尼龙青岛交流PPT.ppt

2017年06月28日于青岛,蒸煮袋工艺和BOPA薄膜及案例数侧,一、分类；二、印刷材料；三、辅助材料；1)油墨、2)胶粘剂、3)溶剂四、蒸煮袋生产工艺；1)材料组合、2)印刷、3)复合、4)溶剂、5)其他五、熟化；六、制袋；七、检验；八、案例；,一、按相关使用环境温度分类：根据GB/T10004-2008包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合中按使用温度分类：产品按使用温度分为普通级、水煮级、半高温蒸煮级和高温蒸煮级：1、按灭菌温度分：国标分类级别表：表1,2、按材料组合可分为：透明蒸煮袋、非透明袋。如：PA/CPP、PET/PA/AL/CPP,杀菌类型温度杀菌时间大气压力内容物1）巴氏杀菌：851530min常压榨菜袋2）低温杀菌：10030min常压或0.1Mpa金针菇袋3)半高温杀菌:1001213060min0.180.21Mpa水产类、豆类4）高温杀菌:121145510min0.460.49Mpa猪、羊、牛肉5)超高温杀菌：14535min0.7Mpa牛肉,二、印刷复合基材：1、聚酯薄膜-PET2、聚酰胺薄膜-BOPA3、其他薄膜：（中间层、热封层膜）（1）BOPA薄膜的特性:GB/T202182006标准聚酰胺薄膜-BOPA、尼龙-NyIon比重：1.131.16g/cm3，一般取1.14g/cm3（2）聚酯薄膜-PET：GB/T169581997标准比重：1.40g/cm3,1、聚酯薄膜-PET：一般PET薄膜经过两次拉伸并经热定型，其平均厚度公差应小于1.0%。薄膜表面不能有油污、灰尘、低分子物等污染物，否则会在薄膜表面形成弱界面层，影响油墨的附着，造成印后脱墨的现象。若印刷浅网，一般要求薄膜表面张力达到50达因以上，以保浅网的附着和再现。由于酯类溶剂特别容易吸附在薄膜表面，因此要特别泣意印刷和复合后的烘干，以彻底排除残留溶剂。,2、尼龙膜的特性；,目前国内使用的尼龙薄膜都是由己内酰胺开环聚合得到的尼龙6制成的,属定向薄膜，而尼龙膜就生产成型工艺上分有：流涎法(CPA)、吹筒膜法(IPA)、双向拉伸法(BOPA)。拉伸法又分为同步拉伸和异步拉伸两种不同工艺。1）定向薄膜的性能特点：,A、经纵横向拉伸，聚合物分子有高度的取向，因此失去热封性。B、提高了结晶度，物力学性能大大提高，透明度也提高。C、引发撕裂强度很大，但继发撕裂强度大大降低。,尼龙膜的缺点：a、由于尼龙6分子中有大量的酰胺基极性基团，因此稍加电晕处理薄膜的表面张力可达52dny以上。b、尼龙薄膜表面极易吸水、醇性而溶涨，饱和度可达89%。在一定程度上影响尺寸稳定性及降低膜的机械性能。c、耐光性较差，在長期偏高温的环境下，与空气中的氧化物起作用会变成黄褐色，继而破碎。,D、弓形效应；E、不耐强酸及氧化剂，不能作耐酸材料使用。,1、再造粒和添加剂对弓形效应的影响：再造粒料(再生料)是尼龙膜在线回收或退料再造粒料，一般再造粒料是经过不少于两次的高温再生产，同时又含有一定量的杂质，有的企业为节约成本在制膜中加入过量的再造粒料，必将使熔融指数的不一致而产生收缩率不一、晶点、杂点多等事故，严重时膜面均衡不一，也会引起弓形效应增大。另外与尼龙膜有关的因素：,另外与尼龙膜有关的因素：,大家知道凹版塑料印刷最主要的特性之一是圆压圆生产工艺,那就是说在进入印版和压辊间的薄膜厚度基本也要一致的，否则如果薄膜厚度左右两边相差太大，进入印版的速度不一样，所印出的图案就可能产生左右速度的偏差就可能在制袋中产生纵向或横向的错位。特别要注意纵向厚薄不均所产生的荡边现象。什么叫弓形效应？,2、厚薄均衡度和晶点：,显微镜(700倍)放大的晶点：,纵向软皱产生纵向局部无上胶：,纵皱产生复合起皱：,什么叫弓形效应？,+-45度耐热收缩率图:,薄膜表面添加剂上浮卷膜形成凹凸状:,3、中间层材料：铝箔（AL）:工业上把厚度0.2厘米的铝材称为铝箔。用于蒸煮袋的厚度一股为70um至90um厚,耐135蒸煮袋一定用90um厚铝箔才能达到效果。铝箔其标准可根据GB3198-1996标准。在铝箔的轧制生产过程中，需用离型剂(油类),在成型后经过成品退火去油处理，但多少都会残留在铝箔上,因此用于软包装印刷复合的铝箔其表面清洁度非常重要。,精制用铝箔表面脱脂性能试验方法：清洁度一般分为A.B.C.D.E五级，用于软包装的只能是A级和B级。其它级别不能用于复合印刷。A级：使用蒸馏水刷试时,水在铝箔表面呈连续流线。一般表面张力达72mNm，A级也可以理解为不需斜放，水滴自己在表面上扩散。B级：铝箔斜放后水滴流动留下连续的具有水滴宽度的痕迹，若达不到A或B级的铝箔用于复合则会产生复合牢度不高，特别经过蒸煮后会发生脱层剥离。,镀铝膜从不同光线观察的针孔:,2、BOPA(尼龙):用于水煮蒸煮袋的中间层相当普遍，但用于中间层的尼龙一定要用双面电晕的薄膜,虽然尼龙膜是高分子聚合物，其未经电晕处理表面张力也有近40达因,但要保证油墨、胶粘剂的附着牢度，一定要使用双面都经电晕处理的尼龙膜为最佳选择。若是用于121以上高温蒸煮袋的双面电晕值应为52/56达因对于复合牢度才有保障。(非面/处理面),4、热封层材料：水煮袋PE膜不同于普通PE膜。不但要有较好的热粘强度(水煮时不破袋)、良好的夾杂物热封性和热封强度，还要有良好的厚度均匀性(保证热封质量的稳定性)一般PE材料厚度达到60um时，为了降低摩擦系数，在生产中加入较多添加剂(其他爽滑剂、表面活性剂等)，这些小分子物质很容易从膜内部向二个外表面方向迁移、扩散、折出，严重影响PE膜与其它材料的复合牢度。,茂金属催化剂是由过渡金属的环戎二烯基结合物，甲基铝氧烷或离子活化剂组成，其活性极高，每个活性中心引发和生成的聚烯烃分子链长度和共聚单体含量几乎相同，分子量分布窄和侧链分布均一，具有高拉伸强度、抗撕裂强度、抗冲击强度好，熔点低、低温热封性能好，热封强度高，耐应力开裂性好，耐蒸煮、耐穿刺性好，在冷藏运输过程封口不易破裂等特点。但MPE复合时有时会引起复合层不干现象，这是由于添加剂引起的，从而影响复合的牢度。,（1）茂金属膜、HDPE、LLDPE：,（3）CPP：热封材料耐121以上常用RCPP或SCPP为好,一般建议选用进口产品。国内耐高温RCPP质量不稳定,进口RCPP内层夹有橡胶成份,因而做耐高温蒸煮袋的热封材料更加经得起温度的考验。一般RCPP或SCPP可采用二元共聚物生产的CPP,厚度必须大于60um。,而共聚型或共混型CPP,因其结晶度高,耐低温性和抗冲击性比均聚CPP好,若耐135左右的热封层应采用进口嵌段共聚聚丙烯专用料制成的SCPP。选用适合的CPP薄膜十分重要,这样才能保证耐高温蒸煮袋的产品质量。表面处理应达40达因以上复合效果好些,才能有质量保障,表面张力不要超过48达因,否则粘接牢度下降,因处理过度,薄膜表面层分子降解,高分子自身强度下降。,谢谢啜,RCPP与SCPP的区分：1）一般RCPP耐温度为121125，而SCPP可耐128135超高温蒸煮膜，因高温蒸煮袋从耐121起每提高一度在整个工艺上都有很大的变化。2）经121以上蒸煮后，RCPP膜会变硬，材料中的添加剂会折出，成品袋抽真空处折痕易发生漏气。,国内常见的耐蒸煮油墨有单组份和双组份聚酯型树脂油墨。其主溶剂为丁酮，起溶解树脂作用。由于丁酮的挥发速度快于甲苯（3.1：6.1），为了防止真溶剂过分挥发而造成油墨溶解性不良，转移性变差等现象，如果油墨的挥发速度和加入的溶剂溶解性能不匹配，则可能导致聚氨酯树脂折出，颜料絮凝、油墨沉淀，而岀现不上色、脏版、发花、变色等一系列的故障，必须保证混合溶剂中的丁酮含量达到一定的比例（不低于30%），使油墨在印刷时始终处于一个良好流体状态。,三、辅助材料：（1）油墨：,一般聚氨酯油墨在BOPA薄膜上的附着牢度不如在BOPET好，在收卷时张力适当放松，以免引起反粘，由于聚氨酯酯基而造成胶水不干。另外聚氨酯油墨体系中往往加入三元羟基改性氯醋树脂，也是造成有油墨处胶水不干的因素之一。特别是印刷BOPA膜,在高湿天气下易吸朝，收卷时会发生收缩从而引起反粘。在印刷中要注意聚氨酯油墨里层“表干”现象而引起的反粘。体系的油墨其连接料的胺基都会消化粘合剂的固化剂中的异氰酸,在蒸煮袋水煮袋选用的胶粘剂必须具有很好的粘接牢度和耐热性、以及抗介质性，并保证复合后的交联固化程度。同时要根据基材和耐温等级的不同去选用不同品牌、不同型号的胶粘剂。有些型号的胶只适用于塑/塑复合，而不适合铝/塑复合。有的型号只适合水煮而不适合耐120蒸煮，因此在选购胶粘剂时必须恰当选用，切不能一胶多用，并且先做好胶和各种材料的配伍试验，及后加工试验(灭菌加工)合格后才能投入成批生产。,（2）双组份聚氨酯树脂胶粘剂：,一般在聚氨脂胶粘剂中分为芳香族和脂肪族，在水煮、蒸煮袋复合胶粘剂中是不允许使用含有芳香族聚氨酯类型的胶粘剂。从美国FDA的要求看，芳香族聚氨酯胶粘剂中的残留单体在高温时会水解生成甲苯二胺（TDA），此物质为中等致癌物，会危害食用者的健康。因此，建议在水煮、蒸煮袋复合中不使用带有芳香族的聚氨脂两组份胶粘剂。,（3）溶剂：在复合用的醋酸乙酯中，其纯度非常重要。一般在现行的乙酸乙酯国家标准代号为GB/T3728-2007中对一等品和合格品水分的含量要求要小于0.10%。并且不含活性H+的异物。如若含水量多或含-OH物质多的话，可能出现蒸煮后的复合包装袋起皱、脱层等现象。在GB/T3728-2007标准中对水和醇的含量都有明确要求，往往大家对醇的含量未引起重视，在复合后引起成品起皱、条杠等都是含水、醇超标产生的。,由于蒸煮袋质量要求高，对溶剂的使用也要特别细心。一般在调配油墨混合溶剂和调配胶粘剂时，除对各种溶剂的纯度有要求外，对其与基材的残留和食品卫生要求都要十分注意。特别是醇类溶剂和含高沸点溶剂要求更高些。因为溶剂中含有的-OH分子的存在对印刷油墨和胶粘剂的使用效果产生及为不利的影响。,常用溶剂物性表：,(1)关于材料及材料的组合：应根椐蒸煮袋的最终用途及灭菌方法；内容物以及成分，决定采用哪些基材、怎么组合、用哪种型号油墨和胶粘剂、以及胶粘剂匹配、固含量、干胶量，等等都应在生产前都考虑周全。因为不同的最终用途对蒸煮袋的要求也不同。在保温保压的过程中，应关注温度和压力的变化，一般情况下保证温度和压力维持在设定的范围内。,四、关于蒸煮袋生产工艺：,假如含有AL的组合，还应当考虑胶粘剂与金属的亲和性是否可行，有的胶粘剂仅适合塑/塑组合而不适应于塑/铝组合。对胶粘剂及上胶量区别对待，以保证每一层组合复合牢度达到最隹状态。,a、使用前必须确定印复材料应在使用期内，并且其表面润湿张力应在标准使用范围內；b、材料使用前应测量它们之间热收缩率差值尽量小，以免灭菌加工后引起收缩率不一致而产生卷边起皱，脱层等现象。一般两者的热收缩率差值在0.5%时产生卷边的概率最小。c、水煮、半高温、高温蒸煮袋的热封层材料非常关健，各自差别很大，特别是RCPP和SCPP使用应特别注意选用。,d、尼龙膜是一种吸湿很大的材料，做为水煮、蒸煮袋的表面层，在灭菌时直接与水接触易产生吸湿等问题，做面层是不大适合的，为克服尼龙膜吸湿快的不良因素，保持尼龙膜做为表层的水煮、蒸煮袋，一般在选用胶粘剂和上胶量时都要提高一个档次，即后工序灭菌温度为100，则选用胶粘剂时高出一档的选耐121胶，并将上胶量(干胶量)由原来的3.5g/提高至4g/4.5g/，以保证以尼龙膜做外层时的复合牢度达到应有要求。在印刷尼龙膜前可将BOPA膜放于35熟化室进行23小时的预热。,e、LLDPE有做为100以下水煮袋的内层材料时，一般都在60um以上，而要生产60um以上PE时必定加入较大量的添加剂,在高温状态下是否产生上浮而使胶粘剂降解，使复合层脱层。因此，采用LLDPE做內层材料时，不但要查LLDPE材料的表面电晕处理值也要查其热收缩率及摩擦系数值与加热后摩擦系数值的差值对比，以观察和判断添加剂是否上浮及上浮量，做出相应的对策。,(2)关于印刷工艺：a、使用油墨型号的选择；选择适合于印刷基材的油墨印刷，一般不得利用旧墨，若一定要用，也只能当油墨溶剂加入，加量不得超过30%。b、在大面积色墨和白墨实地中适当加入一定比例的固化剂，(按厂家提示)目的：一、提高油墨的耐热性；二、避免胶层固化不彻底，使油墨对印刷基材的附着率更加牢固。同时烘箱温度要比其他油墨高出1015度。,c、蒸煮袋印刷油墨加入固化剂后一般当天使用，24小时后固化剂基本失效，一般不可再用。d、无论印刷或复合的材料，投入使用前必须测其表面张力，达到标准要求后才能投入使用以免产生不必要的质量故障。,(3)关于复合工艺：a、上胶量及胶的调配；一般上胶量(干胶量)水煮袋应3.54.5g/、水煮前剝离强度应在2.0N/15mm。而超过121温度干胶量则要求4.55.0g/，半高温蒸煮袋蒸煮前的剝离强度应达3.5N/15mm。高温蒸煮袋蒸煮前应为4.5N/15mm。才能符合国标GB/T10004-2008标准的要求。,一般上胶压辊的质地应柔软些，因为压胶辊压入网纹的网孔深度，要比硬的压辊大，所以将胶从网孔中挤出量就多，由此最终转移量多。而压力大，会使辊体变形，胶从两端被挤出，两端上胶量少，而中间上胶量多。网纹辊的同心度和刮刀平行度要一致，否则会造成上胶量不均匀等。在耐蒸煮胶粘剂的干基量都控制在4.05.0g/。涂胶左、中、右位置的涂布偏差不可超过0.5g/。,(4)溶剂含水量和残留溶剂:在干式复合使用的溶剂，醋酸乙酯中的含水、含醇类量往住未引起大多数软包装企业的重视，双组份胶粘剂中，若溶剂含水量偏多易与固化剂中的异氰酸酯(-NCO)结合,会引起凝胶和白化，并产生溶剂残留。因此如果干复车间环境湿度超过75%时可在原有胶液调配的基础上增加5%10%的固化剂。,复合烘干加热段应从低到高递增，复合钢辊的表面温度应大于55，便于胶的活化。若复合厚度较大或含有铝箔的组合时，温度可提至7085,一般不超过90。若复合温度太低，不利于胶的活化，可能产生剝离牢度不良、假粘等现象。若温度太高，可能产生材料收缩起皱。复合时压力可适当大些，有利于胶粘剂的活化。,温度对复合和烘干影响;,由于复合第一基材是从烘干箱出来的还带有余热，与第二基材相比，两者温度相差大，压力不一、亲和性就差，影响复合强度，因此必须使用预热輥和保持复合热辊温度在(6090)，以提高胶剂的蠕动性。特别在冬天,温度偏低,对于这方面的复合工艺不能马虎应付。,若使用满版印刷或易吸附乙酯而溶涨的薄膜时,可适当提高烘干箱温度510度,但提高温度的同时,应考虑材料的热收缩性以及膜内爽滑剂向粘接层迁移造成摩擦系数的增加和复合牢度的下降。夏季生产时胶盘中的乙酸乙酯的挥发速度较快，从而引起胶水粘度的较快升高，因此，夏季生产一定强调复合胶水粘度的有效控制，否则将引发外观不良，溶剂残留增加等一系列质量问题。,高温高湿天气中的湿度与露点：,湿度：湿度就是指空气中水汽的含量。空气湿度是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。同样体积空气的饱和含水量随着温度的变化而变化。温度越高，空气的饱和含水量越高。绝对湿度：空气中的水蒸气质量与湿空气的总体积之比。相对湿度：实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。露点：指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度。在相对湿度为100%时，周围环境的温度就是露点温度。,相对湿度%RH,环境温度,露点,在表中，左边第二列是环境温度值，上面第二行是相对湿度值，表中的数字即露点温度。例如，32和80%RH所对应的露点温度值为28，它表示在环境温度为32、环境湿度为80%RH的情况下，当处在该环境下的某物体的表面温度小于等于28时，空气中的水分就会在物体表面结出露水。,在干法复合机运行过程中，暴露在空气中的胶水中的乙酸乙酯会大量地挥发到空气当中，乙酸乙酯在挥发的同时，要从胶水体系及周围的空气中吸收大量的热能，造成胶水、胶水的容器及周围空气的温度明显地降低。温度降低的程度与溶剂的挥发速率和胶水体系的总质量有关；溶剂的挥发速率则与周围空气的流动速率有关，与胶水和空气的接触面积有关。,溶剂的挥发与胶水的温度:,由于湿度大引起的凝胶和白化：水份带入到含有异氰酸酯基（-NCO）的粘合剂系统中,会引起凝胶和白化。这主要是:1摩尔的水(H2O)可以和1摩尔的含有异氰酸酯基(-NCO)的粘合剂的固化剂反应生成胺和二氧化碳R-NCO+H2OR-NH2+CO2这一步反应虽然不是很快,但比起与主剂的反应要快得多。（有人做过试验快10倍以上）。由于固化剂与水反应在先,从而改变了主剂与固化剂的配比,使粘合剂不能正常固化,而与水生成的CO2气体在复合制品鼓胀,造成气泡和针孔,而与水反应产生的胺继续与1摩尔的含异氰酸酯基(-NCO)反应,生成缩二脲,R-NCO+R2-NH2-RNHCONHR。,该产品是一种白色结晶,不溶于醋酸乙酯中而呈现胶液的白化,生成的缩二脲逐渐积累,使复合花辊堵塞而造成上胶量不足,产生废品。经常在早上复合胶液还正常使用，到下午就出现胶液混浊变白并有沉淀现象就是这个原理。因此在配制粘合剂时，随配随用，不要放置时间过长，在配制时保证固化剂量，使其尽量往上限靠(应视实际情况增加调节5%10%，一股不超过正常用量的10%。),(5)其他工艺：蒸煮(水煮)袋用复合涂胶辊网线数一般应在80100线，网穴深度在85um以上，复合烘干加热段应从低到高递增，复合钢辊的表面温度应大于55，若复合厚度较大或含有铝箔的组合时，温度可提至7085,一般不超过90。若复合温度太低，不利于胶的活化，可能产生剝离牢度不良等现象。若温度太高，可能产生材料收缩起皱，复合时压力可适当大些，有利于胶粘剂的活化。,复合网线辊线数、深度和体积的关系,复合干胶量在工作浓度和涂布量的关系,烘干温度非常重要。除分段干缲外，还应采用烘干箱内进风量小于出风量,使烘干箱内产生付气压，这样才能彻底排除箱内的残留气体。由于复合第一基材是从烘干箱出来的还带有余热，与第二基材相比，两者温度相差大，压力不一、亲和性就差，影响复合强度，因此必须使用预热輥和保持复合热辊温度在(6085)，以提高胶剂的蠕动性。,若使用满版印刷或易吸附乙酯而溶涨的薄膜时,可适当提高烘干箱温度510度,但提高温度的同时,应考虑材料的热收缩性以及膜内爽滑剂向粘接层迁移造成摩擦系数的增加和复合牢度的下降。另外，复合辊与基材之间的角度是否适宜，匀胶辊的使用也要引起注意。,对胶水粘度变化的影响；在其他条件不变的情况下，（25为基准）当温度升高5和10时，乙酸乙酯的挥发速度会分别提高28%和67%，夏季生产时胶盘中的乙酸乙酯的挥发速度较快，从而引起胶水粘度的较快升高，因而夏天生产一定要有效控制干式复合胶水的粘度，否则将引发外观不良，溶剂残留增加等一系列质量问题。,熟化的目的是促进双组份聚氨酯胶粘剂的主剂和固化剂产生化学反应，使分子生成网状交联结构，从而有更高的复合牢固度。因此，熟化的两个重要因素-时间和温度缺一不可。一般普通的双组份胶粘剂要在4555，24小时后才能彻底交联。而蒸煮袋胶粘剂则要72小时后才能彻底交联固化。,五、熟化：,其次是排除复合膜中的残留溶剂，因此在严格控制熟化的时间和温度的同时，应该定时打开排气扇，将复合膜中的残留溶剂排出并注入新鲜空气，以利于熟化室内新鲜空气的流通，避免复合膜产生二次污染。,因此,为考虑周全,耐半(高)高温蒸煮袋复合后的固化时间需72h，4555才能符合要求。在熟化过程中,粘合剂仍然有一定的流动性,所以用悬挂式熟化效果最好。熟化温度和时间不可偏离要求太多。一般温度偏差在2以内，时差不可超过4小时。,蒸煮后热封边沿脱层：,在热封制袋时，是热与力共同作用的结果。一方面在熔融状态下封口，表面大分子相扩散、渗透、相互缠绕，达到封口密闭。另一方面两层薄膜彼此融合为一体，冷却定型后能保持一定的强度。热合温度应控制在粘流温度和分解温度之间即Tf-Ta，热烫封口后应该在保持一定张力的状态下用冷刀进行冷却定型，以免产生热封位皱折波纹，冷却温度一般在25度以下。,六、制袋：,在热封制袋时，复合层数越少，厚度越薄的复合物，热刀的温度越低。层数越多，厚度越厚或含有铝箔的复合膜，热刀的温度应该越高。热刀纵向分布一般都有二、三排，每排又会有好几把，必须每一把，每一点温度都要一致，否则，做成袋的封口强度就会出现不一致，有高有低。,六、制袋：,热刀压下去的压力既不能太小，也不能太大，太小牢度不够，太大又有可能破坏热封层内膜原来的厚度，使热封熔接部位两层内膜的总厚度比原来两层之和的数值要小，造成封口力降低，特别要注意的是:热刀压下去时，千万不能靠袋内侧压力大、外侧压力小，最好调整到靠袋內侧的压力略小一点。,有的在热封金属垫块由铝合金块改成铜合金金属块，因为铜合金金属块传热快、导热均衡，有利于热封温度保持均匀，保证热封牢度，提高制袋热封质量。熟化后的材料要在常温下冷却810小时以上才可分切制袋。,成品袋在制袋后必须进行成品袋物理机械性能，如：断裂伸长率、抗摆锤冲击能力(耐穿刺性)、热封强度、氧气透过率、残留溶剂、密封性如：爆破压力测试等，检测合格后，根据使用厂家灭菌条件进行试验无误，后方能出厂，以免最后一道工序中因质量因素而前功尽废。在制袋中若遇到接头或換卷生产，其制袋前后10m范围内的产品都要进行严格抽检控制，因在接头和換卷的过程中，热封温度和压力都会有一定限度的变化和浮动，抽检密度大些，对保证产品质量的稳定是有益的。,七、检验：,当保温蒸煮完毕后，要从喷淋管注入冷水，用高压冷却强制冷却。这时，蒸煮锅内空间的温度会急剧下降，而蒸煮袋内温度却没有那么快急剧下降，在短时间内会有几十度的差距。一般水蒸气压力与温度是成正比的，温度越高，压力越大，如果此时不用高压空气进行反压控制，当蒸煮袋内与锅内空间的压差达到一定数值时，蒸煮袋便会膨胀，像吹气球一样往往造成爆破。,反压冷却：,能不能很好地掌握这一步骤是能不能用好蒸煮袋的关键因素之一。如果没有严格控制好反压冷却工艺，冷却时锅內空间压力下降太快就会造成蒸煮袋爆破、泄漏。,蒸煮袋一般在蒸煮过程中产生破裂，经检查，发现蒸煮包装袋各层材料之间没有发生剥离脱层，而且剥离力还很高，这就说明包装袋本身可能没有质量问题，很有可能是蒸煮操作人员没有控制好反压冷却这一环造成的。另外以RCPP做热封层时，在生产俞要做好摩擦系数的控制，一般在0.150.18COF范围内以防开口性不良造成袋子板结。,BOPA薄膜做蒸煮袋质量控制要点:1)平均厚度和平均厚度公差（厚薄均衡度);2)弓形效应,(平衡收缩率范围、耐湿热收缩率);3)电晕处理值、防静电处理程度;4)弹性模量(拉伸强度和断裂伸长率值);5）阻隔性，特别是阻氧性；,BOPA薄膜做蒸煮袋质量控制要点:6）必须做好BOPA与油墨、胶粘剂之间的配伍试验合格后放可投产。7)由于聚氨酯类油墨对BOPA薄膜的总体附着牢度不如对PET膜，也不如氯丙类油墨对BOPP膜附着力好，并且夏天易产生干造成反粘现象要特别注意。8)BOPA膜在印刷前应提前放置于生产车间以适应车间的温湿度，生产时应打开预热系统，以利生产顺利进行。,谢谢啜,谢谢大家！,2017年06月28日于青岛,BOPA薄膜蒸煮袋案例,在在谢谢啜,在高温蒸煮袋中，引起质量事故较多的是蒸煮后离层、破脆和有气泡、白点产生、翘角、卷曲等；蒸煮后离层破脆原因有：1、电晕处理效果不理想；PET、应达50达因；PA应达54达因；RCPP应达4042达因；2、高温使添加剂加快上浮游离表面或残留溶剂多引起；3、油墨、胶粘剂的耐热程度偏低；4、油墨、胶粘剂、基材相互间的配伍性不符；5、熟化时间和上胶量(干胶)控制错误；6、储存环境和材料老化；7、含特殊介质的内容物的影响,气泡产生原因有：1、胶液的流平性差；2、残留溶剂量偏高；3、复合辊或压辊上的缺陷；4、复合压力不足或复合热辊温度不够；5、复合辊与基材之间的角度不适宜(包角过大),耐高温蒸煮做好以下几项：,1、分折所需要复合的基材，针对不同材料的特性，不同类型以及质量状况的油墨、胶粘剂的设定及相应的工艺参数如上胶量、复合张力、压力、机速、烘干温度及熟化条件等。2、产品后期需要进行的加工处理要求，如：耐多少高温程度、是否加固化剂，选择适合的胶粘剂及上胶量；3、对内容物充分了解，如是否含有酸、碱、特殊的食品添加剂、特殊介质、香味、油脂、酒精等而选择合适的基材和胶粘剂，制订适合的工艺操作条件。,4、对储在和后加工条件、环境因素的影响，如高温、低温、暴晒等会使材料及胶粘剂有不良影响应充分考虑。5、对油墨要合理的选择，由于油墨树脂中含有大量的活泼氢类物质，对后续的复合所产生的影响无法预料，（使用寿命、后期余墨处理、保存等）因此应做匹配试验成功后再选择。6、对包装袋所储存的期限运输有一定的了解，因所用材料都是高分子材料，都会老化和性能衰减的过程，如变黄、脆裂、粉化等因此必须对产品的应用场合有一定的了解。,防止产生破袋、离层对蒸煮材料、工艺要求：1、基材尺寸稳定，耐湿热收缩率保持相对稳定，不然，蒸煮冷却后抗压能力下降，会发脆导至破裂；2、热封基材应在60um以上，热封强度要达4050N；3、制袋热封压力一般在2kg/m2，防止热封材料熔融挤出产生根切现象。；4、热封烫刀部位要完全重叠，以防虚焊和结构破坏而根切。,一、残留溶剂太多引起的析皱、脱层；二、复合、制袋卷曲起皱原因；三、用胶水染色剂判断复合膜分层；四、复合袋脆裂原因；五、内容物产生复合膜溶涨、脆裂；六、如何选择合格的尼龙薄膜。,案例：,残留溶剂太多引起析皱脱层；,一、现象：厦门彩印公司投诉：用BOPA/CPP复合熟化，制袋热封后约34天成品袋收缩起皱，复合牢度降低；而用BOPP/CPP组合未出现此问题。二、客户投诉:尼龙膜不耐热,经热封后收缩起皱,而用BOPP材料组合的成品袋并无此现象产生。三、调查：1、印刷图案：成品袋上部约5cm宽有简单图案,底封处有宽2.5cm实地图案,其余为空白透明;图案为实地印刷,并且是热封个部位。2、材料组成：BOPP/CPP（20、50um）、BOPA/CPP（15、50um）。一、,3、油墨：*977型油墨。混合溶剂:甲乙酮:醋酸乙酯:异丙醇=45:30:25；4、胶粘剂：广东东莞*化工160F双组份聚氨酯胶粘剂。配比：胶工作含固量为30%；5、制袋温度：两步封(二次热封)、140，熟化：24h、50。,A、残留溶剂多引起制袋后皱褶脱层：,1、样袋上部为宽边5cm热封,并且热封处正好是油墨印刷部分;2、热封处及空白处有严重不规则的皱纹；袋底部分皱纹较少。3、复合当天下大雨，车间湿度高达85%，并且复合机在靠大门处。并且抽取醋酸乙酯地点在车间外面，需经过一段无庶盖露天地段，装醋酸乙酯的桶未加盖。,调查：,4、已经调好的胶液存放一周后仍未产生固化（见实物）。5、尼龙膜与cpp层很容易用手可以剥离,并且胶层并未干燥膜折叠后可见相互发生粘连状（胶层未干）。6、抽取醋酸乙酯时桶无加盖，是否有雨水入侵？7、胶液调配时工作固含量为30%，干胶量设定为3.03.5g/,初步考虑:由于有油墨及空白处有不规则条纹,且在下雨时复合,是否与：1)尼龙膜吸湿,在膜表面形成一层水膜阻碍油墨与胶粘剂的附着2）对于复合胶液一周后仍未干燥，考虑胶粘剂的固化剂是否符合要求等，其次是配搭好的固化剂是否被潮湿天气的水气吞失？（产生不干原因：固化剂？溶剂？气候？人为操作？）3）产生复合膜残留溶剂来自何地方？a、生产环境？b、胶粘剂中固化剂的质量？c、尼龙膜吸潮？d、溶剂？,四、做几项试验:a、剥离强度;纵向0.9N/15mm、横向0.75N/15mm(无墨处)有印墨处仅0.47N/15mmb、残留溶剂;33mg/。其中醇类多达18mg/c、复合胶层岀现不干现象，严重影响剥离强度。由于未发现热封位卷曲翘边、因此排除热收缩率大产生起皱现象，在成品袋中，有的地方复合平整并无皱折和脫层现象，可以排除尼龙膜吸潮后产生的质量问题。考虑问题岀在胶粘剂的配比和醋酸乙酯纯度上，建议改換胶粘剂配比重新复合。,用XXX的胶粘剂和新购醋酸乙酯复合、制袋后约3天，仍出现有墨处有不规则起皱(用先前印刷未复合膜复合)但空白处未出现起皱现象。因此客户认为问题来自尼龙膜。在同一个样袋中从中间空白处用同样温度和压力进行5cm热封后放置三天仍不见收缩起皱，可以说明：如果是尼龙膜问题，不可能在同一样袋中的热封位有的起皱，有的不起皱。,五、初步结论：1、第一次制袋后几天产生无论是有墨处还是透明处，都产生不同程度的起皱，说明无论在印刷油墨处或空白复合处都有残留溶剂存在，（从残留溶剂检测可以看出。）,2、第二次试验，除印刷和尼龙膜外全部換新厂家胶粘剂，増加固化剂含量，但为什么在有墨处仍会起皱？问题出在印刷后油墨未彻底干燥，仍有残留溶剂。其原因混合溶剂中有大量挥发性慢的溶剂或纯度不良的溶剂(如醋酸乙酯的含水量超标或用过量的异丙醇溶剂)。,油墨：*977型油墨。混合溶剂:甲乙酮:醋酸乙酯:异丙醇=45:30:25；,残留溶剂引起的皱纹:,为什么在同一袋子中空白处没问题而只在油墨部位出现起皱现象？1)与聚氨酯树酯油墨有关;油墨中的聚氨酯树脂本身也是-OH封端,也能与聚氨酯胶粘剂中的固化剂含有的异氰酸酯起反应。另外,印膜中的醇类残留也会消耗胶水中的固化剂。2)油墨部分的干燥负荷要高于空白部分。油墨地方乙酯更容易残留于薄膜内,胶水中的水份和醇类更易残留于经过干燥后的胶层中。,六、友好建议:a、重新调整油墨中的混合溶剂比例,尽量少用或不用异丙醇。因异丙醇中含有氢氧根，若未彻底干燥，在复合中易与胶粘剂中固化剂的异氰酸酯(-NCO)起反应，夺走正常配比反应的固化剂量，使复合中的主剂和固化剂比例不平衡，胶呈现不干状况。R-NCO+H2OR-NH2+CO2,d、如有白墨铺底的印刷可适当加入固化剂,以提高附着力。而同时同工艺复合的用BOPP做印刷层并未出现起皱现象,原因在于:在熟化过程中,残留溶剂透过BOPP层挥发掉,而BOPA膜为高阻隔材料,残留溶剂只能在胶层和面层间活动乱闯,时间一长就形成不规则的皱纹。,残留溶剂引起的皱纹（图例）:,二、复合、制袋卷曲、析皱原因:,干式复合在实际生产过程中，因为材料、机械原因或其它因素常常会有：气泡、复合成品牢度低，成品打皱及卷边，复合品拉伸或收缩等故障产生。以下着重分析了打皱及卷边故障的原因。复合成品发生卷边、打皱直接导致产品报废，分析起来与以下几点有关：,（1）复合膜的厚度不一致，产生收缩率不一致。（2）热封温度过高或热封时间过长。（3)冷却不充分，热封部位起皱。（4）熟化时间、温度不够，或残留溶剂影响。（5）表层或内层基材薄膜耐热性较差收缩起皱。（6）复合过程中复合基材的张力匹配控制不当，导致其熟化定型后仍有残余的应力，尤其是复合膜厚度较薄时更容易发生此类故障。,(8)热封层特别是PE层收缩率太大引起卷曲;(9)上胶涂布量过大引起卷曲;(10)尼龙膜收缩率过大引起S型收缩;(11)基膜吸潮后产生起皱和卷曲;(12)基膜间收缩比相差太大引起卷曲;(13)在纵向热封刀部分,复合膜运行轨迹不平直,产生起皱。,制袋后卷边：,1.卷边、打皱的产生与本身材料质量有关。复合材料或印刷基一端松一端紧，厚薄有偏差，如果膜卷两端松紧度差别大，上机后，薄膜上下左右摆动幅度也比较大，就有可能造成打皱及卷边，因为材料进入热钢辊与热压胶辊之间时，不能与热压胶辊成水平状态，无法平整挤压，造成复合成品打皱，出现斜纹，导致产品报废。,2.操作失误同样引起打皱及卷边。如：热压胶辊压力不均匀，运行中热胶压辊作前前后后旋转，致使复合材料无法平整进料，从而导致打皱、卷边。,造成卷边、打皱还与热钢辊的温度有关，如果热辊的温度过高、卷边的几率也相应增高，一般情况下热钢辊的温度随实际环境及操作效果来调节，也随结构宽、厚幅度作调整,3.卷边现象与印刷基材和复合的张力控制有很大关系。,正常生产要求基材要平整适中的进行涂布上胶。复合材料的张力应与基材的张力相匹配。假如基材张力过大（涂胶膜），而复合材料张力过小（复合膜），成品袋就会向外卷，造成袋口不平整。如果印刷基材张力过小而复合材料张力过大，则成品袋就会向内卷造成包装袋开口不良，开口向内变曲，封口难等故障,：,在复合薄膜上做两个10cm的呈型交叉的切口，察看形成的切边的形状，如图所示。如果纵向不打卷说明复合薄膜平整；如果两层薄膜的复合张力不平衡，切口会向薄膜张力紧的一面打卷，应减少该面复合薄膜的张力。,割开十字型测复合张力情况:,4.复合成品收卷张力不合适同样引起纵皱及横皱。如果收卷复合品张力太小，随着收卷料的逐步增大，底部就会出现横向斜纹，造成成品袋不平整，影响美观，如果收卷张力太大，由于纸管是硬性的，由于拉力的作用，成品就出现纵向皱纹，特别在机器起初期最容易发生，当然纸管不圆滑，收卷时高时低，好象海浪一样收卷也影响并产生打皱现象。,5.卷边打皱故障的产生还与上胶不均匀有关。基材涂胶时，两边如果一边上胶多，另一边上胶少，上胶多的一边经烘干后必然向内弯曲，甚至出现粘边现象。如果复合机上胶系统由上胶辊决定厚薄度，则应调节左右；如果复合机上胶系统由上胶辊决定厚，则应调节左右螺母杆，使上胶均匀；如果复合机刮刀式系统由网线辊深度决定上胶量，那么则可以通过改变刮刀的角度或前或后进行调整。最终使涂胶均匀，将有力地降低卷边及打皱的现象。,6.卷边、打皱与复合同各导辊牵引辊清洁度有关。基材运行过程中，如果牵引辊粘脏或表面不平整，则容易导致斜向皱纹，此时最好的办法就是用报纸裁长10cm、宽6cm进行垫补，由于惯性，报纸会同牵引辊同步旋转，使斜纹现象得以解决。,7.机械故障产生与复合后打皱有关。干式复合机出现机械故障，引起基材张力无法控制，要么太大，要么太小，无法平整地送入热钢辊处，最使收卷处打皱、卷边、经仔细分析后、结论有两点，那么磁粉制动器失调而引起张力时大、时小，无法控制，要么是传感器灵敏度失真，前后电动机转速不协调而产生上述现象。,袋子口向外卷：a)外层材料收缩率比内层材料收缩率大；b)膜内残留溶剂多；特别是含OH根多易吸潮；c)上胶涂布量过大，未完全干燥，残留溶剂多;d)外层材料的耐热温度比热封材料低产生外卷;e)材料熟化定型后仍有残余的应力,尤其是复合膜厚度较簿时基材张力过大,而复合材料张力过小,成品袋更容易向外卷。,袋子口向外卷:,袋子口向内卷边：热封层材料耐热性低,收缩率太大,向内卷；b)两基材张力不一致，内层张力大于外层张力,则成品袋开口向内卷曲；c)材料耐热封温度比制袋温度低；d)基膜比内层膜收缩比小,制袋后产生内卷。,袋子口向内卷:,尼龙膜典形的S型卷曲:,S型卷曲；(除上述内卷曲、外卷曲因素外)BOPA膜吸潮太大,产生翻卷、翘边;2)BOPA膜纵、横收缩比值相差太大；3)BOPA膜耐湿热收缩率太大,引起卷曲。,谢谢啜,S型卷曲：,复合膜的同步收缩和非同步收缩:,复合膜的非同步收缩体现为材料的卷曲与翘曲的变化，非同步收缩有袋子开口“向内卷曲”或“向外卷曲”两种表现形态，这种状态显示了复合膜内部除同步收缩外仍然存在非同步收缩(热应力或收缩率差异大小及方向)。一般在市面上CPP热收缩率均不大于1%,PE膜热收缩率纵向在1.4%7.2%、横向在0.4%1%之间，BOPA膜（UNITIKA）指标是纵向不大于2.8%，横向不大于1.7%。,复合膜的同步收缩和非同步收缩:,若产品结构为BOPA/CPP时，经水煮、蒸煮袋经热处理后都是必然要向外卷曲的。而BOPA/PE结构，经热处理后袋子的开口处有可能是向外卷曲、也有可能是向内卷曲，也有可能是平整的。但制袋时是“横出”的，经热处理后，袋子的开口边一定是向外卷曲的。购膜时应在相似的加工条件下对基膜进行热收缩率检测，若偏差过大的最好不要使用。,谢谢啜,一、热封制袋后成品袋产生卷曲翘边一般有:个（l）复合膜的厚度不一致，产生热封温度不一而收缩率不一致。（2）热封温度过高或时间过长，产生热封部位收缩起皱。（3）在纵向热封刀部分，复合膜的运行轨迹不平直，产生收缩起皱。（4）制袋冷却不充分，特别体现在制袋热封后末冷却而热封部位收缩起皱。（5）熟化时间不够，残留溶剂多，会产生气泡，脱层或袋角卷曲。（6）表层基材膜耐热性较差，向外卷曲。,谢谢啜,（7）复合过程中复合两基材的张力匹配控制不当，导致其熟化定型后仍有残余的应力。尤其是复合膜厚度较簿时更容易发生此类故障，表现为向外卷。（8）热封层特别是CPE层收缩率太大引起向内卷曲，（9）上胶涂布量过大引起外卷。（10）复合时基材张力不一致，导致收缩卷曲，并且哪边张力大卷曲偏向哪一边。（11）尼龙膜的收缩率太大引起的S型状收缩卷曲,谢谢啜,（12）膜内残留溶剂太多引起向外卷曲。（13）基膜吸湿性较大吸湿后制袋产生向外卷曲。（l4）外层膜的收缩比与内层的收缩比相差太大，引起外卷。反之则产生内卷曲。（l5）制袋外层材料的耐热温度比热封温度低，产生外卷曲。,谢谢啜,三、用胶水染色剂区分复合膜分层：复合膜界面模型分析：,空白处包含三个界面层,胶水染色剂可以对聚氨酯类的物质进行染色在生产中，有时会出现剥离强度低的现象。同时可简单观察到油墨完全转移，但在热封制袋的过程中未发现脱层等。BOPP膜在剥离的过程中发生了自身的层间剥离。BOPA膜常见为多层结构，当胶水在BOPP和CPP间的粘接强度大于BOPP膜自身不同层间的结合强度时，膜便在较弱的地方分开，此时测得的剥离强度其实并不是胶水的粘接强度，而是BOPP的剥离强度。,有一种胶水染色剂可以对聚氨酯类的物质进行染色而显红色，而对于薄膜，尼龙显土黄色，其它膜则不显色。这种染色剂常用于判断胶水停留在哪一侧的基材上。在一定条件下使用染色剂染色，结果为两面都没有显色。这种情况则表明，剥离开的地方不是胶水的界面，也不是油墨（聚氨酯体系）转移后的界面，因为胶水和聚氨酯油墨染色后均应显示红色。此种情况即为BOPP发生了层间剥离。,这可通过进一步实验验证。将刚才染色过的膜，用砂纸在含CPP那一面轻轻来回磨擦后再次进行染色，可观察到被砂过的地方显出了红色。这是由于砂纸将一层OPP膜磨掉以后，露出了聚氨酯的油墨从而染色显示出红色。,白点红外波谱图：,1)CPP膜还有一个特性一般可能暂时忽视了，那就是耐寒性差。因均聚丙烯薄膜在零上10就开始易发生脆性。针对均聚丙烯薄膜耐寒性差，可以选择改用流延共聚聚丙烯薄膜（CCPP）。此外，因为用均聚聚丙烯做的CPP,经高温蒸煮后会产生脆化,耐高温热封层的RCPP材料经121以上蒸煮处理后膜会变硬，而且耐油性极差，材料中的添加剂折出。蒸煮、冷却后抗压性变差，在抽真空处的折痕易发生漏气，易撕裂破脆，容易从封口处先破裂,造成内容物泄漏。,四、复合袋脆裂原因：,2)薄膜老化或加入大量再造粒料(再生料)、添加剂等使薄膜强度严重降低：有些粘合剂或油墨中的溶剂会对基材膜有影响，基材因为遭到粘合剂的浸透影响，耐性（抗冲击力）有所降低，脆性提高；塑料复合包装袋在冷却和放置后，复合膜强度有所增高，同时也有变脆的趋向。,复合包装袋脆裂原因：,3)胶水内在质量、特性的影响：胶水的内在质量问题；如胶粘剂中主剂的固含量减少，固化剂本身固含量比例变大，造成复合膜变硬变脆。每一种胶粘剂对水分都有一定的敏感度，（胶敏感度各种类型胶都不一样）。使用中胶对水分的敏感度超出范围使胶产生硬化变脆，此时复合后的薄膜变硬变脆，易产生断裂、撕裂。,操作工艺产生脆性或者容易断裂：A）最常见塑料复合包装袋在冷却放置后使得热封口的强度增高但是相对来说也有变脆的趋势。B）上部封口器的边缘过于锋利或所包覆的聚四氟乙烯损坏而导致，C）热封时间过长而导致的。此外还有压力过大、底部封口的硅橡胶过硬或者热封温度过高等原因。D)膜表面处理度太高，(如尼龙膜超过60达因)会因表面氧化过度而发脆，造成机械强度下降。E)在调制二液型胶粘剂时，由于失误而使固化剂量超标，产生复合膜变硬变脆。,五、内容物配料中的某些成份对复合膜有溶胀作用如果蒸煮袋在蒸煮前后受到内容物的侵蚀而溶涨、老化，拉伸强度因而下降以后，在高温蒸煮过程中，由于反压控制不良，蒸煮袋膨胀起来，于是己被溶胀的部分复合膜被延伸的程度就会大于未被溶胀的部分，如果巳被溶胀的部分的复合膜被延伸的程度超过了其弹性变形的范围，那么，在冷却后就会在此部分出现表面的皱褶现象，若复合牢度不佳的情况下还会产生复合脱层。,内容物配料中的某些成份对复合膜作用：最近，在多个微信群讨论十分热烈的一个话题，即用BOPA/RCPP(7.5丝)复合的卤蛋袋，经蒸煮后一段时间，袋子从表面上看似乎没问题，但少微用力，袋边破裂，复合牢度也产生脱层。1、RCPP的选择是关键：RCPP不但在高