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挤出复合膜剥离牢度的应用研究是嘛

发布时间:2021-07-14 20:17:40 阅读: 来源:水空调厂家

挤出复合膜剥离牢度的应用研究

摘要:本文重点阐述在挤出复合薄膜生产中,不使用粘合剂时,如何提高和解决复合膜剥离牢度的技术问题。

关键词:挤出复合 无粘合剂 提高剥离力

随着我国国民经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,对食品的包装要求亦越来越高,即不但要求食品包装能长期保持食品的质量,而且要使用方便,价格低廉,外观美丽。而复合膜的包装正好满足了消费这一需求。目前,食品包装越来越多地使用了复合薄膜,复合膜在包装食品时,既可防湿、防气体和香味渗透,也可防止脂肪油类增塑剂和印量溶剂的迁移,并且还可利用各种膜的优异特点,达到不同食品的包装要求。因此,近年来复合膜发展很快,尤其是众多的国内挤出复合膜厂家,为进一步降低成本,在保证产品质量的前提下,在二层复合膜之间基本不加粘合剂。这样既可进一步保证产品的安全卫生要求,又降低了生产费用,提高了企业的经济效益,也使广大消费者最终得到实惠。

但是,在近几年的挤出复合膜行业中,部分企业,由于技术、生产管理的放松,未严格按照生产工艺操作,致使一些挤出复合包装袋(尤其是方便面包装袋(膜)),出现剥离强度下降的现象。尤其是国家有关部门在市场上抽样、检测时,部分产品剥离牢度达不到国家复合膜检测标准。这样对食品的包装质量产生一定影响。我们知道复合膜层与层之间的剥离牢度是生产中的关键问题。牢度不好将造成包装袋裂开,内容物漏出;真空包装的牢度不好,还会造成漏气,引起内容物变质等。

因此,有效地预防和克服解决这个既不使用粘合剂,又要保证复合膜牢度的技术问题,将是每个复合膜生产厂家的棘手难题。针对目前国内部分厂家出现的上述问题,本文作者经长期研究摸索,积累了解决这一问题的一些经验,在此与同行一起商榷。

一、原材料影响

1.薄膜

塑料薄膜如PP、PE属于非极性聚合物,其表面自由能很低,油量附着力强。因此,薄膜必须进行表面处理,使薄膜的表面张力大于38dy。因此,生产前要检查薄膜表面张力是否降低,以便达到生产要求。所以,在每台印刷复合的设备上,增加电导处理装置是非常必要的。但表面张力又不可大于48dy,否则粘合牢度下降,原因是处理过度后,PP、PE等表面层分子降解,高分子自身强度下降,结果将造成复合牢度下降。

2.油墨

一些油墨厂家,常根据本身产品的有关要素,更改配方中有关原料的数据,甚至在油墨中加入了一些辅料,例:石蜡,虽然油墨中加入少量石蜡,对油墨某些指标有所提高,但对油墨使用厂家,尤其是目前,大部分复合膜生产厂家,在不使用粘合剂的条件下,这种加了石蜡的油墨在和流延的PE树脂复合时,剥离牢度下降。所以,生产复合膜的厂家在生产前必须知道每批油墨的质量指标和有关油墨配方变动的详细数据。同时,也要主动告诉油墨厂家,由于粘合剂不同,所以提供的油墨不得加入任何石蜡。另外,如果油墨的适应性及质量不佳,还会出现油墨多的地方粘合牢度低,无油墨或少油墨地方,牢度较好的现象。因此,一定要注意复合油墨指标要跟PE有着良好的复合性能。

树脂

PE树脂熔体指数的影响,对挤出复合选用的PE树脂熔体指数偏小,即分子量大,树脂强度将增大,但加工性会变差,融合性也差,这样复合牢度将有所下降。因此,宜选用熔体指数大些的树脂较好。

二、工艺控制影响

1.印刷

印刷时,每台印刷机的烘箱干燥温度如过低,将会在薄膜上产生残留溶剂,其主要包括两个方面:一是印刷干燥温度低,油墨溶剂挥发不充分,二是烘箱干燥时,温度低,油墨的部分溶剂还没有完全挥发出,使残留的溶剂在产品中产生一些小泡,从而使复合好的基材分层剥离牢度下降。印刷时,烘箱的干燥温度较为重要。因此,为排除上述现象,应适当减慢生产速度。提高并合理控制烘道干燥温度,一般的印刷,烘道干燥温度可按表1控制。

但要注意一点,印刷机中烘箱干燥温度必须要根据印刷面积而定。同时还应根据生产速度、基材的耐热性、溶剂的挥发性等具体情况而定。

2.出复合

挤出复合是利用挤出的熔融树脂流延成膜,在这当中,会产生大量的热量,为了尽快地散热,因此,必传统的化学冶金易产生废气和废渣污染须使复合机上的复合钢辊尽快冷却,带走此段产生的热量,保证钢辊的冷却效果,否则将会出现涂复层复合辊粘附的现象。粘合不牢,夹有气泡,并直接使复合牢度下降,严重时,还会出现涂复层完全贴在辊筒上,引起停机,造成损耗。

因此,在挤出复合生产前,一定要了解所使用的树脂性能和出厂的树脂检测报告,以便在生产中,可根据树脂各项主要指标来调整生产的工艺和温度。这时一定要掌握PE树脂的熔融指数,不可太小,否则原料加工性、融合性较差,不能与基材很好地复合,致使复合牢度下降。

所以,在无溶剂粘合的挤出复合工艺中,挤出温度和T模温度的控制极为重要。温度低了,树脂塑化不良,从T模流延下来时,就不能很好地与基材复合,致使复合牢度下降。T模的温度控制不均匀,还会出现复合膜横向牢度;在温度低时,可产生牢度薄弱的现象。生产中温度也不能太高,否则会引起树脂的分解和焦化现象或烫伤基材。因而,经多年实践,我们认为挤出机温度的调整,应根据一系列工艺要素来确定。

但在实际操作中,温度一般是分段控制,依次升高,因为T型模宽度较大,两侧热量易散发,所以,两侧温度宜比中间段高2~3℃,一般实际操作中,由于一些进口原料技术指标不清,给加温带来一定的困难,这时可在各段温度按工艺要求设定进行,如生产的产品复合牢度还不太理想,这时可根据现场操作实际情况,温度可持续升高,直到塑料被加热到有点冒白烟状态即可。

在挤出复合中,挤出的聚乙烯熔融膜主要起热粘合作用,粘合的机理是熔融树脂大量的热量及与基材的亲合性。如果挤出的复合层太薄,热量和强度都不够,会造成剥离牢度低,一般要求涂复层在18~20μm以上。

3.复合压力

复合压力,基材之间贴合不当,会使复合牢度下降,一般应在4~4.5k如果需要对电子万能实验机进行搬运g左右较好,但复合压力不可太大,否则基材易被压变形。所有生产中,应密切观察生产中的复合压力情况。另外,橡胶压辊的直径不能小于120 mm,最佳选择应在200~250 mm左右,因胶辊直径大些,可使复合基材的接触面大,复合压力的时间略延长些,可增加复合牢度。同时,在生产中,还应注意橡胶压辊的硬度。

4.设备的卫生环境

在生产中,挤出复合设备的各道关键工艺点,每个导向辊及冷却辊的表面和硅胶辊表面之间,均应无任何杂质或灰尘,否则会影响产品的复合牢度。

5.冷却辊与硅胶辊的相互位置。

复合冷却辊和硅胶辊的位置,对复合膜的牢度有很大的影响。如果冷却复合钢辊的位置靠前,则挤出机挤出的热融膜在被压到基材前已经受到冷却。融膜温度降低使复合膜的剥离力下降,如复合冷却钢辊靠后,势必造成硅胶辊也靠后,这样则使挤出的热融膜接触BOPP印刷膜太早,热熔膜表面还未及时氧化,就产生了极性基普通要求为0.2~0.4因,与基材的亲合性下降,最终将使复合牢度降低。所以,要使复合冷却钢辊与硅胶辊位置仔细调整,并保持固定。

6.气隙

气隙是指从挤出模口到复合冷却钢辊与硅胶辊接触点(切点)间的距离,气隙大,热熔膜的热量损失大,贴合时温度降低。复合牢度下降,但气隙大有利于热熔膜表面氧化,增加极性基因,从而使复合牢度增大,因此气隙一般控制在50~100mm内。

7.冷却

冷却是将BOPP印刷膜和从挤出模头热熔流下来的高压PE粘合后,立即冷却,以形成内聚力,使两者基材不产生移动,从而保证良好的复合牢度。如果冷却定型不好,则可能起皱,使复合牢度下降。

另外,在复合部位收卷时,尽量卷紧一点,这样就不会出现松跨现象。由于在收卷时,二种材料被复合在一起时,还未立即产生亲和性,牢度不太牢,这时可加大卷取张力、避免起皱和分层剥离,引起牢度逐渐下降,张力加大以后收卷平整紧凑,就不易产生收缩,经冷却定型后,牢度就会好。当然张力也不可太大,否则会出现起皱和粘连等一系列问题。

8.复合生产速度控制

在市场经济条件下,生产者均以追求高效率为目的,也就是希望生产速度尽量提高,增加产量。但在这种无粘合剂的工艺生产中,应特别注意,要严格控制复合速度。因这种工艺在生产中,生产速度受设备能力制约。复合速度越快,基材通过烘道时间短,干燥定型不充分,如果单靠升温,则可能导致基材变形。同时,挤出在一定时间内,供热量及挤出量都是一定的。复合生产速度快了,则热溶膜温度将会下降,涂复层厚度变薄等等。这些因素都会造成复合牢度下降。所以在这种特定的生产工艺中,一定要控制好生产速度,并经常采样,在复合过程中,要以设备最大设计速度的70~75%左右为宜。

9.硅胶辊表面压力

在无溶剂粘合复合膜生产工艺中,经多次对生产的复合膜进行剥离牢度检测,发现所有复合膜两端的100 mm处的剥离牢度极好,而中间的剥离牢度较差。因此,通过反复检查分析,发现原来在硅胶辊的两端都贴有二层的耐高温胶带,其厚度为0.08mm,这样却造成整个硅胶辊两端第一接触压力都在两边,从而造成复合膜两端的剥离牢度极好,而膜的中间压力小,所以略差一点。

因此,应采取有效措施,将两边的高温胶带改为只贴一层,后检查硅胶辊整体压力保持基本均匀,使产品复合牢度也保持了恒定。

三、生产车间内环境因素

每一个长期从事彩印复合膜的生产厂家,都不可忽视气候、湿度、温度对生产的影响,尤其是湿度,对剥离牢度具有一定的影响,当空气中湿度大时,冷却辊表面会产生大量水分,这些水分在冷却辊上凝结,再粘附到复合膜上时,将引起复合膜的相气门弹簧在出厂之前为什么要进行疲劳试验互粘连,尤其是复合高温蒸煮包装膜,对牢度要求更高。因此,任何厂家在阴雨沓湿天气,都应特别注意产品牢度一事。

另外,车间环境卫生也应特别注意,因为它对产品质量也有很大影响。要注意上胶辊和冷却辊的卫生,要经常清扫。因

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