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www.35222.com无溶剂复合常见工艺故障与解决方法

文章作者:包装材料 上传时间:2019-11-01

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无溶剂复合机速快,在工艺条件存在偏差的情况下,高效率同样意味着高的质量风险。 最困难的还是复合质量表现的滞后性,不像印刷外观质量一样能及时发现,因而复合工序也被称为“特殊过程”,如何将无溶剂复合的风险降至最小呢?

原料配方、工艺条件的无意识变更,往往导致批量性质量问题的发生。
例如,薄膜材料的配方、里印油墨的型号种类、胶黏剂的型号等。
目前,不同供应商的原材料质量水平参差不齐,不能简单的认为物料名称一样就能相互替代,况且膜材料、油墨、胶黏剂、工艺条件等还存在是否能正确匹配的问题,如无溶剂复合中“油墨被晕染”的现象。
再例如,现在广泛使用的聚氨酯油墨树脂中的-OH会消耗一定量的胶水固化剂,其消耗程度与墨层厚度、油墨中树脂的比例等相关,会不会出现墨层部位的胶层不干的质量现象?是否需要调整固化剂的比例?

在试样测试合格后,应制定规范的技术文件,严格按既定的工艺路线进行生产,并要求原材料供应商提供稳定配方的产品。
如果原材料配方或工艺条件出现重大变更,应重新进行试样确认。

我们往往侧重于复合膜外观、剥离强度、热封强度,更进一步的热封温度、溶剂残留量等项目,而很少按GB9683进行全面的理化性能分析,如对甲苯二胺、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属等指标。
同时食品包装、药品包装在样品处理、浸泡方法、浸泡条件、指标单位等均有所差异。

在食品、药品包装安全被广泛关注的今天,做好包装材料的安全性检测也是降低经营风险的重要内容之一。

3、充分认识无溶剂复合的技术特点

无溶剂复合与干法复合最大的特点是初粘力低,涂布量少,出现的各种质量问题大多与这两个因素有关。
因而很多干法复合形成的"经验",不能简单地移植到无溶剂复合实践中。

比如当上胶挡板两端的胶液流动不足的时候,容易老化,引起上胶量减少,导致复合膜两端剥离强度不足,这时要定时搅和挡板侧的胶水。

同时,要保证双组份胶黏剂主剂与固化剂配比的正确性。
计量泵堵塞将导致双组份胶水主剂与固化剂的比例出错,发生如固化剂量不足,造成复合膜胶水不干,剥离强度不足,热封强度低的批量性事故。
要正确检测涂布胶液的折射率,监测配比的准确性,避免出现"因保养跟不上,粘合剂比例失衡而混胶泵并不报警的情况。

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一、在生产操作层面应关注的几个环节

无溶剂复合机速快,一般无溶剂复合机正常机速能达到250~300m/min,在工艺条件存在偏差的情况下,高效率同样意味着高的质量风险。
最困难的还是复合质量表现的滞后性,不像印刷外观质量一样能及时发现,因而复合工序也被称为“特殊过程”,如何将无溶剂复合的风险降至最小呢?

与溶剂型干式复合相比,无溶剂复合具有"初粘力低、涂布量较小、固化时间较长"等特点,因此,在实际生产操作时,应真正了解和掌握无溶剂复合工艺、设备特点,关注几个关键环节,以减少或消除质量事故。

原料配方、工艺条件的无意识变更,往往导致批量性质量问题的发生。
例如,薄膜材料的配方、里印油墨的型号种类、胶黏剂的型号等。
目前,不同供应商的原材料质量水平参差不齐,不能简单的认为物料名称一样就能相互替代,况且膜材料、油墨、胶黏剂、工艺条件等还存在是否能正确匹配的问题,如无溶剂复合中“油墨被晕染”的现象,如图所示。
再例如,现在广泛使用的聚氨酯油墨树脂中的-OH会消耗一定量的胶水固化剂,其消耗程度与墨层厚度、油墨中树脂的比例等相关,会不会出现墨层部位的胶层不干的质量现象?是否需要调整固化剂的比例?

一是针对无溶剂复合"初粘力低"的特点,生产操作中应特别注意对料带张力匹配性、收卷张力和压力的调控。

在试样测试合格后,应制定规范的技术文件,严格按既定的工艺路线进行生产,并要求原材料供应商提供稳定配方的产品。
如果原材料配方或工艺条件出现重大变更,应重新进行试样确认。

二是针对无溶剂复合"涂布量较小"的特点,应特别注意对涂布均匀性、复合均匀性、收卷的松紧度控制。

我们往往侧重于复合膜外观、剥离强度、热封强度,更进一步的热封温度、溶剂残留量等项目,而很少按GB9683进行全面的理化性能分析,如对甲苯二胺、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属等指标。
同时食品包装、药品包装在样品处理、浸泡方法、浸泡条件、指标单位等均有所差异。

三是针对无溶剂复合"固化时间较长"的特点,应敏感地认识到固化过程其实是双组份胶水的反应过程,该进程对复合质量有较大的影响,因此,应特别注意固化条件的设定,并对固化过程进行监控。

在食品、药品包装安全被广泛关注的今天,做好包装材料的安全性检测也是降低经营风险的重要内容之一。

四是在使用双组分无溶剂胶黏剂时,应特别关注胶水混配比的设定和监控,对双组分自动混胶机的正确使用、维护保养,确保其始终处于良好状态尤为重要。

3、充分认识无溶剂复合的技术特点

此外,对新的复合结构坚持进行涵盖"参数确定、剥离强度、胶水/油墨/材料的相容性、热封制袋、摩擦系数变化"等内容的工艺试验,"工艺试验--小批量试生产--批量生产"的流程应成为一种工作制度。

无溶剂复合与干法复合最大的特点是初粘力低,涂布量少,出现的各种质量问题大多与这两个因素有关。
因而很多干法复合形成的经验,都不能简单也移植到无溶剂复合实践中。

二、若干工艺异常现象的原因剖析和解决方法

上胶挡板两端的胶液流动不足,容易老化,引起上胶量减少饮料包装,导致复合膜两端剥离强度不足,要定时搅和挡板侧的胶水。

一)关于复合产品中出现"点"的现象

保证双组份胶黏剂主剂与固化剂配比的正确性。
计量泵堵塞将导致双组份胶水主剂与固化剂的比例,如固化剂量不足,将造成复合膜胶水不干,剥离强度不足覆膜,热封强度低的批量性事故。
如何检测涂布胶液的折射率,监测配比的准确性,避免出现因保养跟不上,粘合剂比例失衡而混胶泵并不报警的情况。

与干法复合工艺一样,无溶剂复合工艺实施中,复合膜出现"点"是比较常见的异常现象。
产生"点"其成因不外有物理原因和化学原因。
但物理原因造成的"点"和化学原因造成的"点"无论从外在表象、形成机理和解决办法都不同。
因此,此"点"非彼"点",应该认真甄别,分别对待,千万不能"一视同仁"。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

1、物理原因产生的"点"。

文章转自

分布无规则、往往墨层厚薄不同的区域数量有别。
严重时,浅墨处可观察到"雪花"状现象。

原因分析:涂胶量太小,涂布的胶水不足以填平复合膜中油墨层的空隙和材料表面的凹坑。
这种"点"实际上是无胶而形成的"空隙"。

解决方法:增加上胶量。

一些"点"周期性地集中重复出现在图案中某个固定区域。

原因分析:涂布部分某辊上不干净或有机械缺损,造成特定区域上胶量转移不良,而形成的"点"

解决方法:根据周期性重复出现的长度,对比各辊的周长,找出问题所在的辊筒,并清理异物或修补缺损

1、合理设定各种复合结构的涂胶量;

2、注意保持涂布单元各辊筒的清洁,及时清理附着异物;

3、经常检查涂布单元各辊筒表面状况,及时更换表面有缺损辊筒;

4、合理设定储胶槽内胶水液位,经常观察槽内胶水状况,及时处理混合胶淤积、粘稠、结块等异常现象。

2、化学原因产生的"点"。

特征表现:分布无规则,但分布面广,"点"的大小虽然不一,但其形状往往呈比较规则的圆形……在潮湿天气时,进行阻隔性好的材料结构复合时容易出现。

原因分析:双组分无溶剂胶中异氰酸酯组分与空气中的水起反应,生成二氧化碳气体,因这些气体无法从阻隔性较好的复合膜中析出,淤集在复合膜之间形成"点"。
因此,这些点实际上是二氧化碳"气泡"。

解决方法:通过以下措施,通常可避免复合膜中出现因空气中的水与胶水反应而造成的"泡"。

1、控制复合操作、固化环境的湿度,一般相对湿度控制在70%以下;

2、定期更换混胶机储胶桶的干燥剂,确保储胶桶内空气的干燥;

3、胶水包装桶开启后,如果内有余胶,应及时严密封闭,并尽快将余胶用掉。

二)关于部分复合产品摩擦系数增加的现象。

特征表现:复合膜爽滑性不够,制袋后,开口性不好等。
主要出现在以PE膜为热封材料的复合结构中,PE膜较薄时更容易出现。

原因分析:无溶剂胶黏剂中的一些添加组分与PE膜中的爽滑剂产生反应,导致PE膜中爽滑剂分量不足,造成复合膜摩擦系数增大。

解决方法:对于出现该现象的复合产品,在后续生产中可在下述各种举措中进行合理调整。

1、控制上胶量,在满足剥离强度要求的基础上,上胶量越小越好。

2、控制固化温度,温度范围在30~35℃之间,夏天时也可考虑常温固化。

3、调整胶黏剂,选择合适品牌或合适型号的胶黏剂。

4、调整基材,适当增加PE膜中爽滑剂和开口剂的分量。

三)关于复合膜的剥离力不够的现象。

特征表现:复合膜剥离强度不足、胶不干、易脱层等。

原因分析:无溶剂复合剥离力不够的现象,原因是多方面的,操作层面的胶水混配比出错、上胶量不足、固化条件不合适等,材料层面的基材电晕值不够、胶水选型不当、胶水变质、油墨或镀铝层粘合力不足、印刷膜溶剂残留过多等,都可能导致该现象的出现。

解决方法:鉴于该现象成因的多样性,应对的办法也是多样的,但如果能做到以下几点,该现象出现的几率就会小得多。

1、确保所用复合基材的电晕值达到要求;

2、确保所用胶黏剂是在保质期之内,并按厂家规范要求保管或使用;

3、确保自动混胶机处于良好状态,并定期校正,保证配比准确、混合均匀;

4、确保印刷基材上油墨有足够的粘合力,镀铝膜上镀铝层足够的粘合力;

5、确定满足剥离强度要求的上胶量,并按要求上胶;

6、确保复合设备及附属设施处于良好状态,操作者按规范要求操作;

7、确保与胶水、油墨、基材、设备等供应商保持开放的、经常的良好互动。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
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