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在无粘合剂时如何提高挤出复合膜剥离牢度

2021-08-18 来源:辽宁机械信息网

在无粘合剂时如何提高挤出复合膜剥离牢度

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

伴随我国国民经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,从而对食品的包装要求越来越高,即不但要求食品包装能长期保持食品的质量,而且又要使用方便,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。因此,食品包装越来越多的使用了复合薄膜。因为,复合膜在包装食品时,即可防湿、防气体和香味渗透,也可防止脂肪油类增塑剂,印量溶剂的迁移。而复合膜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,进行的工艺改革并在保证产品质量前提下,在二层复合膜之间都基本不加粘合剂。这样可进一步保证了产品的安全卫生要求,又降低生产费用,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,部分企业在此项生产工艺中,由于技术、生产管理的放松,为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,出现部分产品剥离牢度,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关键问题。牢度的不好将造成包装袋裂开,内中物漏出,真空包装的牢度不好,还会造成漏气,引起内中物变质。

因此,有效地预防和克服解决这个问题,即不使用粘合剂,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,遇到的棘手难题。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,特在此,浅谈一些粗浅的看法,抛砖引玉,以使同行厂家对这种质量问题,有所裨益。

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,油量很能附着。因此,薄膜必须进行表面处理,使薄膜的表面张力大于38达因。因此,生产前要检查薄膜表面张力是否降低,达不到生产要求。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48达因,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,更改了配方中有关原料的数据,甚至在油墨中加入了一些辅料,例如: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,不使用粘合剂的条件下,这种加了石蜡的油墨在流延的PE树脂复合时,将会使两种材料复合时,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更多的详细数据,同时,也要主动告诉油墨厂家,由于不同粘合剂,所提供的油墨不得加入任何石蜡方可。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。

3PE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,宜选用熔体旨数大些的树脂较好。

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,油墨中部分溶剂还没有完全挥发,使残留的一些溶剂在产品中产生一些小泡,从而会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,应适当降低生产速度。提高并合理控制烘道干燥温度,一般印刷中,烘道干燥温度可按下列控制(见表)。

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。见表:

因此,印刷中的干燥温度应根据生产速度,基材的耐热性,溶剂的挥发性等具体情况而定。

2挤出复合

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,为了很快的散热,因此,必须使复合机上的复合钢辊很快冷却,以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,太小了原料加工性、融合性较差。不能与基材很好的复合,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,就不能很好的与基材复合,致使复合牢度下降。T模的温度控制不均匀,则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。

挤出成型温度:

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践情况,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其材的亲合性。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,一般要求涂复层为18~20μm以上。

3复合压力

复合压力,基材之间贴合不等,会使复合牢度下降,一般应在4~4.5kg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,橡胶压辊的直径不可小于120mm,最佳选择应在200~250mm左右,因胶辊直径大些,可使与复合的基材接触面大,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,均应无任何杂物或灰尘,否则这些杂物进入复合层中,也都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,对复合膜的牢度具有很大的影响。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。使融膜温度降低,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,就产生了极性基因,与基材的亲合性下降,最终将会使复合牢度降低。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

气隙是指以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,二者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可尽量提高,增加产量。但在这种无粘合剂的工艺生产中,应特别注意,应严格控制复合速度过快。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,进行复合此项特别工艺中,应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工艺生产中,经多次对在线生产的复合膜进行剥离牢度检测,发现所有复合膜两端的100mm处的剥离牢度极好,而中间的剥离牢度较差。为此,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,而膜的中间受的压力小,所以略差一点。

因此,即采取有效措施,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生产厂家,都

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