封温度往往要高于热封材料的熔融温度。热封压力越小,要求热封温度越高;制袋速度越快,复合膜的面层材料越厚,要求的热封温度也越高。若热封温度低于热封材料的软化点,无论怎样加大压力或延长热封时间,均不可能使热封层真正封合。但若热封温度过高,又极易使焊边处的热封材料熔融挤出,产生”根切”现象,大大降低封口的热封强度和蒸煮包装袋的耐冲击性能。

(3)要达到理想的热封强度,一定的热封压力必不可少。对于轻薄包装袋,热封压力至少要达到2kg/cm2,而且随着复合膜总厚度的增加而相应提高。若热封压力不足,两层薄膜之间难以达到真正的熔合,致使局部热封不好,或者难以赶尽夹在焊缝中间的气泡,造成虚焊。当然,热封压力也不是越大越好,应以不损伤焊边为宜,因为热封温度较高时,焊边的热封材料已处于半熔融状态,太大的压力容易将热封层材料挤压出去,使焊缝边缘呈半切断状态,焊缝发脆,热封强度降低。

(4)热封时间主要由制袋机的速度决定。热封时间也是影响焊缝封合强度和外观的一个关键因素。在相同的热封温度和压力下,热封时间长,则热封层熔合更充分,结合更牢固,但热封时间太长,容易造成焊缝起皱,影响外观。

(5)热封后的焊缝若冷却不好,不但,会影响焊缝的外观平整度.而且对热封强度也有一定的影口向。冷却过程就是通过在一定的压力下,用较低的温度对刚刚熔融热封后的焊缝进行定型,消除应力集中的过程。因此,压力不够,冷却水循环不畅,循环量不够,水温太高,、或冷却不及时都会致使焊缝冷却不良,热封边起翘,热封强度降低。

(6)热封次数越多,热封强度越高。纵向热封次数取决于纵向焊棒的有效长度和袋长之比横向热封次数由机台横向热封装置的组数决定。热封次数至少达到两次以上才能保证良好的热封强度,一般的制袋机有2组热封刀,而热封刀位置的重叠程度越高,热封效果越好。

(7)相同结构和厚度的复合膜,复合层间剥离强度愈高,热封强度亦愈大。对于复合剥离强度较低的产品,焊缝破坏往往是焊缝处的复合膜先发生层间剥离,致使内面热封层独立承受破坏拉力,而面层材料失去补强作用,焊缝的热封强度由此大为降低。若复合剥离强度较大,则不致发生焊缝处层间剥离,所测得的实际热封强度就大得多。

通过了解厂家的热封生产工艺,我们认为造成此次包装袋破袋率高的原因是两组热封刀部位没有完全重叠,靠近热封边处产生虚焊,CPP薄膜变薄,部分结构被破坏,在蒸煮时变薄的CPP薄膜层无法承受压力而产生破袋故障。调整热封刀,保证热封质量,问题得以解决。

聚氨酯油墨引起的蒸煮包装袋脱层故障

内蒙古一家彩印厂使用耐蒸煮型聚氨酯油墨印刷BOPA薄膜并复合CPP,制袋后进行蒸煮试验,发现蒸煮后包装袋有印刷油墨的地方,BOPA薄膜出现脱层、起皱现象。

原因分析

首先了解一下聚氨酯胶黏剂的黏合机理:带-OH封端的聚氨酯主剂与带-NCO封端的聚氨酯固化剂发生反应,生成较大分子量的聚氨酯而形成黏合力。因此,带-OH的醇类物质及带-NH,的物质对复合加工的干扰较大。

接下来要对聚氨酯油墨体系进行分析,聚氨酯油墨的组成:颜料、聚氨酯树脂、助剂、溶剂等;聚氨酯油墨稀释溶剂的组成成分一般有:丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇,甲苯等。

由于聚氨酯油墨中的聚氨酯树脂本身也是-OH封端,也能与聚氨酯胶黏剂的固化剂发生反应,使固化剂参与胶黏剂主剂反应的量减少,影响黏合强度。而且,聚氨酯油墨中的醇类稀释溶剂也会与固化剂发生反应,影响黏合质量。

解决方法

(1)首先是调整聚氨酯油墨中稀释溶剂的组成成分,尽量做到不用醇类稀释溶剂。如果印刷时必须要用醇类溶剂,应尽量将溶剂残留量降至最小限度。

(2)如果印刷膜要用白墨铺底,最好在白墨中加少量的硬化剂,可以提高复合牢度。但是加了硬化剂的油墨使用期较短,如果有剩余,且间隔时间较长,原则上不应再使用,故浪费较大。

(3)配制胶液时用的稀释溶剂乙酸乙酯的纯度要高,其中水分及醇类含量尽可能低。另外在配制胶黏剂时,适当增加固化剂的用量(增加比例是固化剂用量的5%一10%,也就是说如果加1kQ固化剂,需再多加0.05—0.1kg固化剂),以保证胶黏剂的主剂与固化剂充分交联

浙江新东方油墨集团有限公司 肖海依

信息来源:印刷技术

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