干法復(fù)合阻隔性包裝薄膜工藝過程,基材2—放卷—(表面處理)*—涂膠—干燥—貼合—冷卻—收卷—熟化—成品。
干法復(fù)合工藝過程如下。
基材1—放卷—(表面處理)*
基材2—放卷—(表面處理)*—涂膠—干燥—貼合—冷卻—收卷—熟化—成品
*表示已經(jīng)過電暈表面處理的基材在一定時(shí)限內(nèi)表面張力保持在要求范圍之內(nèi)者,可省略此表面處理工序。
1.基材
干法復(fù)合類阻隔型包裝薄膜所用的基材,就其在復(fù)合薄膜中的功能而論,可分為阻隔基材、印刷基材、熱封合基材等,其中阻隔基材是干法復(fù)合類阻隔型包裝薄膜的核心,是不可或缺的組成部分,當(dāng)阻隔基材兼具熱封基材或印刷基材的功能時(shí),干法復(fù)合類阻隔型包裝薄膜則可不另置熱封合基材層或印刷基材層。
干法復(fù)合類阻隔型包裝薄膜的阻隔層,可以是含非熱塑性材料成分的鋁箔、蒸鍍鋁,或者蒸鍍氧化鋁的塑料薄膜、蒸鍍氧化硅的塑料薄膜,或者涂布聚乙烯醇或者涂布聚偏二氯乙烯的塑料薄膜,也可以是通過共擠出工藝生產(chǎn)的含阻隔層的阻隔性塑料薄膜。就阻隔性能講,阻隔基材中,鋁箔具有最髙等級(jí)的阻隔性,其透過氧氣和透過水蒸氣的透過率接近于零,保香性能也特別優(yōu)秀;蒸鍍氧化鋁、蒸鍍氧化硅、涂布聚乙烯醇、涂布聚偏氯乙烯薄膜以及含聚偏二氯乙烯層、含EVOH層的共擠出薄膜的阻隔性次之,屬高阻隔性材料,其透氧率在0.1-10Cm3/(m2?24h.0.IMPa)之間,此外,BOPET、BOPA等雙向拉伸型阻隔性薄膜具有一般水平的阻隔性(或者低阻隔性),其透氧率在幾十到200cm3/(m2?24h?0.lMPa)之間,可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要選用符合要求的、經(jīng)濟(jì)適用的品種.
2.放卷
放卷要求穩(wěn)定而平整地將基材放出,放卷張力直接影響基材的放卷效果,張力過小,放卷時(shí)基材的平整度差,涂膠質(zhì)量難以保證;而張力過大時(shí),可能引起基材的拉伸變形,復(fù)合后產(chǎn)生基材的回縮,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此需要對(duì)放卷張力加以控制,一般來講,容易拉伸變形的基材采用較低的放卷張力,不易變形的基材采用較高的放卷張力。比如,lm寬聚乙烯薄膜,放卷張力可控制在20-30N之間,lm寬的BOPP薄膜,放卷張力可控制在60N左右,lm寬的BOPA、BOPET薄膜,放卷張力可控制在80N左右;干法復(fù)合用鋁箔的厚度小,一般僅0.7Mm左右,放卷時(shí)容易撕裂,因此也采用較低的放卷張力,一般在30N以下。
3.基材的表面處理
通常復(fù)合用基材的表面張力,特別是聚烯烴類薄膜的表面張力,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于膠黏劑的表面張力,涂膠時(shí)不利于膠黏劑的展開、鋪平,通過表面處理(一般采用電暈處理),可以使基材的表面張力大幅度提高,從而改善薄膜類基材表面的涂膠浸潤性能,改善涂膠效果。電暈處理時(shí),還能導(dǎo)致基材表面羰基、羧基等極性基團(tuán)的產(chǎn)生,增加基材的極性,同時(shí)還有表面糙化的作用,幾種因素的綜合作用,明顯地提升膠黏劑與復(fù)合基材表面之間的結(jié)合力,提高復(fù)合薄膜的層間剝離強(qiáng)度,因此干法復(fù)合基材普遍使用表面處理技術(shù)。例如通過表面處理,使聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類薄膜表面張力提髙到40mN/m以上;使PET、PA等極性基材的表面張力提高到45mN/m左右;由于薄膜生產(chǎn)過程中的在線電暈處理(即所謂熱處理)的效果明顯優(yōu)于對(duì)已生產(chǎn)好的薄膜進(jìn)行電暈處理的效果,而且在薄膜進(jìn)行表面處理之后,雖然表面張力有隨時(shí)間的增加而逐漸降低的趨勢(shì),只要表面處理好的薄膜的表面張力不低于38mN/m,其表面狀態(tài)仍能夠滿足干法復(fù)合的要求,因此很多塑料
薄膜的生產(chǎn)單位,都在生產(chǎn)薄膜時(shí)對(duì)薄膜進(jìn)行在線表面處理。干法復(fù)合企業(yè),可以對(duì)基膜生產(chǎn)單位提出對(duì)基膜表面狀態(tài)的要求,在表面張力滿足要求的前提下,復(fù)合時(shí)即可不對(duì)基膜進(jìn)行表面處理。鋁箔類基材本身具有很高的表面張力,在表面清潔度良好的情況下,不需要對(duì)表面進(jìn)行電暈處理,即能夠滿足涂膠的需要,但若鋁箔在生產(chǎn)過程中其表面被殘余溶劑等低分子物污染時(shí),也需要對(duì)鋁箔的表面進(jìn)行電暈處理,以除去這些低分子物質(zhì),確保鋁箔的表面張力達(dá)到70mN/m,以確保復(fù)合產(chǎn)品的層間剝離強(qiáng)度。
4.涂膠
干法復(fù)合工藝通常采用網(wǎng)紋輥將膠黏劑涂布到需要復(fù)合的基材上。上膠量通過網(wǎng)紋輥的網(wǎng)線數(shù)、網(wǎng)紋的深度以及膠黏劑的濃度加以控制。當(dāng)網(wǎng)紋輥確定以后,通過涂布液的濃度控制上膠量。為便于貯存運(yùn)輸,現(xiàn)今市售干法復(fù)合用膠黏劑通常都生產(chǎn)成高濃度產(chǎn)品,一般在70%以上,而濃度太高不易涂布施工,涂布上膠時(shí)用溶劑稀釋,配制成所需要的濃度(一般在40%以下)。
經(jīng)典的干法復(fù)合膠黏劑通常是酯溶性聚氨酯膠黏劑,國內(nèi)目前廣泛使用的是雙組分芳香族類聚氨酯膠黏劑(包括聚酯類聚氨酯膠黏劑和聚醚類聚氨酯膠黏劑),出口商品特別是到美國的蒸煮袋類產(chǎn)品用薄膜,根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,則應(yīng)采用脂肪族類聚氨酯膠黏劑。眾所周知,聚氨酯類膠黏劑原輔材料選用余地大,配方及生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的靈活性強(qiáng),人們可以通過對(duì)原輔材料、配方及生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)與調(diào)整,滿足各種實(shí)際應(yīng)用中對(duì)膠黏劑的柔韌性、黏合強(qiáng)度、透明度、耐溫性、耐蒸煮性、耐疲勞、耐溶劑性等多方面不同的需要。目前,已開發(fā)出普通型膠黏劑、耐水煮型膠黏劑、耐高溫蒸煮型膠黏劑(包括耐121°c蒸煮、耐135°C蒸煮等不同級(jí)別的產(chǎn)品)、耐介質(zhì)型膠黏劑(耐酸堿、耐辛辣、耐甲苯二甲苯等)、抗爽滑劑型膠黏劑、鍍鋁薄膜專用膠黏劑等,膠黏劑的多樣化是干法復(fù)合得以廣泛應(yīng)用的最為重要的原因之一,當(dāng)然膠黏劑的多樣性,對(duì)使用者也提出了較髙的要求,在選用黏合劑之前,對(duì)于不甚熟悉的膠黏劑,必須認(rèn)真閱讀相應(yīng)的技術(shù)資料,或者與膠黏劑的生產(chǎn)單位聯(lián)系,了解膠黏劑的有關(guān)情況,以免誤用帶來不必要的損失。
5.干燥
干燥溫度與速度,因干法復(fù)合生產(chǎn)線的不同以及膠黏劑的不同而不盡相同,以能將膠黏劑中的溶劑徹底烘干為原則。目前國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)干法復(fù)合生產(chǎn)線,一般生產(chǎn)速度可達(dá)150-200m/min之間。經(jīng)典的溶性聚氨酯類膠黏劑,干法復(fù)合時(shí)干燥溫度通常應(yīng)控制在45-90℃之間。適當(dāng)提高溫度可以加快干燥速度,但過高的溫度,干燥時(shí)可能引起基材的收縮、變形以及出現(xiàn)氣泡等弊病,是不可取的。
6.貼合(復(fù)合)
貼合(復(fù)合)在一對(duì)鋼輥和橡膠輥之間、在加熱加壓下進(jìn)行。
兩基膜貼合,在高于室溫的溫度下進(jìn)行,可以使干燥后已經(jīng)冷卻到室溫的膠黏劑重新“激活”,對(duì)第二基材(未涂膠基材)產(chǎn)生浸潤,得到良好的黏合效果,因此通常將復(fù)合鋼輥的表面溫度控制在65-80℃之間。在貼合導(dǎo)熱性較好的鋁箔時(shí)以及貼合厚度較大的基膜時(shí),或者貼合速度較高時(shí),應(yīng)適當(dāng)提髙貼合鋼輥的表面溫度,但應(yīng)以不使基膜產(chǎn)生過大收縮變形、不致粘輥為度。鋼輥和橡膠輥之間的壓力,以基材貼合良好而不變形為宜。
對(duì)于LDPE、CPP之類剛性較差的第二基膜,為保證平整性,進(jìn)人復(fù)合輥前,必要時(shí)應(yīng)采用展平輥展平。
7.冷卻
冷卻在緊接復(fù)合輥處的一個(gè)冷卻用鋼輥上完成。剛復(fù)合好、從復(fù)合輥出來的薄膜溫度較高,可能達(dá)到60℃左右,由于復(fù)合薄膜(特別是全塑型復(fù)合薄膜)在較高的溫度下剛性較低,容易變形,不易收卷;即使含鋁箔的復(fù)合薄膜,剛復(fù)合好的薄膜,因剛復(fù)合后膠黏劑尚未熟化,高溫時(shí)粘接力低下,也不易收卷,故需使用冷卻輥,使復(fù)合薄膜的溫度降低,使兩基膜間產(chǎn)生較大的表觀初粘力,改善卷取性能,然后進(jìn)人卷取工位進(jìn)行卷取。
8.卷取
實(shí)踐表明,適當(dāng)增大卷取張力卷得緊一些,有助于使兩種基材間咬牢,防止兩基材不同收縮所產(chǎn)生的“隧道效應(yīng)”(橫向皺紋),以期得到平整度良好的復(fù)合薄膜。因此干法復(fù)合時(shí)通常建議收卷時(shí)盡量緊一些。
9.熟化
復(fù)合好的膜卷在熟化室里進(jìn)行熟化。熟化的目的是使復(fù)合好的薄膜在較高的溫度下,較快地完成化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到良好的層間黏合,得到較高的層間剝離強(qiáng)度。一般來講,適當(dāng)升高熟化溫度,有助于加快熟化速度,縮短熟化時(shí)間,但過高的熟化溫度可能導(dǎo)致復(fù)合薄膜產(chǎn)生較大的收縮變形甚至引起耐高溫性較差的基材產(chǎn)生熔化、粘連等弊病,因而過高的熟化溫度也是不可取的。熟化一般在45-55℃的溫度下進(jìn)行,熟化時(shí)間在48h左右。
經(jīng)過熟化處理,復(fù)合薄膜的層間黏合已接近最佳值,完成整個(gè)復(fù)合加工程序。熟化后的復(fù)合薄膜可進(jìn)行分切、制袋等后繼加工。 本文地址:http://www.ahmsgch.com/1233/