浅谈软塑包装复合剥离强度的控制方法.docx

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浅谈软塑包装复合剥离强度的控制方法

浅谈软塑包装复合剥离强度的控制方法

随着软塑包装复合膜应用领域的不断扩大，目前终端市场对软塑包装复合膜的需求也日趋多样化，为了满足食品、药品、工业、农业等各领域客户的不同需求，现在通常是采用聚丙烯、聚乙烯、尼龙、铝箔、纸张等两层或多层材料的复合从而达到不同客户对复合膜包装性能的要求。

在复合膜的各项技术性能指标中，各层材料之间的结合牢度（剥离强度）指标将直接影响到产品的热封以及包装性能，因此显得尤为重要，国家标准中也针对不同材料的性能对剥离强度指标提出了明确的要求，但是在复合膜的实际加工过程中，经常会出现剥离强度偏低的现象，经过对复合生产工艺以及材料结构特性的研究，出现剥离强度偏低的现象通常由以下几方面造成；

一、 材料中爽滑剂以及开口剂比例过高

为保证复合卷膜产品走机的顺畅以及成袋产品良好的开口性能，通常会在内层材料中添加一定比例的爽滑开口剂，开口爽滑剂的主要成份为芥酸酰氨与油酸酰氨，如添加比例过高的化会影响胶粘剂与薄膜的黏结性能。

二、 电晕处理不合格

需复合的材料一般都需对复合面进行电晕处理，提高薄膜的表面张力，从而提高复合性能，如表面电晕处理达不到规定的指标会导致复合强度不合格。

三、 油墨附着力差

经复合后的材料在熟化过程中由于内层材料的收缩产生应力，使油墨与薄膜之间结合牢度下降，导致做剥离强度测试时油墨转移，影响产品剥离强度性能，通常此类状况在BOPP材料上比较多见。

四、 油墨消耗固化剂

此类现象在使用聚氨酯油墨的产品上比较多见，由于聚氨酯油墨中的羟基与双组分胶粘剂中的-NCO发生反应，消耗掉部分固化剂，导致胶水不能完全固化，影响产品剥离强度。

五、 镀铝膜镀铝层转移

由于药品食品对包装材料的阻隔性能有较高的要求，因此PET/VMCPP;OPP/VMCPP;PET/VMPET/PE;PET/VMPET/CPP等材料已成为药品食品包装最常用的结构，目前国内生产的镀铝膜是采用真空镀铝工艺将铝粉镀到薄膜上，但在复合过程中由于镀铝膜本身质量问题或者复合工艺控制不当会导致镀铝层转移，在镀铝层完全转移的状况下，剥离强度只能达到0.1-0.3N/15mm,与国家标准规定的1N/15mm的指标有相当大的差距，产品显然是不合格的，并且在采用VMPET的三层复合材料结构中，通常第一层复合后不会产生镀铝转移现象，在复合第二层后镀铝层牢度有明显下降，这主要是内层热封材料受热收缩后产生应力，破坏镀铝层附着力造成。

上面已对影响复合膜剥离强度的因素进行了分析，那我们在实际生产过程中要注意哪些注意事项呢

一、 表面张力测试

薄膜的表面张力测试是非常必要的，对于PET或者BOPA等极性材料由于薄膜表面本身具有较高的表面张力，因此即使不进行电晕处理也能够达到较好的复合强度，但如BOPP薄膜本身是非极性材料，表面张力达不到复合的要求，因此必须对复合面进行电晕处理，另外随着时间跟环境的变化表面张力还会逐渐衰减，因此对于非极性材料在使用前必须对表面张力进行检测，尤其是存放时间较长的材料使用时要尤为注意。

二、 合理控制上胶量

上胶量的控制在复合工艺中比较重要，一般出于生产成本的考虑实际生产过程中的上胶量一般会控制在理论要求数值偏下的指标上，但是上胶量工艺的制定也不能够一成不变，需要根据薄膜类型以及厚度作适当调整，一般普通复合材料控制在2.0-2.5g/m2,对于复合铝薄的产品，上胶量要控制在3.5g/m2以上，对于热封层厚度在60u以上的材料，尤其是在开口爽滑剂添加量较高的情况下需要适当提高上胶量，通常要控制在3.0g/m2以上，另外对于需要蒸煮的材料，由于剥离强度要求达到5N/15mm以上，因此上胶量需要控制在4.5g/m2以上。

三、 选择稳定的供应商

无论是薄膜基材还是油墨、胶粘剂，都应该选择一些国内外知名的供应商，因为这些厂家具有先进的生产设备、稳定的生产工艺以及较强的技术支撑，产品质量较部分小型生产厂家更为可靠。

四、 镀铝类产品复合工艺控制

1. 控制上胶量

在保证复合外观效果的前提下，上胶量不宜过高，一般控制在2.0-2.5g/m2之间，因为过高的涂布量会导致复合膜发硬，使镀铝层发生转移。

2. 选用专用镀铝复合胶

胶粘剂生产厂家针对镀铝膜的特性专门研发了特定的胶粘剂，此类胶粘剂分子量较小，可以透过镀铝层中的针孔使镀铝层与薄膜之间产生较高的结合力。

3. 控制熟化温度与时间

镀铝复合材料在制定熟化工艺时由于考虑到内层材料收缩破坏镀铝层因素，熟化温度比一般产品要低，熟化时间需要严格加以控制，一般熟化温度控制在40℃左右，熟化时间控制在36个小时，在环境温度较高的情况下，可以考虑常温熟化。

4. 在经过充分试验的前提下可以适当减少胶水固化剂添加比例，一般是少加5%，但是此方法对于满版聚氨酯油墨印刷的薄膜不推荐使用，由于油墨中羟基会消耗固化剂，所以会产生胶水不固化现象，分切后会产生端面不齐或胶水挤出现象，严重影响产品质量。

塑料薄膜复合技术问题浅谈

　　软包装在包装印刷业中占有极其重要的位置,由塑料薄膜制做的复合包装广泛地应用于医药、食品等各个领域。

塑料薄膜制做的复合袋,因其价廉、质优,具备优良的热封性、阻隔性,能耐酸、耐碱、防漏等特点从而满足不同层次的包装需求。

　　一、为什么要进行塑料薄膜复合？

1、外观：

美观、轻巧、价廉。

2、柔软性：

复合软包装材料柔软且携带方便。

3、耐温性：

具有优异的耐高温性和耐低温性。

4、粘接力强且持久。

5、卫生安全性。

6、应用的广泛性：

复合软包装材料一定是用各种塑料薄膜，如PE、PP、PET、OPA、PT，或纸或铝箔等，用胶粘剂将它们粘接成统一整体的一种功能性材料。

7、功能性：

功能性强、形式多样、可用于普通、水煮、蒸煮。

8、成本：

和传统的铁罐头相比，成本低廉、同时能提高产品的附加值。

　　二、现目前塑料薄膜复合的种类及各种优缺点。

1、种类：

干式复合、无溶剂复合、共挤复合、挤出复合。

2、干式复合与挤出复合的优缺点：

（1）、干式复合适合品种多、生产量小的复合膜生产，而挤出复合最适合于大量连续性的生产。

（2）、干式复合生产成本高，挤出复合生产成本相对较低。

（3）、干式复合在正常工艺条件下，剥离强度（塑/塑复合）一般都在1~3.5N/15min。

适合大部分产品要求；挤出复合在一般工艺条件下剥离强度（塑/塑复合）一般都在0.7~1.5N/15min，适用于一般的包装材料。

（4）、干式复合采用胶黏剂，容易产生溶剂残留，要完全达到卫生要求，工艺控制难度较大；挤出复合基本或只仅用水性底涂剂，涂布量很少没有溶剂残留，卫生性能较好。

（5）、干式复合薄膜的厚薄均匀度决定于所选基材质量，无法调整，挤出复合可调整薄膜厚薄均匀度和平均厚度。

（6）、干式复合生产操作容易，工人的技术要求一般；挤出复合生产操作比较复杂，对工人的技术要求较高。

（7）、复合不同产品时，干式复合工艺技术改变不大；挤出复合工艺需要经常调整，对工艺的要求更高。

（8）、干式复合有溶剂挥发造成的环境污染及安全操作和劳动卫生问题；挤出复合存在环境温度较高及有时有烟雾产生的问题。

3、无溶剂胶水复合与溶剂型胶水复合相比具有以下特点：

（1）、无溶剂胶由于没有溶剂，胶的生产过程和使用过程无污染，成品无残留溶剂侵害，生产无爆炸等安全隐患，使用环境无需防爆设施；同时复合时不会因为溶剂及加热系统而引起的薄膜变性，对确保复合薄膜平整性有利，复合薄膜采用里印时，印刷面的油墨不会因粘合剂中的溶剂影响而导致质量下降。

（2）、干燥能耗低，没有预干燥通道，较之干式复合，能耗仅为1/25-1/15。

（3）、无溶剂复合生产线速度明显提高。

因而可以降低生产成本，无溶剂复合的最高线速高达500m/min以上，通常在200m/min以上。

（4）、无溶剂复合的加工成本，较干式复合明显要低，复合工序的成本可望降低到干式复合的60%左右或更低，经济效益显著。

（5）、无溶剂的缺点：

初粘力小，报废率高，功能性与酯溶型相比有待提高。

由于反应快，所以工作液寿命较短。

熟化时间较于溶剂型胶黏剂长。

设备投资大，结构复杂，操作难度大。

所以目前仍然以溶剂型胶黏剂为主。

4、共挤复合的优缺点

（1）、优点：

不用胶水、成本低，没有有机溶剂排放，环保。

（2）、缺点：

材料限制，纸塑、铝塑不能用，膜之间不能印刷。

　　三、目前干式复合所采用的胶水有哪些种类？

　　胶水的种类有很多，主要有四大类：

（1）水性胶水，目前有丙烯酸树脂和聚氨酯树脂两大类，这类产品只适合干杂等轻质包装。

（2）醇溶型胶水，市面上有丙烯酸单组份胶水和聚氨酯双组份胶水两大类，醇溶丙烯酸单组份胶主要用于一些卷膜和珠光膜，而醇溶聚氨酯双组份胶水可以用于大多数普通塑料包装，强度低，使用范围较小。

（3）酯溶型聚氨酯胶水，使用范围广，可以用于目前市面上大多数塑料复合，根据需要现有普通，真空水煮，蒸煮三大类。

（4）无溶剂胶水，环保，无溶剂残留，但对设备及工艺要求较高，胶水本身初粘力差，产品报废率高，目前仅有少数客户在使用。

　　四、聚氨酯胶黏剂的制造原理、固化机理。

　　双组份聚氨酯胶黏剂的主剂通常是含有羟基的改性聚酯多元醇，固化剂往往是多元醇和异氰酸酯的加成物。

两组份按比例混合后，主剂的—OH与固化剂的—NCO基进一步氨酯化反应。

因为固化剂一般是三元加成物，这种扩链反应生成网状高分子结构形成的牢固的粘结层，固化反应产生软段和硬段相间的嵌段共聚物。

　　主剂的分子量将决定复合工艺的适应性，分子量小的粘合剂，涂布性能、流平性好，但初粘强度低，反之，分子量大初粘性好，但流平性差，胶黏剂主剂分子量还会影响固化后最终达到的性能指标，所以要找到一个平衡点，既要考虑加工过程，又要顾及最终效果，适当的分子量是主剂设计的关键。

固化剂含有NCO要具有高度的活泼性，能与醇、水、胺等含活泼氢的物质反应。

　　五、配胶的种类及优缺点。

1、配制方法：

（1）、先将主剂倒入配胶桶，倒入1/3溶剂稀释，搅拌均匀后，加入固化剂，边加边搅拌，均匀后再加入剩余溶剂。

这是标准的配制方法。

（2）、加完主剂后倒入全部溶剂，再加入全部固化剂，这样做很简单，但配好的胶液的性能对所用溶剂的依赖很大，目前生产乙酸乙酯多为甲醛法生产，其中的醛含量非常高，有时厂家会发现什么工艺都没变，复合膜的剥离强度突然变得很差，把配胶的方法改变一下，强度就好了。

（3）、主剂+固化剂+溶剂，对溶剂的要求较低，分子量不均匀，复合后白色和黄色印刷膜及镀铝膜容易起白点。

2、注意事项：

（1）、配好胶水，需放置15min使用，脱泡，初步交联。

（2）、最好使用循环泵（胶水浓度比较均匀）。

（3）、配好的胶水最好用250目的滤布过滤，主要过滤掉胶配制过程中混入的杂质等。

（4）、溶剂的质量要求：

水份、酸等（含量不得超过0.05%）。

　　六、复合膜在生产过程中的几个要点。

1、干式复合过程中网纹辊上胶一般需配置三套网纹辊：

①70—80线用于生产高上胶量的蒸煮包装产品。

②100—120线用于水煮等耐介质产品的包装。

③140—200线用于生产上胶量较少的普通包装产品。

2、标准工艺参数 

（1）、复合关键参数：

 烘箱温度：

50—60℃；60—70℃；70—80℃； 

 复合辊温度：

70—90℃； 

　　 复合压力：

在不损坏薄膜的情况下，应尽可能提高复合辊压力。

 关于几种具体情况：

　　 ①透明薄膜复合时，烘箱和复合辊的温度及烘箱内的通风情况（风量、风速）对透明度影响较大，印刷膜为PET时温度采用上限；印刷膜为BOPP时温度采用下限。

 ②复合AL箔时，如印刷膜为PET，复合辊温度必须高于80℃，通常在80—90℃间