包装用复合膜与包装机的适应性

1、XX冠誉铝箔包装材料有限公司XXTel: E-mail:包装用复合膜以卷材出厂，其在药厂进行包装的过程要比包装袋的简单封 口复杂得多，包装机在立式和卧式之分，立式又有连续式（也叫滚轮式）和间 歇式（也叫合掌式）之分，成袋有三边封、四边封、背封，还有一出多列。包 装设备品种繁多，各设备之间的差异也很大。作为药包材企业一定要做好售前 服务，了解药厂的包装设备，经过反复试验后方可进行批量生产。在实际工作 过程中主要从如下几个方面研究和探讨药品包装用复合膜与包装机的适应性。1、光标问题复合膜卷材的自动包装过程中常常需要进行定位热合和定位裁切，需要设 制电眼光标用来定位。光标的大小不同的包装机会有一定的

2、差异。一般要求光 标的宽度大于2mm,长度大于5mm。光标一般选用与底色有较大的反差的深 色，最好用黑色，一般不能用红色和黄色作光标，也不能用与光电眼同一颜色 的色标作为光标颜色,如光电眼的发光为绿光,就不能用浅绿色的颜色作为电 眼光标颜色,因为绿光电眼是不能识别绿颜色的。如果底色是较深的颜色（如黑色、深蓝色、深紫色等 ）,这时光标应设计成镂空露白的浅色光标。一般的自动包装机的电眼系统是简单的识别系统,不能象制袋机那样具有 智能定长的功能,因而在电眼光标纵向范围内卷膜不允许有任何的干扰的文字 和图案,否则会引起识别错误。当然有些灵敏度较高的电眼,其黑白平衡可以 精密调节,对于一些浅色的干扰信号

3、可以通过调节来去除,但颜色与光标相近 或更深色的图案干扰信号是无法去除的。光标之间的间距是用来定长的,因而其实际间距与设计值的误差不能太 大,一般只允许有±0.5mm 误差。对于许多自动包装设备来说,负偏差要比正偏差的跟踪效果要好,因而建 议设计为负偏差镀铝或纯铝具有较强的镜面反射，会影响电眼的识别，建议其复合膜光标 印上白色底。对于透明复合膜，由于受与它相接触的物品的颜色的影响，也建 议光标印上白色底，从而减少干扰。2、机械强度问题药品包装用复合膜的结构，不仅要考虑常温下的机械强度，还要注意在热 封温度下包装材料的机械强度。药品自动包装中常用的立式包装机，特别是滚轮式热封 （又称连

4、续式 ）的立式 包装机，包装材料在包装过程中所受的各种作用力较大，一般 BOPP/AL/PE， BOPP/AL/PP BOPP/PE BOPP/VM-CPP BOPP/PP等结构的产品由于在热封温度 下其整体材料的强度较低，内层（PR PE的起封温度和外层BOPP的耐热温度很 接近，再加上国产自动包装机的控温精度和可靠性较差，因而很难在立式自动 包装机中做出美观且气密性良好的产品。对于枕型自动包装，由于背封部分为四层，比其它部分厚一倍，而且枕型 包装机常常采用齿型热封轮热封，因而复合膜 （特别是含铝箔的复合膜 ）不能太 厚，一般要求60m以下。在自动包装机用的卷材中，建议采用耐热性好的材 料（

5、如PET做面层，这样可以使包装过程有较宽的工艺温度范围，从而方便操 作。除非经过反复论证和试验，一般不要使用 BOPP作面层制作药品包装有复合 膜，用于立式自动包装机中3、摩擦系数问题包装过程中的摩擦力常常既是拖动力又是阻力，因而其大小应控制在适当 的范围内。自动包装用卷材，一般要求有较小的内层摩擦系数和合适的外层摩 擦系数，外层摩擦系数太大，会引起包装过程中阻力过大，引起材料拉伸变 形，若太小可能又会引起拖动机构打滑，造成电眼跟踪和切断定位不准。但内 层摩擦系数有时也不能太小，有些包装机在内层摩擦系数太小时，会造成制袋 成型时叠料不稳定，产生错边；对于条形包膜的内层摩擦系数主要取决于内层 材

6、料的开口剂和爽滑剂的含量以及薄膜的挺度、平滑度，生产过程中的电晕处 理过面、固化温度和时间等也会影响产品的摩擦系数。在研究摩擦系数时，应 特别注意温度对摩擦系数影响很大，因而不仅要测量包装材料在常温下的摩擦 系数，还应考察在实际使用环境温度下的摩擦系数。4、热封问题热封性能问题。热封性能一般有低温热封性、热封强度、热粘强度和抗污 染热封性等四项指标。低温热封指在较低的温度下就可获得可靠的热封强度， 低温热封性主要是由热封层树脂的性能所决定，同时也与加工条件有关，一般 挤出复合时挤出温度较高，电晕处理过面或薄膜停放过久都会降低材料的低温 热封性能。热粘性用于描述热封后未充分冷却固化时，热封层熔融

7、面耐外力剥离的强 度。这种外力在自动充填包装机中常常发生。因此自动包装用的复合膜卷材， 应选择热粘性良好的热封材料。抗污染热封性又称夹杂内容物热封性，是指热 封面上粘附内容物或其它污染物时仍能够热封的性能，是自动包装用卷膜的一 个重要指标，它主要是由热封层的树脂决定。生产药品包装用复合膜时应根据 不同的被包装物、不同的包装机械和不同的包装条件 （温度、速度等 ）来选择不同 的热封树脂，不能千篇一律地采用一种热封层。对耐热性差的药品包装，应选 用低温热封材料。对于重型包装应选用热封强度高和机械强度高、冲击性能好 的热封材料。对于高速包装机，应选用低温热封和热粘强度高的热封材料，对 于粉剂、液体等

8、污染性较强的药品包装应选用抗污染良好的热封材料。热封漏封问题。漏封是由于某些因素存在，使本应通过加热融熔结合的部 位，没有封上。漏封一般有如下几种原因： 热封温度不够。同一包装材料在不同的热封部位要求的热封温度不同， 不同的包装速度要求的热封温度不同，不同的包装环境温度要求的热封温度也 不同。包装设备纵封和横封要求的热封温度不同，同一块热封模，不同部位的 温度也可能不一样，这些都是在包装中必须考虑的问题。对于热封设备来说， 还存在一个控温精度的问题，目前国产包装设备其控温精度较差，一般都有 士 1<0的偏差，就是说，如果我们控制的温度为 140C的话，实际上在包装过程 中其温度是在130

9、C-150C之间。许多公司的气密性检查，都采用成品中随机抽 样来检查，其实这并非是一种好的方法。最可靠的方法是在温度变化范围内的 最低温度点取样，而且应连续取样，使样品能足够覆盖模具纵横向的各部位。 封口部位受污染。在包装的填充过程中，包装材料的封口位置常常被包装物 所污染，污染一般又分为液体污染和粉尘污染。解决封口部位受污染的问题可 以通过改进包装设备，使用抗污染、抗静电的热封材料等方法来解决。 设备 和操作方面的问题。如热封模夹有异物，热封压力不够，热封模具不平行等。 包装材料的问题。如电晕过面，热封层爽滑剂太多而引起热封不良等。热封挤出PE问题。药品包装用复合膜在热封过程中 PE经常被挤

10、出粘在热 封模上，越积越多影响正常生产，同时挤出的 PE在热封模上氧化冒烟，发出异 味。热封挤出PE一般可以通过降低热封温度和压力，调整 PE热封层的配方， 修改热封模使其边缘部分压力降低等方法得到一定程度的解决。但实践证明最 好的解决方法是采用挤出复合的工艺来生产复合膜，或提高包装机的速度，使 PE来不及被挤出到热封模上。5、热封压穿和热封铝箔断裂问题。压穿是指包装材料受外力的挤压而形成一个穿透的孔或裂纹，其产生原因 一般有： 热封压力太大。在热封过程中，如果热封压力过大或热封模具不平行，造成局部压力过 大，常常会压穿一些较为脆弱的包装材料。 热封模粗糙，有棱角或异物。制 造不良的热封新模常

11、常会压伤包装材料，有些热封模碰伤后产生锋利的棱角， 也极易压穿包装材料。 包装材料的厚度选择不对。有些包装机械对包装材料 的厚度有要求，如果厚度太大，包装袋的某些位置可能会压穿。如枕型包装 机，其包装材料的厚度一般不应大于 60 am,如果包装材料太厚，在枕型包装的 中封部位就极易压断。 包装材料的结构选择不对。有些包装材料其抗压穿性 能较差，不能用于包装一些较硬的有棱角的东西。 包装的模具设计不当。在 设计过程中，若热封模的模孔与所包装物的形状和大小不相符，而包装材料的 机械强度又不高，在包装过程中也很易压穿或压裂包装材料。高阻隔性铝箔复 合材料由于其阻隔性极高，原本可以忽略的侧面渗透已不能

12、被忽略。用铝箔复 合材料制成的包装袋除了要考虑穿过包装材料的渗透外，还应考虑包装袋热封 边的渗透，热封边应有足够的宽度，使用的热封材料必须要有一定的阻隔性 能。笔者曾取水蒸气透过率为0.25g/m2 24h（杯式法38C 90% RH的铝箔复合膜制成袋，将充分干燥后的无 水氯化钙封入袋中测量增重，历时一年，在 50C 100%R H的条件下测得当封边 宽度为 8mm 时铝箔复合膜的水蒸气透过率为0.0014 g/m2 24h,而当封边宽度为20mm时铝箔复合膜的水蒸气透过率仅 为0.0008 g/m2 24h。由此可见封边宽度对铝膜复合袋的阻隔性的影响。更进 一步的实验结果表明，铝箔厚度在 1

13、5m以上时，铝箔复合袋的阻隔性完全决 定于封边宽度和封边质量。6、切断问题药品包装用复合膜在包装机中，特别是一出多列的条形包装机中，需要将 热封后的包装纵向和横向切开成袋，由于切刀的位置一般离热封位置较近，热 封后的复合膜来不及冷却 （特别是包装速度较快时 ），此时有些包装机不易切断复 合膜，这时一般可以加大冷却（一般是吹风）或改变内层PE的配方得以解决。采 用挤出复合的工艺生产出来的复合膜强度较低，一般不存在切不断的问题。7、热封离层的问题热封离层是药品包装用复合膜在现实使用过程中最常见的、最复杂、也是 最头痛的问题。有不少药品包装用复合膜在检验中有高的复合强度，但在实际 使用过程中却离层，

14、百思不得其解。实际上热封离层都是由于油墨的附着力或 粘合剂的粘合强度不够而产生的，只是我们通常测得的复合强度是常温下的复 合强度，而复合强度受温度的影响很大。只有确定在热封的高温度下油墨和粘 合剂具有较高的附着力和粘合强度，才能保证热封时不离层。笔者对热封离层 做过详细的研究，做过如下图的实验。图中B号胶在常温下有很高的复合强度，但在 100C的环境下只有极低的 复合强度，因而在包装机测试中离层； A号胶虽然在常温下的复合强度不如 B 号胶，但在100C的环境下的复合强度却比A号胶高很多，因而在包装机测试 中不离层。当 A 号胶在固化剂：主剂 =8：100的明显偏低的比例下，虽然在常温下仍有很

15、高的复合强度，但 在100C的条件下却只有很低的复合强度，因而包装机测试也离层。当然离层是 由于两层合基材之间产生的剪切力使粘合破坏的结果，离层的破坏主要是剪切 破坏，复合强度T型剥离的破坏主要是拉伸破坏，其机理不同。严格来说不能 用简单的复合强度（包括高温下的复合强度）来判定和比较产生离层的可能 性，相同的复合强度，粘合层的厚度和软硬程度不同，也会产生不同的离层结 果。不含铝箔的复合膜由于塑料具有较大的变形能力，一般不易产生离层，含 铝箔的复合膜在AL/PE层，由于PE的弹性模量很低，有很大的变形能力，因而 一般也不容易离层。药品包装用复合膜的离层一般发生在 PET/AL层，特别是当 PET

16、有满版油墨时，特别容易离层。铝箔与印刷膜离层后，铝箔失去了支撑的强 度层，因而在铝箔离层的过程中也常常伴随铝箔的压穿和断裂。药品包装用复 合膜的离层还是与包装机关系极大，一般滚压式立式自动包装机 （如天津三桥的 包装机 ）特别容易离层，而合掌式立式自动包装机 （如大松的包装机 ）就不容易离 层。药品包装用复合膜的离层就复合膜而言一般有如下几个原因：1）粘合剂的选择错误粘合剂的选择是药品包装用复合膜的关键，粘合剂在批量使用前一定要做 一系列不同主剂和固化剂配比的 PET印大面积白墨）/AL/PE结构的实验，检测其 常温下的复合强度和高温下的复合强度，如果不能检测其高温下的复合强度， 可以用天津三

17、桥的滚压式包装机在最严的条件下 （最高温度，最大压力 ）上机实 验，观察是否热封离层。对于所做的样品还应做留样观察实验，检测5天、15天、1 个月、2 个月、3 个月后，其复合强度是否发生了变化，是否还能通过包 装机测试。有些低价粘合剂其粘合强度会随时间而大幅度降低。2）固化剂配比失调当固化剂由于种种原因而消耗一部分时，就会影响粘合剂的正常配比，由 于粘合剂的固化剂与主剂的配比，在较宽范围内一般不会影响常温测试的复合 强度，因而一般的出厂检测不易发现问题。固化剂配比的失调可能原因有： 人为配比的差错； 环境湿度太大； 溶剂中含有水份、醇或活性 H 基团；油墨中的溶剂没有充分烘干。3）固化不充分

18、，固化温度太低如果未到固化时间就急于出货，由于胶粘剂未充分交联，其粘合层的耐热 性较差，所以可能虽然有较高的复合强度，但仍然会产生热封离层。未到固化 时间已出货的产品，虽然可以在常温的停放过程中得到一定程度的继续反应， 但事实证明许多粘合剂未到规定时间就出固化室后，无论在室温停放多长时 间，其产品的耐热性远不如按规定固化的产品的耐热性。许多粘合剂在低温下固化后的复合强度和耐热性都会比正常温度下固化的 复合强度明显降低。同时低温固化较长时间后，再放回正常温度下固化，再长 的固化时间都不能达到原来高温固化的效果。这时唯一的一个可能补救措施 是，大幅度提高固化温度。4）干燥的问题由于在印刷或复合时溶

19、剂没有挥发干净，残余溶剂较多，虽然这些溶剂可 能不带活泼氢，不会对粘合剂的交联反应造成影响，但是由于溶剂会溶胀粘合 剂层，且在高温下可能会气化，因而虽然对常温下的复合强度没有多大影响， 但却可能造成热封离层。对于象纸张和玻璃纸那样的吸潮性的材料，由于在热封过程中纸张和玻璃 纸中的水份会汽化，汽化的水蒸汽有可能会 “顶开 ”胶粘层造成离层，因而应控 制纸张、玻璃纸及其复合产品的水份，一般纸张、玻璃纸与铝箔的复合不建议 用干法复合工艺，建议采用挤出复合工艺，这样可以避免热封离层的产生。5）印刷油墨的影响印刷油墨对药品包装用复合膜热封离层的影响一般有两种，一是由于油墨 中未挥发的活性溶剂、油墨中的树脂或添加剂消耗一部分的固化剂，从而引起 粘合剂的主剂与固化剂配比失调造成热封离层。一般油墨的冲淡量较大时 （用量> 80%）不使用调墨油冲淡，而是使