復合軟包裝工業(yè)是在20世紀中葉開始發(fā)展起來的,而且愈來愈顯示出它的重要性,復合軟裝不但能使商品不受破壞或腐爛而且美觀大方、貯存及運輸方便。近年來我國的復合軟包裝工業(yè)發(fā)展速度甚至超過了其它工業(yè)的發(fā)展速度。
復合軟包裝既保持單層薄膜的優(yōu)良特性,又克服其各自的不足,復合后具有的新特性,能夠滿足不同包裝內容物對薄膜的不同要求。根據(jù)不同的材料,我們把軟包裝進行了分類:有防濕包裝、殺菌包裝、真空包裝、冷凍包裝等。根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝,我們把它分為干法復合工藝、濕法復合工藝、擠出復合工藝等。
本文就干法復合加工工藝中的應用技術等問題進行了系統(tǒng)的探討,干式復合軟包裝工藝,它是制造復合軟包裝材料的必要方法,它包括了復合用基材、粘合劑(含所用稀釋劑)、復合機械及加工工藝等。因此要取得良好的復合軟包裝效果就必須對影響復合軟包裝質量的所有因素進行控制。
一、復合基材及印刷油墨
復合所用基材包括紙張、鋁箔、鍍鋁膜、各種塑料薄膜如尼龍膜PET、OPP、CPP、LDPE等,對于基材質量判斷,最重要的一個指標就是薄膜表面張力或者表面的清潔度狀況。
1.復合所用的鋁箔要求具有良好的清潔度。如果鋁箔表面有灰塵、油污,就會形成一層阻隔層,防礙了粘接的作用,影響復合強度。所以我們對鋁箔有一個清潔度要求,就好像要求聚丙烯、聚乙烯薄膜表面具有一定的表面張力。
2.塑料薄膜的表面張力與其本身性質相關,在復合時,薄膜的表面張力達到要求時,就越有利于粘合劑在薄膜表面上的浸潤、流平、分散。一般來說,要求薄膜在出廠前經(jīng)過電暈處理,以增加其表面張力,如果基材沒有經(jīng)過電暈處理,或存放時間過長或其它原因,使得薄膜的表面張力降低,都會影響復合牢度。但是并不是說表面張力越高越好,如表面張力太高,則會使薄膜的強度(拉伸強度和沖擊強度)降低,影響了包裝質量。
測定方法是用棉球醮取測定液,涂于傾斜30度的薄膜上,留下1cm寬1OCm長的液膜,如果5秒鐘內液膜不收縮,則判斷該薄膜達到你要測定的表面張力值,如液膜收縮很少,便仍有0.8cm寬的液膜,則判斷為接近你要測定的表面張力值,如液膜完全破裂,收縮成顆粒狀或條狀小于0.5cm寬度,則判斷為該薄膜未達到你要測定的表面張力值。
3.薄膜加工過程中所使用的助劑必須具有足夠的穩(wěn)定性,避免產(chǎn)生遷移現(xiàn)象,否則會對復合質量如強度、熱封性造成影響,另外在復合中很容易出現(xiàn)晶點現(xiàn)象。所以爽滑劑及增塑劑的選擇以及添加量的大小及穩(wěn)定性,對復合強度有很大的影響。
4.印刷油墨本身雖然不是復合基材,但是經(jīng)過印刷后的油墨,附在薄膜基材上,油墨已經(jīng)和薄膜成為一個整體,故油墨本身的性質對復合造成的影響很大,如其與粘合劑的相溶性、成膜性、附著牢度、細度等都對復合強度的大小有較大影響;另外,印刷時的殘留溶劑量也對復合質量有一下影響,如剝離強度、氣味、衛(wèi)生性等。
二、粘合劑的使用
目前膠粘劑的種類很多,可以分為單組份膠和雙組份膠。
單組份膠指單一組份,無須與其它組份混合就可以體現(xiàn)粘性的膠水,目前市場上多為橡膠型膠。單組份膠一般應用于普通材料復合,要求不高的包裝材料使用,目前多應用于紙塑復合包裝,對于剝離強度要求高的包裝及真空包裝、蒸煮殺菌包裝等一般采用雙組份膠。
雙組份膠是指由主劑和固化劑兩種組份混合后才體現(xiàn)出粘性的膠水,目前一般都是由聚酯、聚氨酯型膠為主。聚氨酯型膠粘劑有較好的剝離強度和耐震性能,并且對酸、堿、溶劑、油等有一定的抗耐作用;另一突出特性是耐低溫性能非常優(yōu)秀。目前市場上各種聚氨酯膠粘劑由于生產(chǎn)廠家不同,其內在分子結構也有所不同,性能上也有所不同。因此各種膠粘劑都有自身的適應方面,對不同結構材料有不同的適應性。
使用時要進行選擇。如需蒸煮、耐酸辣、耐化學介質等,一定要尋找相應的粘合劑,否則難以保證復合強度。
在配制膠液時要遵循正確的順序,先向主劑中加入適量稀釋劑,并攪拌均勻,然后再加入固化劑攪拌均勻。而不能先把主劑和固化劑混到一起,再加稀釋劑,這樣,在復合過程中,涂布在膜上的膠水,分子量極不均勻,容易造成表面涂布不勻等質量問題,最常見的就是晶點、膠粒,同時也會影響膠粘劑的粘合強度。其主要原因由于聚氨酯膠粘劑交聯(lián)反應的速度取決于分子間的有效碰撞,在相同的溫度壓力(如常溫常壓下),則分子間的有效碰撞與其濃度有關,濃度越高,有效碰撞的機率越大,反應速度越快。主劑和固化劑在沒有稀釋劑的條件下,濃度高,反應速度快,特別是在高溫高濕天氣,時間稍長會生成更大的分子,引發(fā)膠粘劑局部粘度升高。而先加入稀釋劑后,濃度降低,反應速度變慢,有利于復合涂布。
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