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文档简介

1、复合工序工艺技术培训教材.、八、-刖言在塑料软包装的生产中,为了获得一种综合性能,经常需要对不同的 材料之间进行复合,工业化的常用的复合方式包括:干式复合、湿式复 合、挤出复合、涂覆等等。在我公司现有的设备上可以完成的复合方式有:干式复合(含无溶 剂)、基础热融复合(含三文治复合)、涂覆复合。第一章 干式复合干式复合是其中应用最为广泛的一种复合形式。干式复合就是将经过 预处理的薄膜进行涂胶、干燥后,在一定的温度、压力下,与另一种材 料(事先经过预处理)黏着的过程。干式复合按照使用的黏合剂类型可分为溶剂型层压复合和无溶剂型层压复合。溶剂型与无溶剂层压复合有如下区别:项目溶剂型无溶剂型使用方式网线

2、辊涂胶;手工配胶,溢流式循环; 烘箱干燥。光棍涂胶;自动配胶,滴注上胶; 不需烘箱,无溶剂排放。黏合剂聚氨酯二液反应型黏合剂; 分子量较大,黏度大;涂布时需稀释到一定浓度; 使用前般不需要预热; 混合胶液在24小时内可以使 用;初粘性相对较好; 上胶量相对较大; 固化时间较短;自然熟化对滑剂耐受性差;聚氨酯二液反应型黏合剂; 分子量较小,黏度小; 直接涂布,不需加入稀释剂; 使用前需进行预热; 混合胶液在30min内可以使用, 超过30min的停机必须清理涂 布系统; 初粘性差; 上胶量相对较小; 固化时间较长;自然熟化时对滑剂耐受性较好;熟化方式多数需加温熟化自然熟化材料适性原材料的适用范围

3、广泛,除一 般产品复合外,还可进行高温 杀菌产品的复合;对脆性材料的加工有很大的难 度;目前还不能进行咼温杀菌产品对于原材料质量要求比无溶 剂复合要宽松;的复合;对原材料质量要求非常严格,如 张力均匀度、平整度;下面从干式复合工艺流程、黏合剂、原材料、常见问题及解决、重点 产品工艺及技术质量标准几个方面对干式复合进行介绍。一、 黏合剂概述两种同类或不同类的固体,由于介于两者表面的另一种物质的作用而 牢固地结合起来,这种现象称为粘合。介于两固体表面间的物质称为粘 合剂,这两边的固体则是被粘物。作为粘合剂必须具备三个基条件: 容易流动的物质;能浸润被粘物的表面;通过化学或物理作用 发生固化,使被粘

4、物牢固的结合起来。在目前软包装材料的复合加工所应用的黏合剂中,聚氨酯黏合剂由于其优异的综合性能而得到最为普遍地应用。它的优点可归纳为:1通用性好:不仅可以用于干式复合,也可用作挤出复合增粘剂;2对薄膜适用性好:可用于复合 OPP CPR NY LON AL FOIL PETPE纸张等种类繁多的材料;3极佳的物性:耐热性、耐低温性、耐内容物性等方面表现优异;4复合强度较高;可进行高速生产。5可以热固化,或常温固化,操作方便应用性能良好。6对粘接膜的柔韧性或坚硬性可自由选择。但对于非极性的薄膜复合,需要事先对其表面进行预处理以提高其表面 活性.溶剂型(一)我公司在干式及挤出复合中应用的均为聚氨酯二

5、液反应型粘合剂(又称“双组份”反应型粘合剂)。凡主链上含有许多重复基团的树脂通称为聚氨基甲酸酯(简称聚氨酯)。一般聚氨酯系由 多异氰酸酯与含有许多羟基的化合物(多元醇)作用制得,即通常所说 的固化剂和主剂。固化剂同主剂之间是经过两者间的化学基团进行化学交联反应,产生粘合力。所以主剂和固化剂的配制比例是一定的,如果配制比例不当, 就会造成粘合剂不能完全固化交联,即所说的胶不干,或者是粘合剂层 发硬,都会影响复合膜的剥离强度。粘合剂正确的配制方法如下: 按照工艺规定的粘合剂配制比例进行配制; 称取定量的主剂,加入乙酯稀释搅拌; 在不断搅拌的条件下,向稀释好的主剂缓慢加入定量的固化剂, 其 后充分的

6、搅拌。(二)我们常用的聚氨酯黏合剂反应机理如下:1. 主剂一般为聚酯或聚醚聚氨酯预聚物(一般含有活泼基团0H)OCN-R-NCQ HOPHH。-CN-R- N-C- 00H2. 固化剂为聚异氰酸酯预聚物(一般含有NCO基团)OCN-R-NCO- 0H"R0H| OCN-R-N-C-O-R-O- N-R-NCO由上面的反应机理我们可以看出,在黏合剂的使用过程中,活泼羟基的 引入,例如水、酒精、胺类的存在会破坏-NCO成分,从而给黏合剂 的固化带来损害。如下:r-n二c=okhor-nHCo-oh1 R-NH2 + CQ生成的胺与R-NHz异氰酸酯继续反应:(三)聚氨酯黏合剂使用时应注意

7、:1. 基于以上原因,不要使用含有活泼羟基的溶剂,如醇类和胺类的 溶剂,或水分含量超过 %的溶剂 ;2. 聚氨酯黏合剂可用多种溶剂进行稀释:乙酸乙酯,丁酮,甲苯, 乙酸丁酯等。但溶剂选择不仅要考虑溶解性, 而且还要考虑安全, 卫 生及成本等方面的因素。综合起来,干式复合最好使用乙酸乙酯。3. 由于不同品种的黏合剂之间的性能及选材有所不同,可能会带来 相容性问题,所以要避免混合使用,以免给复合膜带来危害;4. 涂布时,由于溶剂挥发吸热,会使涂布辊温度降低,致使空气中 的水分凝结在涂布辊上, 使黏合剂产生白化现象, 影响胶液的正常使 用。因而要注意相对湿度,工艺上最佳范围是5570%。5. 室内温

8、度亦应得到控制,温度过高而涂布速度很低时,会加速胶 槽内黏合剂的固化, 同时会加速溶剂的挥发从而使胶液黏度增大, 影 响正常的涂布复合。 温度过低亦会使黏合剂流动性变差, 黏度增加而 影响涂布。干式复合时室内温度控制在1323C将是理想的。6. 由于所用溶剂易燃易爆,所以要严防火种带入。7. 复合之前要试验黏合剂与印刷油墨的适应性。8. 黏合剂应置于阴凉处保存,且应注意保存期。(四)聚氨酯黏合剂粘接强度影响因素:1. 不同品种黏合剂之间的差异;2. 薄膜种类的影响:聚氨酯黏合剂对于不同的薄膜粘接强度是有差 异的,因此应注意不同产品的复合时对黏合剂的选择;3. 薄膜的表面性能:聚氨酯黏合剂对基材

9、要求较严格,进行复合的 薄膜必须经过电晕处理,以保证黏合剂良好的浸润效果。如果基材未 经电晕处理;储存时间过长电晕下降或局部下降甚至消失,都会对复合膜的牢度带来致命的影响。表面性能的影响因素还包括:1)聚合工艺中残留杂质;2)薄膜生产过程中的加工助剂:如滑剂,抗氧剂,抗静电剂等;3)薄膜加工过程中留有的未处理干净的杂质, 油污及外来的环境污染 物。4)对于易吸潮的薄膜:NY LON,PE等要妥善保管,防止其吸附水分, 破坏固化剂有效成分,从而影响复合强度。4. 上胶量的影响:上胶量大相对来说复合强度较高,上胶量小则复 合强度较低。上胶量小则容易发生涂布不均,气泡,涂布版痕迹等不良 现象;上胶量

10、太大则会造成收缩打折, 黏合剂渗出, 复合膜发脆等后果, 所以应根据不同产品的实际要求控制上胶量。5. 主剂/固化剂配比的影响:黏合剂在出厂时 ,其标签都注有主剂和 固化剂的配比。在涂布时,一般情况下都要严格遵守这些配比,特殊需 要时可以进行改动。但若配比不当将给复合强度带来损害。有些聚氨酯黏合剂, 其主剂和固化剂之间的配比是可调的, 并有一个 最佳的配合比例,使黏结强度最大。例如:当我们使用 A-310/A-3 作蒸 煮袋(PET熟化的影响:熟化过程的控制(时间、温度)对复合膜的最终 强度有着至关重要的影响。特别是对滑剂含量较多的复合膜:下机后立 即进入熟化室,在规定的温度下熟化,可以获得较

11、理想的复合强度;否 则:入库不及时或熟化温度低,都会使得复合膜最终剥离强度极低。一 般来说,提高熟化温度会有助于复合强度的增大;但过高的熟化温度会 给复合膜的一些物理性能带来影响,例如使摩擦系数增大、平整度变差 等等。而这些性能对有些产品的使用是非常重要的。因而,在生产实践 中,必须根据产品使用要求确定熟化的工艺控制参数, 并严格遵照执行。例如雀巢奶粉包装膜,工艺要求下机后立即进入熟化室,温度控制在 45 士 5C,时间48小时,这样既能保证薄膜复合强度,有能保证其滑爽 性要求;否则将会有上述问题的发生。7 .环境条件的影响:这里所说的环境条件,主要指相对湿度太大 时,空气中的水气可能会对黏合

12、剂中的固化剂成分产生破坏,从而危及 剥离强度。无溶剂型用无溶剂胶粘剂干式复合除具有溶剂型胶粘剂干式复合的优点外,还有以下特点;1. 不用有机溶剂,成本下降;2. 没有有机溶剂挥发对环境的污染;3. 不需溶剂干燥段,降低能耗;4. 没有火灾和爆炸的危险,不再需要溶剂的防爆措施,不需要贮存 溶剂的设备和库房;5. 复合制品没有残留溶剂损害问题, 并消除了溶剂对印刷油墨的侵 袭;6. 不含有机溶剂,消除了复合基材易受溶剂和高温干燥破坏的影 响,使复合膜结构尺寸稳定性良好。无溶剂黏合剂反应机理与溶剂型黏合剂基本相同,关于无溶剂复合的问 题有专文阐述,在这里不做过多探讨。常用干式复合黏合剂介绍名称正常配

13、比特点主要用途ADCOTE510 0:1可配成高浓低粘的有外观要求的产品复6 34胶液,对复合基材合,多层复合结构的外CATALYST£浸润性较好,溶剂残留较好层复合,有残留溶剂要求的产品的复合UK-2850UK- 5 0 0 05:1可配成高浓低粘的 胶液,对复合基材 浸润性较好,溶剂 残留好,最终复合 强度稍差,但涂布 性能极佳有外观要求的产品复 合,多层复合结构的外 层复合,残留溶剂有没 严格要求的产品的复 合ADCOTE54 5CATALYSTE.9:1涂布分子量大,初 粘性好,复合强度 高,能承受水煮杀 菌,涂布性较差空白膜的复合; 有少量印刷油墨的巴 氏杀菌产品; 多层结

14、构的里层复合ADCOTE 匚0 2S10 0: 6 .5耐高温杀菌蒸煮袋的复合ADCOTE58 5KCATALYST10:1耐高温杀菌 耐内容物性 极低的溶剂残留 涂布性差蒸煮产品的复合;耐内 容物性要求的产品复 合(如辣根包装,麻辣 酱包装);残留溶剂要 求严格多层复合产品 的里层复合.、常用复合基材膜(一)复合基材简介单一的基材膜也常常用于一些物品的包装, 但是如果对包装有更高的 要求时,这种单一基材的包装就往往达不到某种产品在特定的生产过程 和销售条件下的所有要求。为了达到商品包装的要求,即采用复合工艺 将两种以上的基材复合在一起,制成一种新型的包装材料,以适应商品 包装的要求。塑料软包

15、装常用的基材膜种类很多,从不同的角度出发, 对其有不同的分类方法。如果根据加工塑料薄膜所用树脂原料进行分类可以将其划分为聚乙 烯、聚丙烯、尼龙、聚酯等。若按照薄膜的成型加工方法进行分类,通 常可分为压延膜、吹塑薄膜、T型机头挤出薄膜、流延薄膜等。若考虑 到加工过程中是否进行拉伸取向,还可将塑料薄膜分为未拉伸、单向拉 伸和双向拉伸薄膜。F面列举的是包括塑料薄膜在内的,干式复合的常用原材料:中文名称英文缩写性能典型结构双向拉伸聚丙烯BOPP较咼的拉伸强度,较好的透明, 一般用作承印材料BOPP100C 20C 150C240 CAL式复合对每种材料的表面处理情况都是有要求的现在,一般采用电晕法来对

16、薄膜表面进行处理,以提高薄膜表面活性. 特别是对聚乙烯、聚丙烯等非极性材料电晕法即用高频高压的放电,使薄 膜表面的分子离子化,轨道分裂,一些分子链裂解,被氧化成带有极性的羟 基、羧基等等,从而使聚烯烃表面带有极性。同时,由于电子流的冲击使塑 料表面粗化,发毛,增加了表面积。其综合的结果是增加了塑料表面的自由 能,从而增加了油墨和黏合剂在其表面的附着性。F面列出一些材料的表面状况材料名称临界表面张力(21C测量值)干式复合时理想表面处理值干式复合表面处理下限值.31d yn/cm40 42dy n/cm38dy n/cm34d yn/cm40 42dy n/cm38dy n/cm从表中我们可以看

17、出,聚乙烯和聚丙烯在未经电晕处理前,表面活性很低,根本不能适应干式复合的需要;而聚酯,尼龙等极性材料在未电晕处理面也可满足一般产品干式复合的需要。(三)干式复合工艺流程1237654干式复合工艺流程如上图所示;其主要部位依次为:1主放卷、2涂胶部、 3干燥箱、4副放卷、5复合部、6冷却部、7收卷。1、主放卷主放卷上的薄膜选用一般为具有较高的抗张强度,在一定的张力和 一定的加热温度下,形变较小。主放卷所上的膜卷多为印刷膜卷,在上 膜卷前应就印刷膜的印刷面来考虑膜卷的出卷方向。膜卷串轴杠时一般 膜卷应处于轴杠的中间位置。气杠不要忘记打气,锥杠应上紧两端的顶 锥,防止复合中膜卷移位。粘接膜胶带应粘牢

18、,避免接膜时断裂。主放 卷的放卷张力应控制得当,掌握原则是在不影响正常涂胶及复合的条件 下,使放卷张力处于最小,如果张力过大将会造成复合膜的拉伸。2、边位(EPC)边位是控制膜卷复合时薄膜走位准确、防止薄膜走偏的自动控制系 统。在正式生产前应根据复合基材的宽度调整边位位置,以保证能最大 范围调整膜卷的正确行走位置;在复合生产时要保持边位风口处的清洁, 以防异物造成边位失灵。3、涂胶干式复合(溶剂型)的涂胶装置一般是由涂胶钢辊及压印胶辊组成,常用的是凹版上胶方式。 上胶量控制的相关因素有: 凹版网线的目数 (包 括网坑的形状、深度)、涂胶压力大小、胶液浓度和黏度、刮刀压力大 小、橡胶辊的硬度、复

19、合时的线速度控制等。干式复合的被粘接材料间 的粘合完全依靠粘合剂的作用,因此,为了保证复合强度,应保证粘合 剂层达到:均匀的涂层且必须有足够的层厚。不同的材料,包装物的不 同的应用要求,使得对于不同的产品或同一产品的不同层间的复合时, 在粘合剂的选择和上胶量的控制上有很大的区别。 在实际的生产过程中, 应该依照工艺技术文件的规定选用合适的网线辊、设定工艺参数、配制 粘合剂以达到标准要求的上胶量。4、干燥由于粘合剂中起到粘合作用的只是其固含量树脂, 而粘合剂中的溶剂 只是起到稀释固含量树脂, 以降低粘合剂的粘度, 提高粘合剂的涂布性, 所以粘合剂在涂胶完成以后,溶剂的作用已经完成,在涂胶过程完成

20、以 后需要通过对涂胶薄膜进行干燥,使粘合剂层中的溶剂在一定温度一定 风量的条件下挥发出去。为了保证溶剂的完全除去,同时避免薄膜的变 形,干燥温度一般控制在60C70C80 C, 一般的材料的最高的干燥 温度不超过90C。由于残留溶剂而带来的弊病有:气泡等的外观不良; 阻碍粘合剂的固化;产生异味等。干燥效果的影响因素主要有干燥箱的形式、 干燥风量、干燥温度和干燥时间。干燥箱的行程越长则干燥效果愈佳,分段干燥的效果要好于单 一温度的干燥形式;单位时间的通风量越大则干燥效果愈佳;干燥时间 越长则干燥效果愈佳;对于干燥温度来讲,并非是温度愈高愈好,应根 据材料的特性结合其他的条件:风量、时间等进行调整

21、。多段干燥时初 始的干燥温度不宜过高,而应渐次的提高。过低的干燥温度会降低粘合 剂中溶剂分子的活性,进而影响干燥的效果;同时过高的初始温度会使粘合剂层的表面膜化,阻碍粘合剂深层的溶剂的释放,从而影响干燥效 果。5、副放卷在上膜卷前应就基材膜的电晕面来考虑膜卷的出卷方向。 膜卷串轴杠 时一般膜卷应处于轴杠的中间位置。气杠不要忘记打气,锥杠应上紧两 端的顶锥,防止复合中膜卷移位。付放卷的放卷张力应控制得当,掌握 原则是在不影响正常复合的条件下,使放卷张力处于最小,如果张力过 大将会造成复合膜向内卷曲过大。主放卷、副放卷的张力设定应考虑到整个的复合膜的结构来进行, 防 止在复合或熟化的过程中发生收缩

22、打折。6、复合部复合部分是加热钢辊、复合胶辊组成。复合部的温度、 压力的设置对于复合薄膜的初粘性有直接的影响, 复 合部的设备状态对复合膜的质量起到很重要的作用。两层薄膜和中间的 一层粘合剂层,在复合部的温度压力的作用下紧密的贴合在一起。这种 温度和压力还使得双组分的粘合剂的固化反应加快进行,给复合膜带来 一定的初粘性,以便于后续的冷却、收卷。当然,根据粘合剂的不同、材料的差异,即使是相同的温度、压力设定也会带来不同的初年效果。一般情况下,复合温度的设定为50C 80C;复合压力的设定为3.0kg/cm26.0kg/cm2 ;7、冷却薄膜在经过烘干、复合后,在进入收卷之前,为保证复合薄膜薄膜

23、在收卷后的状态稳定,必须进行冷却。8、收卷收卷的管芯位置要根据复合膜的宽度而定,以免出现收卷不齐及管芯过多漏出,同时不要忘记给轴杠打气。收卷张力及锥度的设定是收卷 的关键。张力设置过大很可能造成复合膜的拉伸形变,而合理的设置收 卷锥度可大大改善复合膜的收卷效果。锥度的设定是起到使膜卷的收卷 张力随着膜卷的收卷直径增大而逐渐降低的效果。复合完的下机膜卷要 经过一些必要的质量检验后,用废膜包裹好后方可转序。(四)重点产品常见问题分析一、宝洁产品白斑问题原因:。配胶时搅拌不充分、胶体不均匀。涂布车昆堵塞。复合辊、胶辊上有异物存在。印刷膜状态不良。上胶量太少。干燥效果不好,残留溶剂太多,复合时产生大量

24、微小气泡, 宏观表现为白斑。解决办法:。配胶时要经过充分地搅拌或在胶桶内充分循环后才可以由泵打入胶槽。使用清洗剂认真彻底地清洗涂布辊。清理复合辊及各部位压力胶辊。状态不良的印刷膜卷禁止上机。选用深网线辊,增加涂布量。强化干燥条件,减少残留溶剂量。镀铝层及油墨转移问题原因:印刷材料与相同材料的镀铝膜之间复合时,常常发生镀铝层或油墨转移,其转移强度接近于零。解决方法:选择合适的印刷油墨和镀铝薄膜;上机前认真检查油墨和镀 铝的附着强度.分层问题原因:。生产过程中抬起压印胶辊或复合胶辊且并未在该处作标记。复合时基材跑偏,造成复合膜边部分未上胶。接头处未作标记。胶不干。O干碗。二基材表面电晕处理不良或未

25、电晕。解决办法:。在接头处、处理问题抬起辊处作明显标记便于后道工序识别。基材上机前严格检查包括电晕在内的各项指标。 胶不干问题原因:。固化剂添加量不足。胶黏剂中固化剂遭到部分破坏。配胶时搅拌不均匀。残留溶剂国多也会影响粘合剂的固化。油墨与黏合剂适应性不好.解决办法:。严格按照工艺卡配比配置胶液且搅拌均匀;。严格防止水汽、醇类的混入;。控制残留溶剂量;。选择匹配的油墨和黏合剂。二遍复合强度问题:二遍复合强度对复合膜最终的物理性能有着决定 性的作用。原因:。粘合剂选择。二基材树脂的变化。生产加工过程。解决办法:。选择固化速度快,初黏性好的粘合剂。固定二基材树脂配比,表面摩擦系数 COF要大于。保证

26、熟化条件和熟化时间,对于初黏性不好的复合膜应于下 机后立即进入熟化室进行高温熟化,以使最终强度符合要求。、熔断袋(0PP15miffi辊5g1C7A1F7glOg0.5g2g7收卷200C320C 20C0 .5米/秒。流速过低易使水垢沉积于辊内壁而降低冷却效果。法卩辊及机头模(力压向冷却辊,使其剥离辊置对于复合复合挤压辊的作用是将热*熔塑料 冷却、固化成型。复合; 牢度有很大关系,热如塑图: 图:模唇偏向复合胶辊,熔融高压料在复合处,首先接触被复薄 膜,然后才同冷却辊接触,这样可以保证熔融高压料在流动性非好的状 下进行复合;图:模唇处于垂直于水平线的位置,熔融高压料几乎同时与被复 薄膜以及冷

27、却辊接触;图:模唇偏向冷却辊,熔融高压料在复合处,首先接触冷却辊, 然后才同被复薄膜接触,由于熔融料先经冷却后在复合,熔融料在处的 流动性复合接触压力对于粘附牢度及复合质量亦有密切关系。不同基材的 复合加工工艺所需的压力亦不同。复合挤压辊长期在300 C左右的高温以及3.0kg/cm2左右的压力下工作,又要要求辊面平整,光滑,横向变形 小,抗撕性及剥离性良好, 因而只有高抗撕性及剥离性硅橡胶比较合适。 为了改善挤压辊的工作条件,采用以汽缸推动,通水冷却的支持辊将挤 压棍挤向冷却辊,以冷却胶辊外表面,同时胶辊辊芯可通水冷却。切边 由于是使用光辊涂胶,为了防止复合膜粘边,故在复合后要经过切 边工序

28、,切去复合膜的两个边,通常是使用滚刀进行切边,切边时应注 意不要切到复合膜的有效图案。收卷 收卷的管芯位置要根据复合膜的宽度而定,以免出现收卷不齐及管 芯过多漏出,同时不要忘记给轴杠打气。收卷张力及锥度的设定是收卷 的关键。张力设置过大很可能造成复合膜的拉伸形变,而合理的设置收 卷锥度可大大改善复合膜的收卷效果。锥度的设定是起到使膜卷的收卷 张力随着膜卷的收卷直径增大而逐渐降低的效果。复合完的下机膜卷要 经过一些必要的质量检验后,用废膜包裹好后方可转序。四、 挤出复合粘接机理 挤出复合是依靠高聚物在熔融流动性良好的前提下,复合面氧化产 生一定的极性,在粘合剂的助粘下,在一定复合压力、复合时间等

29、条件 下与被覆基材表面实现良好的机械性粘接(物理性粘接)以及化学性粘 接。被覆基材,如BOPP PET等薄膜的微观表面均为凹凸不平的粗糙表 面,为了使树脂料能同此被覆基材有良好的物理粘合力,就要要求熔融 树脂的熔融流动性非常的好,才能使树脂完全浸透薄膜的凹部,以覆盖 住薄膜的凹凸表面,达到两者之间的最大接触面积,在薄膜凹处形成塑 胶钉,同薄膜有良好的粘连。而粘合剂同被覆薄膜间达到物理粘连也是 基于这种原理。为了达到良好的化学性粘接, 被覆基材薄膜的复合表面均要经过电晕 处理。电晕处理的机理是薄膜表面经过高压放电,在薄膜表面产生一些 化学极性基团,同时增加薄膜表面的粗糙程度,增加薄膜的表面张力。

30、一般对不同塑料基材膜的电晕强度要求为:BOPP > 38dyn/cm; PET>45dyn/cm; ON> 52dyn/cm ;被覆基材表面上的这些极性基团同粘合剂以 及熔融树脂上的极性基团进行化学反应,产生化学粘合力。为了加强这 种粘接力,就要求熔融树脂在流出 T 型模唇后到复合前,在空气中能够 同氧气充分的反应氧化,产生大量的极性基团。熔融树脂的氧化程度同 挤出加工温度及气隙的大小有着直接的关系。熔融树脂的加工温度越高 则树脂的氧化程度越高。气隙是指从 T 型模唇到挤压辊同冷却辊复合点 的熔融树脂在空气中流动的距离。气隙越大则树脂在空气中的停留时间 越长,即树脂同氧气的反

31、应时间越长,结果是树脂的氧化程度越高。为 了保证树脂能有充分的氧化,最佳的气隙一般控制在50100mm。复合强度是衡量复合产品优劣最主要的参数。通过上一部分的了解, 我们知道了挤出复合的粘接机理,由这种粘接机理可以这样认为,挤出 复合产品的复合强度是由两方面来决定:物理性粘接强度和化学粘接强 度。物理粘接强度是由薄膜的表面张力以及熔融树脂和粘合剂的流动性 来决定的。薄膜的表面张力如果大于树脂及粘合剂的表面张力,便达到 树脂及粘合剂同薄膜表面的完全浸润,提高物理粘接力;如果熔融树脂 和粘合剂的流动性良好,又可使这两种具有流动性的物质完全填补薄膜 表面的凹陷处,得以完全覆盖住薄膜表面的凸凹,达到最

32、大限度的相互接触,提高物理粘接力。影响熔融树脂流动性的因素有:树脂加工温度(290325C),温度越高树脂的流动性越好;气隙的影响,气隙越大, 树脂到达复合处时间越长,造成热量损耗增加,复合时的树脂温度降低, 致使树脂的流动性减小;复合车速的影响,复合车速高,树脂在空气中 的停留时间缩短,热量损耗小,树脂的流动性相对就好。总而言之:要使复合膜的物理粘接强度提高,贝S: 升高树脂加工温度;减小 气隙;提高车速。化学性粘接强度是由薄膜表面的极性化程度以及熔融树脂的氧化程 度来决定的。薄膜表面的极性化程度及熔融树脂的氧化程度高,则此两 种物质表面的极性基团多,使得两者之间进行化学反应的点增加,提高

33、了复合膜的化学粘接强度。影响熔融树脂氧化程度的因素有:树脂加工 温度,温度越高,则树脂的氧化程度高;气隙越大,则熔融树脂在空气 中的停留时间越长,树脂同氧气的反应时间就越长,致使树脂的氧化程 度提高;车速越慢,同增大气隙的效果是一样的。总而言之:要使复合膜的化学性粘接强度提高则:提高树脂加工温度;增大 气隙;降低复合车速。由此可以看出,要提高复合膜的复合强度就要同时考虑如何提高其物 理性粘接强度和化学性粘接强度,而影响这两种强度的各种因素间有些 是相互矛盾的,所以对这些因素要在实际生产中统一、权衡的去考虑, 才能即得到了很好的物理性粘接强度,又得到了很好的化学性粘接强度, 最终总体提高复合膜的

34、复合强度。五、挤出复合生产中经常出现的问题及解决办法1. 问题:剥离强度不合格原因:由于树脂表面氧化不充分而导致粘接不良 对策:提高树脂温度;降低复合速度; 加大气隙。原因:树脂与基材膜挤压复合时的温度过低对策:提高树脂温度;不要使模唇的位置过于靠近冷却辊侧,以防止树脂在流延到基材 上之前过于冷却;提咼复合车速。原因:加压辊的压力不足对策:提高加压辊的压力; 检查加压辊是否倾斜,进行调整,使之能够均匀的加压; 复合辊的硅胶层是否失去弹性。原因:印刷油墨适应性不好(无油墨处粘合力好,只在油墨处粘合力 不良)对策:其表现在油墨层表面张力过小 更换油墨。原因:油墨未完全干燥对策:表现为起层油墨转移开

35、干燥箱温度,在6070C之间; 印刷膜放置一段时间之后复合。原因:冷却辊冷却水温度过高对策:降低水温。原因:上胶量不足对策:防止干碗; 减小涂胶压力。2. 问题:厚薄不均原因:温度设定不良对策: 调整T型模具温度。原因:碳化物(糊料)附着于模唇口对策:清理模口部位。原因:模口间隙不均匀对策:定期对模口用量规进行检查其间隙, 并及时调整,使之保持均匀 3 .问题:拉伸现象原因:薄膜的张力过大对策:应控制放卷、收卷及干燥张力,不宜过大。原因:模唇位置不佳对策:使用容易热变形的薄膜做基材时,应将模唇的位置更靠近于冷却 辊侧。原因:干燥温度异常对策:降低干燥温度。 原因:熟化温度过高对策:控制熟化温度

36、在4045C之间。原因:涂胶胶辊与钢辊转速不同涂胶胶辊上齿轮。4.问题:扒墨问题原因:涂胶胶辊与钢辊转速不同对策:涂胶胶辊上齿轮。 原因:涂胶辊上有杂物对策:清理涂胶辊。原因:印刷膜本身张力不均对策:加大放卷张力。原因:防粘辊粘有杂物对策:清理防粘辊。第三章无溶剂复合一、概述盛道集团自97年3月引进2台无溶剂复合机。该机最显着的特点是 生产中不使用溶剂,与传统溶剂型复合机相比,无溶剂复合有以下优点:1. 不使用溶剂,避免了环境污染。2. 火灾爆炸危险减少到最低。3. 复合后制品无残留溶剂。4. 无干燥箱,减少了能源消耗。5. 带有电晕处理单元,对电晕消退、爽滑剂多的膜有很好的复合性能。6. 车

37、速提高。其中,3、5两点对我们复合来说具有重要意义。因我厂生产的产品 中小食品包装,宠物食品包装等都有严格的残留溶剂限制。采取溶剂型 复合时,为保证残留溶剂,车速往往很慢,影响生产效率。而无溶剂复 合时不存在这一问题。无溶剂复合机主要由以下几部分组成,如图:薄膜行程如图,主放卷经导辊进入涂胶单元,涂胶后与副放卷出来的薄膜一起进入复合单元在此处加压并加热到 50C以上,以利于复合,冷 却后进入收卷部分。下面依次介绍:1. 放卷。 放卷部分(包括主副放卷)由汽杠、切刀及张力摆动辊组 成。可以进行顺时针及逆时针双向放卷。 张力摆动辊用以控制放卷张力。2. 收卷 收卷由气杠、张力摆动辊,锥度控制,挤压

38、辊、切刀组成。可 以进行顺、逆时针收卷。复合后,粘合剂没有完全固化,熟化过程中仍 有展平过程。这就决定了收卷部分对产品质量有较大影响,必须精确控 制。3. 涂胶部分涂胶部分是无溶剂复合的关键部分, 其上胶量控制,涂布均匀程度,各辊的光滑程度是保证复合效果的关键。如上图,该部 分共有 5根辊组成。其中, 1号辊静止不动, 2号辊速度可调,用以控制 上胶量。 3、4、5 号辊与薄膜速度相同。一般来讲 1,2,3号辊的转速比率 为 0:10:100 左右。第一根辊速度最慢,(静止)最后一根辊速度最快, 与车速相同。这样就可以得到所谓的“撕裂粘合剂层”,也就是说,由 于辊速不同且辊间有较大压力,因此粘

39、合剂在最开始的两个辊之间加进 去到最后的涂胶辊要经过多次挤压和剪切,辊上粘合剂层逐渐变薄,保 证了较低的均匀的涂胶量。4. 复合部分由两根钢辊及一根橡胶辊组成。其中钢辊可加热,橡胶辊可以调节压力,利用温度及压力使两种薄膜复合在一起。5 电晕处理单元由电晕机,排风机组成。6.胶泵 胶泵由 2 个贮胶罐,计量泵,控制单元,汽缸驱动,加热系统 等组成。主剂、固化剂分别装在两个贮胶罐中,并预热。两胶液在进入 盛胶辊之前混合,以保证使用寿命。计量装置用以确定两组分比例是否 合适,超出预定范围就会自动报警。、基材膜一般而言,包装内容物对于薄膜的耐水蒸气渗透性,气密性、耐油耐脂性、保香保色性、耐光性、耐热性

40、、耐低温性是确定复合材料组成必 须考虑的目标。目前,无溶剂常用的基材膜有以下几种:主放卷:BOPP PET OPA CPP-AL PET-ALA机使用压缩空气作为动力之一。空气中的A机器各部分副放卷:OPP CPP CPP-AL PET-AL PE因为主放卷涂胶,所以其基材膜一般刚性较大,并基本都是印刷膜。以 下是常用薄膜性能及主要用途英文简写中文名称性能主要用途LDPE低密度聚乙烯低温性能好,在-60 C60C下使用,易 热封,抗撕裂性能好冷冻食品,洗发香精 洗衣粉等的热封层BOPP双向拉伸聚丙 烯透明度高,阻隔性好食品、医药、服装OPP200 C402A402A25C 402A45C 40

41、2水分对机器有很大损害,若机器中进入水分可造成: 张力失调。紧紧粘在主剂泵上,不易清除。合的两关键部位。胶辊应及时清理,发现 剂擦拭干净,以免固化后无法清除。B胶泵的主剂固化并2复合、涂胶部分是无溶剂复 辊上有粘合剂必须立即使用溶3复合、涂胶钢辊要保持好光洁度,有粘合剂时要及时清理,不得使用 刀片等硬物清理。4各导辊特别是挤压辊不能粘有胶带。防止产生气泡。5电晕处理单元保养。电晕处各辊应经常清理,不能粘有胶带或其它杂 物以免影响电晕处理效果。值得一提的是,本处理单元只是对于已经处 理过的薄膜进行补充处理,对于没有处理过的薄膜不能直接使用该处理 单元。6夹胶辊的间隙调整,间隙调整应在两辊完全达到

42、设定温度后再进行。 因为两辊加热后受热膨胀,而辊的间隙又很小,若在加热前调整,加热 后,两辊容易碰到一起造成损伤,同时,调整的间隙也不在准确,影响 上胶量。7胶液的液面检验。盛胶部分有自动液面控制装置,此装置在生产时最 好低一些。这样可以使夹胶辊内的粘合剂在短期内用完, 然后补充新胶, 避免长时间使用粘合剂变质。8盛胶容器宽度与转移辊宽度及印刷有效面宽度相一致,以保证转移辊 正常使用。9薄膜缠绕到各辊上时,不准使用刀片直接划膜,以免损伤导辊。【2】胶泵部分胶泵是保证粘合剂正常配比的关键。对于胶泵的使用应遵循以下原 则:1胶泵参数一经设定,严禁随意更改。2从新调节粘合剂配比时,应使两支臂水平后在

43、调节。3向胶罐内加胶时,必须停止胶泵,放出空气后再打开胶泵。4向胶罐内加胶时,应先拿出密封圈后再加胶,防止粘上胶液。5胶液必须干净,无任何异物。因为计量泵中的通道非常狭小,即使头 发丝粗细的异物也容易使计量泵堵塞。6胶泵及空压机内水分每天清理一次,除水器内硅胶保持粉色,若变成 兰色及时更换。7. 胶泵长时间不用时,应做到:A.胶泵两柱塞完全放下,外面涂上90%由+10%勺溶剂。B.放空罐内空气,使罐压力为零。C出胶口用无孔塞塞紧。 D.胶罐内外清洗干净。8若有不能解决的问题及故障,应及时通知有关部门和人员,不得强行 开机。五、重点产品复合工艺目前无溶剂主要生产的产品结构主要有以下几种:/CPP-AL该结构主要是用于高档方便面包装,小食品包装等。生产 时需要注意的是表观不能有白斑,

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