水煮、高温蒸煮袋材料印刷、复合工艺注意事项
日期:2021-09-23 11:43:36 作者:yunhe

为控制好高温蒸煮袋的质量,要注意印刷、复合、制袋、检验等工序的工艺和操作事项。生产过程中,各个控制项目要按要求检验。所以从原材料到成品完成的整个过程,检验要严格进行,特别是验证袋子功能的耐高温蒸煮检验项目不可有丝毫马虎和缺少项目。

一、印刷工序的控制事项

1、在上机使用前要做好原材料的各项检测:

如PET膜,电晕处理值达不到50 mN/m以上时,会影响复合的剥离强度,AL 如果油污严重,会产生复合牢度不高,特别是经高温蒸煮后,会发生脱层剥离的不良现象。因此铝箔应选择表面清洁度高,没有油污、灰尘,表面张力在72mN/m以上的A、B级产品。夾中间层BOPA膜两面湿润张力如果达不到52 mN/m以上时,其非电晕面的复合牢度会得不到保证,容易导致复合膜蒸煮后分层;对于RCPP、SCPP上机复合前要逐卷检测,如果在40mN/m以上,可以放心使用,注意 RCPP膜表面是否有添加剂析出,有析出时,会导致复合剥离力下降甚至分层,同时影响复合外观及产品卫生性。

除表面电晕值是否达标外,其它如强度、厚薄均衡度、耐热性和阻隔性都非常重要。

2、印刷膜复合前要充分预热:

冬季或湿度高时,印刷前可将基材、复合膜可放在熟化室内温度为35度的空间内进行放置2个小时预热.并开启印、复设备预热系统,印刷车间要做好相对湿度的控制,当超过75%的相对湿度建议不要进行印刷、复合。印刷时要注意烘干温度有梯度出现,否则会影响到印迹的干燥与套印精度。

耐高温蒸煮无溶剂胶水层可能会和油墨层进行反应,导致油墨交联固化不充分,在蒸煮中与薄膜分层,因此,印刷膜复合前要充分预热。

3、耐高温蒸煮袋复合产品印刷时,色墨和固化剂用量要恰当,避免不同系列油墨混用。

一般油墨厂家在提供油墨时会给出固化剂用量的参考比例,同时,软包装厂生产使用前要做小试。固化剂用量如果偏少,则固化剂与树脂的交联程度低,墨层的粘附强度、耐热性、耐水解性就会降低;如果固化剂太多的话,则会发生过度的交联,影响高分子间的结晶和分离,胶层内聚力增加,墨层过分收缩,引起脱层,也会造成较多的操作上的问题,如复合后的袋子会变硬等。

生产带有印刷的蒸煮袋时,一定要选择耐蒸煮油墨,是双组分的,并且油墨中的溶剂最好不用醇类溶剂,以免影响胶的固化。要根据承印材料的特性和复合膜结构选定适合的油墨,比如选用BOPA尼龙膜为承印层,个别颜色的油墨在蒸煮时颜料可能会在BOPA膜上渗透,同样对于只有承印层和热封层两层结构的蒸煮袋,油墨也有的会在RCPP上渗透的可能,从而带来对内容物污染的风险。所以选择耐蒸煮油墨时要注意,选择耐渗透类型的油墨来使用,以进一步减少风险。

4、需要大面积使用的专色和白色油墨要添加一定量的油墨固化剂(约3%),并且要根据油墨厂家提供的技术资料来确定添加量,不可私自调节过多或过少。蒸煮袋印刷油墨加入固化剂后当天使用,24小时后固化剂基本失效,一般不可再用。墨盘中收回的剩余油墨,不论存放了多长时间,均不可再用于高温蒸煮产品的印刷。在使用完后能够尽快放在其它产品上消化掉。

5、使印刷料溶剂残留量最低化,油墨附着牢度良好,一定要选定标准的生产工艺参数,比如烘箱温度、风量和机器速度等,对于添加了油墨固化剂的大面积油墨,其烘箱温度要比其他油墨高10~15℃。添加了油墨固化剂的印刷膜最好要复卷一遍再复合。

二、关于复合工艺注意事项

油墨 、胶粘剂一定要选用耐相应高温蒸煮的油墨、胶粘剂。普通耐121℃左右蒸煮袋工艺已经大量使用,而耐135℃高温蒸煮袋也有很多成功的实例,但由于各自使用胶液、油墨类型不同,原材料、生产工艺不能形成一个标准的操作控制规范,但生产耐高温蒸煮袋复合时,胶液选择正确;上胶量要足够,生产操作应认真、仔细、负责。

一般蒸煮(水煮) 袋中使用的胶粘剂是不允许使用含有芳香族聚氨酯的。从美国FDA的要求看,芳香族聚氨酯胶粘剂中残留的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作用 ,危害食用者的健康。因此,无论是出口产品或内销产品,为了食用者的健康,也不要用芳香族聚氨酯胶做复合袋,最好用脂肪族聚氨酯胶做复合袋,在采购胶粘剂时,除做各种条件下的剥离强度实验外,还要求厂家一定要做毒性测试,不可轻易使用,防止对人体健康产生危害。

1、耐高温蒸煮溶剂胶应选择具有良好的耐介质性(耐湿热、冻、酸、碱、盐、油、辣等)和无毒,无异味,卫生安全性好的型号。耐高温蒸煮复合时胶水组分配比要合理。高温蒸煮胶水的使用一定要按厂家的说明,比如配比、上胶花辊、熟化的温度和时间等,稀释用的醋酸乙酯溶剂的纯度要达到99%以上。复合高温蒸煮胶水的选用必须与油墨和薄膜有很好的匹配,如果搭配不当,会出现高温蒸煮后离层的现象,所以批量生产之前,必须做好样品匹配试验和原(辅)材料的选择。

要想取得好的复合效果,必须进行试验验证,找到一个与其它材料、环境等匹配的配比,也就是既要保证固化剂与树脂的交联充分,又不会发生过度的交联,从而避免分层和高温蒸煮分层。同时需要注意保证胶液调配均匀,避免局部过度交联固化和局部交联程度低的情况发生导致高温蒸煮分层。不同的后处理和內容物以及复合基材对胶粘剂的选择是不同的。对耐温度而言,一般往高一档靠比较保险。如:耐135℃的蒸煮袋,不能用耐121℃的胶粘剂复合,否则将产生蒸煮后脱层或使材料老化现象。

2、检查各种复合用基材的表面张力,确保各基材的表面张力达到工艺要求:

根据后加工工艺控制上胶量,胶水涂布要均匀,根据不同厂家和不同型号胶水的特性,在达到最低涂布量标准的情况下,以左、中、右位置的涂布偏差不可超过0.3g/m2。固化剂要按要求添加。有铝箔的这一层最好还是放在第二放卷的位置。因为放在第一放卷,走的路线长,通过导辊多,容易引起铝箔起皱、破裂。复含铝箔的蒸煮袋,干胶上胶量要确保4.5g/m2以上。如果干复的车间环境湿度超过了75%。需赶货生产,要适当增加固化剂的添加量,一般在原来的基础上增加5%~10%,如果产品印刷图案有较多的黄色、白色等浅色区域,生产时涂布量要比深色图案设计增加0.3g/m2左右的涂布量,以防止蒸煮后出现明显斑点。

3、选用固含量高的粘合剂:

选择蒸煮胶时,最好选择固含量高的粘合剂(高固含量低粘度胶),这样一般可以在较高固含量使用(工作浓度在35%-45%),以确保上胶量,减少溶剂使用量和溶剂残留。同时选择好涂布辊规格:对于涂布辊的选择至关重要。选择网线和深度,在选择时一定要考虑到上胶量。最好选择用激光雕刻的涂布辊,80 ~110 线,深度在70μm~85μm。为了确保上胶量,涂布网纹辊要经常清洗(最好用专用的网纹辊清洗剂),以防网孔堵塞。

4、控制复工艺:

A、 由于生产蒸煮袋时的上胶量比生产普通袋子的要多很多,胶水涂布要均匀,根据不同厂家和不同型号胶水的特性,干基量一般要超过121℃温度干胶量则要求≧4.5~5.0g/㎡,半高温蒸煮袋蒸煮前的剝离强度应达≧3.5~4.0N/15mm。才能符合国标GB/T10004----2008标准的要求。

不同设备和不同后期处理及内容物,复合工艺和各类参数也不相同。若复合机烘道加热、通风的性能不是很理想,则速度应更慢一点,以利于溶剂最大限度的挥发,减少溶剂残留,确保产品质量。

B、确定合适的机器加工工艺参数,特别是烘箱温度比生产普通产品都要高5~10℃,复合加热层压辊温度可控制在70~80℃,这样,对复合薄膜的初粘力及最终强度都有好处。复合压力比同规格普通产品增加0.1~0.2MPa。收卷的初始张力和锥度的选择根据材料类型和规格来确定,以收卷松紧度适中,卷膜不起皱为准。生产时,胶槽中的胶最好用泵打循环并过滤,并经常用3#察恩杯测其粘度,以保证胶浓度的基本一致,最终确保产品的涂布质量的稳定。

C、各层材料的厚度要均匀,厚度偏差不超过7%,使用AL箔的产品,除了它的机械性能参数满足外,AL表面要干燥,洁净度一定要达到A、B级标准,使用前的存放时间不宜超过三个月。为增强复合牢度,复合在中间的BOPA要为双面电晕,且电晕值均不低于52~54达因,RCPP要达40~42达因。

D、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,由此最终转移量就多。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。

E、根据胶水的特点,有的胶粘剂要求分层分段复合熟化完成后,再按要求的熟化时间完成最终熟化。但也有不少胶粘剂也可以多层一次性复合完成后进熟化室,按胶水要求的熟化时间完成最终熟化。分层熟化的优点是质量稳定,减少复合起皱的影响,同时也可以查看复合产品表观是否存在白点现象;一次性完成的好处是生产效率高,且便于管理,但有起皱的质量隐患。建议是分段复合后分段熟化,质量会有相对高的保障。

三、上胶花辊工艺质量和生产环境温湿度

蒸煮(水煮)袋用复合涂胶辊网线数一般应在80~100线,复合烘干加热应从低到高递增,复合钢辊的表面温度应大于55℃,(复合铝箔和较厚热封层可适当提高)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70℃~85℃,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。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(60℃~90℃),以提高胶剂的蠕动性。若使用满版印刷或60um以上薄膜时,可适当提高烘干箱温度5~10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。另外还要考虑复合辊和压辊上是否有缺陷,如偏硬、碰伤等以及复合辊与基材之间的包角是否过大等工艺问题。

一般生产环境温度最佳在25℃+-3℃、湿度在65%+-5%。超过75%建议慎重使用复合设备,或停止复合生产。湿度在40%以下,空气中湿度小,易产生大量静电场。在高温高湿天气中,由于机速快,胶粘剂、溶剂挥发快,容易在胶辊筒和油墨辊筒、拦墨刀上方集积小水珠,这些小水珠又易破坏胶粘剂和油墨的正常运转和正常质量的发挥,因此应注意检查并用干净的布将水珠擦掉。

冬天,气温下降,浅网印刷快干溶剂干燥更快,引起堵版,深网慢干溶剂干燥慢,引起反粘导辊和收巷后反粘现象。在气温偏低时生产蒸煮袋,要注意生产车间与仓库的温度、湿度差不能过大,过大可能造成复合牢度质量事故。


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