3_蒸煮复合包装袋的生产工艺.ppt

1、蒸 煮 复 合 包 装 袋 的 生 产 工 艺 及疑 难 分 析,前 言,蒸煮袋又称软包装袋，它是把塑料薄膜、金属箔或他们的复合材料制成具有气密性和遮光性的袋子，有效的保持包装内食品等内容物原有的口感、气味，防止品质劣化，延长商品货架寿命及保质期限。从20世纪80年代，我国软包装开始起步，到今天软包装行业遍地开花，特别是珠三角、长三角及环渤海地区更是发展迅速。蒸煮袋随着行业的发展也不断进步，目前已形成相当规模，在我国各地只要走进超市，到处都可以看到透明、不透明，复合蒸煮包装的各式各样琳琅满目的食品，以其功能优异和漂亮新颖的外形与包装设计吸引着消费者的眼球。 虽然复合蒸煮袋包装的生产厂家很多，但

2、生产过程仍会出现一些问题，下面就有关工艺和应注意的问题向大家汇报，仅供参考。,蒸煮袋的结构,根据用户的要求，内容物种类和流通形式，产品结构一般分为三类：二层膜、三层膜和四层膜结构。 ： BOPA / CPP （PE） PET / CPP （PE） : PET / AL / CPP （PE） BOPA / AL / CPP （PE） PET/BOPA / CPP （PE） BOPA / PVDC / CPP （PE） PET / PVDC / CPP（PE）（120以下） ： PET / BOPA / AL / CPP（PE） PET / AL / BOPA / CPP（PE）,二层膜,三层膜,

3、四层膜,蒸煮袋的相关标准,蒸煮袋通常是常温保存，要求储存期较长，保质期：透明袋一般为半年，不透明袋为一年，因此对其复合产品的质量有较高的要求。按GB/T 10004-1998规定的标准值来看(见表)，诸多厂家根据用户的要求，在实际生产控制中某些指标远高于标准值,表 1 产品分类,表 2 尺寸偏差,表 3 外观质量,表 4 物理机械性能,表 5 袋的耐压性能,表 6 袋的跌落性能,蒸煮袋的选材及其特性,蒸煮袋生产是高投入、高效益，所以具有高风险，要生产出合格的蒸煮袋产品，首先要选择合格的原材料。关于这一点，采购控制和进料检验就十分重要，特别有些厂家经常采购原材料少则几十公斤，从生产厂家采购显然不

4、现实，只有从供应商进货。而这些材料很难提供批合格证明（检验报告），另外就是“物美价廉”，物要美价又要廉，这只能是相对的，否则就违背了市场经济规律。,：双向拉伸聚酯薄膜。抗拉强度是塑料薄膜中最高的一 种，有较好的阻湿、阻气性。是良好的蒸煮袋表层材料。 ：双向拉伸尼龙薄膜。有逐步拉伸和同步拉伸之分。优异的强韧性，突出的柔韧性，较好的阻气、保香性、耐油性，使用温度范围宽（-60130C长期使用），但其受湿度影响大，尺寸稳定性和阻隔性都受影响，受潮后除起皱外，会横向伸长，纵向缩短，伸长率可达1%。常用于表层和中间层，用作中间层最好用双面处理的。 ：流延聚丙烯薄膜，有无规共聚和均聚之分，蒸煮袋应采用共聚

5、级。透明度高，平整度、耐湿性、热封性好（均聚差），适宜做内层。,BOPET,BOPA,CPP,。,：软包装中目前唯一的金属箔。能阻绝油、液体、气 味以及水蒸气进入 或 渗出，有效防止紫外线、可见光对内容物的气味、色泽、化学成分的破坏,是任何包装材料所难匹敌的。因其强度低，极易撕破，只能用作中层。其表面要求清洁、光亮、平整，无裂口、压痕，无腐蚀（氧化）痕迹和退火、压延油留下痕迹，除油污度和针孔是产品的主要检测指标。 ：蒸煮用里印高温油墨（一般为双组份聚氨酯油墨），蒸煮后油墨不变色，溶剂释放性好，残留溶剂少，复合强度，蒸煮后不离层、起皱。,AL,油墨,：一般多采用聚氨酯双组分耐高温蒸煮胶，根据要求

6、不同，选择耐温不同的蒸煮胶。（100C为低温蒸煮，121-125C为中温蒸煮，135C为高温蒸煮）。 要求对多种材料粘结性高、固化速度快、耐温高（制袋封口温度瞬间达到220C）、抗介质、透明度高、无毒，高速复合及张力控制精度不高的设备要选择初粘性较好的粘合剂，根据产品工作速度，选择适当粘度的胶粘剂。,胶粘剂,蒸煮袋的生产工艺,印刷工序：蒸煮薄膜印刷一般是BOPET或BOPA，由于使用 油墨类型，要求生产中尽量不加或少加醇类溶剂。另外，版面设 计时注意，制袋热封处（一般侧、底封口宽度8-15mm）最好没 有印刷图案。尼龙薄膜（BOPA），尽量一次用完，不要过早开 包，要等版辊、压印辊、刮刀都调整

7、好再上料（约开机前20分钟 内），色组足够的情况下，第一色组不上印版，而作为预热组最 好（无预热设施的）。,复合工序：该工序是蒸煮袋产品生产的特殊、关键工序， 是质量控制的重点。剥离强度是蒸煮袋复合膜的一个非常重要 的物性指标，直接影响热封性能、跌落性能、耐压性能、耐冲 击性能、撕裂强度、包装适用性等一些关键指标。干式复合对 剥离强度的影响因素主要有：薄膜的选择及表面状态、粘合剂 的种类、涂布量大小及状态、复合温度及压力、熟化条件、残 留溶剂量等等。,合格的薄膜基材，是在胶粘剂的作用下粘接在一起的，并且是粘胶剂能够在薄膜表面完全浸润，以期获得最佳粘接效果，如果浸润不完全、不均匀，那么在胶膜断开

8、的许多应力集中点的粘接强度就会下降。因为聚氨酯胶粘剂的表面张力在38达因左右，为此要想在表面完全润湿，就要求基材表面张力达到38达因以上。 铝箔是高表面能材料，其纯金属的表面张力达1900达因（经0级退火），但因其极易氧化，及生产过程使用大量压延油，如果后期退火处理不彻底，残留的油渍也会影响铝箔的表面张力（45托板上滴试液） 聚丙烯薄膜原始表面张力不到30达因，为能与胶粘剂表面实现浸润，均要在生产过程进行电晕处理，使其下机表面张力达到38达因以上。但是随时间延长，环境温度、湿度的变化，其张力值要衰减（实效变化），为此使用前一定要进行测试，如果小于38达因，则不能上机使用。所以说薄膜的选择及表面

9、状态十分重要。,这里要提出的是：许多企业进料检测没有问题，但在管理环节出现问题较多。 （1）仓库通风差、湿度大，原料膜直接放在地上或靠墙。 （2）仓管人员只收货建卡，不标明原材料生产日期，更不知原材料的保质期限。 （3）生产计划只知库存数不知材料状态，直接下单。 （4）生产人员不按照作业手册要求上机前检测。 （5）现场管理人员缺乏过程控制和监督。 要制造干式复合蒸煮材料，胶粘剂是不可缺少的原材料。一般采用的都是聚氨酯溶剂型胶粘剂。 使用胶粘剂，首先要开桶后观察状态，合格产品应该是几乎无色或淡黄色，如果颜色太深、浑浊就不能上机使用，因为这其中可能杂质多、纯度差，所以要把握好。,蒸煮胶固含量一般在

10、50-65%，当然从成本角度选择高固含量的为好。对固含量要做相应检测，主剂和固化剂都要做，标准范围为2%，如果低于下线则要考虑，（1-2g，1105 1805min）因为这样会造成配比失调，造成不完全固化，剥离力低，耐热性差等严重故障。（做好煮前、煮后检测） 胶粘剂主剂与固化剂的配比要严格执行，非特殊需要不可轻易变动。有的胶粘剂其比例在一定范围内是可调的，有的就要严格按说明书要求配比，否则就会出问题，关于这一点用前一定要和胶粘剂生产厂家技术人员作充分沟通和了解。 这里主要说明一点，有个别胶粘剂生产厂家在封装时不严或,运输过程中震动严重造成封口松动，由此在盖口处内外会发现部分白色晶体固化物，特别

11、要求配胶人员注意这点，遇到此类情况要严禁使用。 胶水工作液的粘度是干式复合过程中一个重要的工艺指标。每个产品都有配比和工作浓度的要求，这就是在具有良好的涂布状态下胶水的最佳工作浓度。 测量工作液，一般都使用察思杯来测量胶水粘度，粘度杯测量的读数是秒，实际测量是液体通过粘度杯底部小孔的流速。粘度杯的容积是固定的，流空的时间短，说明流速快，反之则流速慢。流速慢说明粘度大，读值秒数就大。有3杯也有2杯，使用哪一种粘度杯并不重要，关键是能为复合生产提供必要的有指导性的数据。,影响粘度的因素有 ： 1.环境的温度对胶水的粘度有明显的影响，同样浓度的胶水，温度越高其粘度越大。 2.胶水初始粘度越高，粘度上

12、升速度越快。 3.随着乙酯挥发和时间推移，粘度越来越高。 对于从事复合技术人员来讲，大家都知道，胶水工作浓度上升到一定程度，粘度越高，其流动性越差，转移性和流平性都会下降，涂布后的胶膜的平整度就越差，容易产生“胶点”、“橘皮状”、“白点”、“网纹状”，透明度变差，复合强度不良，热封强度不足等故障，而粘度过低则易造成“水纹状”。,。,从上可以看出这主要是工作液中乙酯不断挥发造成的，如果不予控制制，其工作液粘度上升的速度会越来越快，会造成更大损失。为此胶水粘度作为干法复合生产过程中一项重要指标，必须给予高度重视。 任何一种胶粘剂在不同浓度时，都有相应的粘度，大多胶粘剂生产厂家使用说明书中都有粘度曲

13、线表。当然，不同品种胶粘剂浓度一样时，它的粘度可能是不一样的，即使同一品种的胶粘剂不同的生产批号，统一浓度条件下，粘度也有可能出现差异（一般不超过2秒）。因此我们要求配胶人员，每桶胶都要用粘度杯测量并作记录，在使用过程中都以初始粘度值为准 。,在干式复合过程中，要想将胶水的工作浓度始终保持稳定，就要将胶水粘度变化控制在一个较小的变化范围就可以。那么，如何才能控制好粘度变化，建议： 1. 在有条件基础上，尽量保持环境恒温、恒湿。 2. 尽量减少上胶系统周围空气的流动速度。 3. 减少胶盘、胶桶与空气的接触面积，胶桶要盖严。（有资料讲：胶盘长1.2米，正常容量30公斤，每10分钟胶水中乙酯挥发40

14、0克，造成浓度上升，涂布量变化） 4. 胶水不易过早输送胶盘，尽量减少停机待料时间。,5. 循环胶水不能太多（根据机速，蒸煮袋产品速度要严格控制）少加勤加保持新鲜。 6. 配胶人员要定时测量粘度，并做好记录，必要时要测液温。 7. 最好有粘度自动控制系统，若没有也要根据粘度变化及时补充乙酯。 8. 配备悬挂溶剂桶，控制流量以达到补充乙酯保持粘度的目的。夏季的沿海城市，空气湿度会明显升高，对于四川、重庆这类城市，冬季难见天日，湿度也较大，再就是南方梅雨季节，空气湿度同样很高。,作为彩印复合企业，目前大多生产车间没有空气调节（恒温、恒湿），所以环境湿度变化对印刷、复合的影响是不可大意的。干式复合过

15、程中，湿度较高时（75%RH）对复合所造成的影响表现是多方面的，如： 1. 胶粘剂固化不良，熟化后仍发粘，因而剥离强度低。 2. 反应（交联）速度慢，初粘力降低，易造成“隧道”现象。 3. 蒸煮袋高温杀菌破袋增多。 4. 残留溶剂过量，袋子异味大。 5. 胶盘同样速度下泡沫增多，造成复合膜斑点、白点、晶点现象。,空气中的水分以及溶剂中的水分和杂质一般企业是无法定量检测的（如何检测将由专家专题讲解），尤其夏季高温、高湿气候条件，空气中高浓度水分很容易扩散到乙酯中，这样就会消耗大量的异氰酸酯，而水分和固化剂中的NCO基团的反应速度大于正常不含水分的胶水中主剂和固化剂的反应速度，直接导致胶粘剂本身交

16、联不充分，量变到一定程度足以使固化剂失效。 通过上述情况，高湿气候（环境）对干式复合的影响大致有所了解，那么在生产过程就要注意以下几点： 1. 对易吸湿薄膜尼龙，不要过早开包，在未用完情况下，要用复合铝箔或阻隔性好的薄膜包扎好。上机前提前放置熟化室干燥几个小时。2. 对所用溶剂的含水、醇的含量进行控制。,乙酯中不能含有高沸点溶剂或不挥发物。普通检测办法有： a. 50%乙酯，50%甲苯混合摇匀，静止后看瓶，底部有水珠及液体发白现象则说明乙酯水分含量过高。 b. 高锰酸钾。 c. 快速水分指示剂。 d. 水分检测仪 e. 气相色谱仪。,注意溶剂挥发带走热量而凝结在胶水中的水分问题。对生产 环境进

17、行控制，加强空气过滤、流通，控制机速。检查上胶系统导辊、网辊上有无水珠，经常用棉布擦拭。 胶水配置要少配勤配，随配随用为最好，不要放置过长，避免长时间固化剂和水分反映，配制时要控制固化剂比例量，高湿季节可适当增加（5-10%）。 印刷后的膜卷最好放置一天后再复合，降低膜卷中残留溶剂。 7. 加强复合工艺参数控制，干燥是干式复合的重要工序，它对复合制品的透明度、复合强度、气味、卫生性能都有直接影响。如果进风速度大于排风速度，烘道内形成高压，溶剂挥发速度慢，干燥效果差，那么复合后薄膜残留溶剂等问题就多。如果排风管道长，最好加装引风机，调整风门，使烘道内形成低气压，有利于溶剂挥发，减少残留溶剂。,另

18、外，烘道梯度温度设定也非常重要，要保证胶粘剂的彻底 干燥，尤其是产品结构中PET / VMPET、PET / AL等结构更要引 起重视。因为这些结构都是阻隔非常好的材料，溶剂吸附性差， 如不能彻底干燥，夹在两层膜中的残留溶剂即使在熟化室60C / 72小时条件下也难以释放出来，就会形成气泡，影响剥离强度 。,蒸煮袋，要在高温高压下进行杀菌，所以对剥离强度要求较高。要保证复合剥离强度的实现需要一定的上胶量，配备相应的网辊，关于这些大家都十分清楚。这里要说的是一些日常应注意的问题。 a. 压胶辊的硬度及涂布 在同样的压力条件下（一般压胶辊两端各有一个气缸），质地软的压胶辊压入网纹网孔的深度要比硬的

19、压胶辊大，所以将胶粘剂从网孔中挤出的量也多，由此其最终转移量就减少，高速生产运行中，胶粘剂就会被大量挤出，积存在压胶辊和网纹辊的压合线处，达到一定量时就会从刮刀上流下来。,如何来确认压胶的硬度： (1) 硬度计检测。 (2) 检查压痕宽度：生产前将涂有胶水的网纹辊停转，将压胶压下，再抬起后，观察网纹上的压痕。 一般性条件： 压胶辊直径 120-150 压胶辊硬度 65-75HS 压胶辊压力 0.2-0.4Mpa 压痕宽度 10mm,b. 压胶辊压力 压胶辊压力过大，会造成辊体变形（有的是通轴，有的是端 焊接）两端形变过大，胶粘剂从两端被挤出，造成两端上胶量 低，中间上胶量高，熟化后检测两边剥离

20、强度低，中间剥离强度 高。这种现象大多是由于压力设定不当造成。当然压辊调整不 良，压力不均，压胶辊长期使用胶面不平整，硬度下降也会有不 良现象。（根据材质、厚度相应调整）,c. 刮刀和涂布状态 胶粘剂具有一定粘度，在高速运转下刮刀受胶粘剂的冲击， 也会产生形变，另外网纹辊安装同芯度和刮刀安装的平行度、软 硬调整同样会造成上胶量差异，上胶不均，影响剥离强度。因此 ，刮刀架和夹刀的钢板强度要好，定期定时检查刮刀磨损情况， 及时调整和调换。,匀胶辊 许多复合设备上胶系统配有匀胶辊。它的作用是将涂布在基 材上没有充分流平的胶粘剂强制抹平，使胶粘剂在进入干燥箱前 完全流平。特别蒸煮袋用的都是低网线（11

21、0线以下），高浓度、 高粘度的胶粘剂，流平性差，胶点大、胶层厚，如果没有这种强 制作用，难以流平，所以要充分利用，避免气泡和橘皮现象产生 。使用匀胶辊要注意：辊的转动方向和转速，辊面要清洁，无异 物无干胶，停机时要及时抬起。,e. 复合系统的温度和压力 复合系统是最终实现粘接强度的关键工位，涂胶干燥后的薄膜 在这里和第二基材粘合。烘箱出来的膜材温度较高，而第二基材 本身却很低（北方冬季车间10C以下，南方也仅在10C- 15C），虽然复合有热辊，但由于两基材温差大，亲和性就差 ，影响复合强度。为此，现在许多复合机都有预热辊，这样就提 高了第二基材的温度，再加复合热辊温度根据材质和厚度设定得 当

22、（60-90C）就会提合胶粘剂的蠕动性,随背压辊压力的加大 也会增加对第二基材毛细孔的渗透，消除胶粘剂在膜材上的细微 缺陷，提高复合强度。,这里同样要注意复合胶辊的硬度，特别是复合铝箔压胶 辊硬度影响更大。另外，日常要注意胶辊、钢辊的表面清洁和光 洁度、平整度，两端轴承的检查、润滑，不得有锈斑、龟裂、异 物等对复合膜有影响的现象。 另外，复合系统油加热显示出的表温和热辊实际温度以及 热辊中间和两端的温差要给予充分重视。,熟化控制（养护） 熟化的目的在这里没有必要再多讲，但要特别注意以下几点 a) 熟化的目的在这里没有必要再多讲，但要特别注意以下几点 b) 膜卷放置最好货架推拉车或托板架空式，不要直接堆放于地面。 c) 热源不要直接射到膜卷，加装工业风扇，以保证室内温度均匀，特别是四角和门处温差较大。（下进、上出，薄膜温度要均匀） d) 室内配装水银温度计，定时检查和室外显示及设定温度的差异，做好记录