当网纹辊在胶盘中,镀铝复合膜

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干式复合机上胶部分由网纹辊、涂胶压辊、刮刀、胶盘、匀胶辊、胶液循环系统等组成。
通过上胶装置将粘合剂均匀、连续移到涂胶基膜上。
涂胶有多种方式,有凹版网纹辊涂布、光辊涂布、反转涂布等多种方式,目前干式复合设备中绝大部分都用网纹辊涂布。

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摘要:镀铝复合膜、铝塑复合膜常用于保质期较长、阻隔性要求较高类食品的包装,但这类材料存在耐揉搓性差的缺点。
本研究通过对比揉搓试验前后氧气透过量测试结果,分析了PET/CPP/Al/CPP/VMPET三种包材的耐揉搓性,试验结果表明PET/CPP/VMPET耐揉搓性优于PET/CPP,对食品具有更高的保质效果。

网纹涂布又称计量辊。
当网纹辊在胶盘中,胶液注满网纹辊的网孔;当网纹辊离开胶液后,其表面平滑处的胶液由刮刀刮去,网点中充满胶液的网纹辊与涂胶基膜接触时,在橡胶辊加压下,胶液转移到涂胶基材上,再通过匀胶辊使胶液由不连续的网纹状变成连续的均匀胶液层。
转移出去的胶液的网纹辊重新进入胶盘,这样周而复始,形成连续的上胶。

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关键词:铝塑复合膜,镀铝复合膜,耐揉搓性,氧气透过量

网纹辊的网常见的有三种,即锥型、棱合型和斜线型。
斜线形使用于高精度的转移性差的粘合剂涂布。
干式复合中,常见的是锥型和棱合型的网纹辊。
涂胶系统决定了粘合剂的涂布量,并保证粘合剂以一定的分布密度,辅展于载胶膜表面,粘合剂的涂布状态最主要是由这套系统决定的。

本文是由江苏百瑞特化工有限公司的李功亮撰写的,李工在软包装复合领域深耕多年,对于粘合剂在复合过程中的应用十分了解。
根据自己的经验,他把在复合过程中常见几种问题的根本原因归结为一点——粘合剂的涂布状态不佳。
详细解析见下文。

曾忠斌1于佳佳2陈欣2

一定线数网线辊其深度应在一定范围。
一般网线辊越深,网孔的容积越大,粘合剂的转移量也会越多。
但不要片面的追求网线辊的深度,如要求网线辊过深,首先这样的网线辊无论是电雕还是机挤压都难加工,网眼的根夹角又过小,由于粘合剂被网壁吸附、粘连,网孔根部能够转移出去的粘合也变多。
另处大量沉积在网眼根部的粘合剂很难清洗出来,粘合剂固化后,也会造成网孔根部的堵塞,实际有效利用部分变小。
网线辊的网孔过深,网壁变薄网线辊磨性下降使用寿命变短。

目前看到解决此类问题所采用的最多的办法就是加大上胶量。
但我个人认为这是在用一个或几个问题去解决一个问题。
因为很多时候,加大了上胶量后没有对整个工艺也做适当调整。
跟着会出现新的问题,如镀铝膜转移、反粘、残留、开口性不好等。
我个人认为问题的根本原因是工作液在涂胶膜上的涂布状态不好。

(1.国家包装产品质量监督检验中心,兰州730030;2.济南兰光机电技术有限公司,济南250031)

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

这也是一个老问题。
很多软包厂通过采用不同的粘合剂或工艺调整基本上都能解决。
但还是经常有人在网上问这个问题。
该问题产生原因主要是两个:粘合剂固化过程中产生的内应力和两个基材的收缩率不同产生的变形力。
谁是主因要看产品的结构层次。
我个人认为单从解决镀铝转移上来讲,最直接的办法是降低上胶量,就是普通粘合剂这个上胶量应该也不会出现镀铝转移。
但跟着的问题是小的上胶量又会出现外观问题,又是只能加大上胶量来解决。
其实外观问题还是胶水在印刷膜上的涂布状态不好。

铝箔具有材质轻、高阻隔、遮光、抗紫外线、防潮、防腐蚀、导热快、保质期长、卫生等优良特性[1],加工适用性好,可以直接与塑料薄膜复合,制成具有高阻隔、可热封、耐高温等优点的铝塑复合包装,适用于高温杀菌包装、真空包装,常用于熟肉制品、太空食品、酱类、糊状等食品的包装[2],这类食品的油脂含量较高,保质期较长,若采用普通的塑料复合膜作为包装材料,则很可能会由于包装的阻隔性低而引起此类食品在保质期内发生变质。
另外,铝类材料还可以通过真空镀铝工艺制成镀铝薄膜,镀铝薄膜与其他塑料薄膜复合得到镀铝复合膜,其阻隔性可接近于铝塑复合膜。

生产中如果遇到剥离强度低的问题,一般都是通过增加上胶量解决。
其实还有一个方法,就是通过增加粘接面积来增加粘接强度。
在生产中复合面积是一定的,这里面存在一个绝对面积和相对粘接面积的问题。
我个人认为,软包厂目前的上胶方式,由于涂布状态不佳,并没有把绝对的面积全部用来粘接,而只是使用了70%—80%的粘接面积。
而现实生产经验告诉我们,当剥离强度不够时,通过增加上胶量确实解决了。

无任何瑕疵的铝箔可以完全遮光,其气体透过率为零,但是由于生产原料、生产工艺及生产车间环境的影响,铝箔表面不可避免的产生污点和针孔[3-5]。
当铝箔与塑料薄膜复合并用于食品包装后,在外力的揉搓作用下,铝箔表面的针孔逐渐扩大,导致包装材料的阻隔性大大降低,甚至产生贯穿性针孔而出现泄漏的现象。
因此对于铝塑复合膜而言,耐揉搓性是影响其保质效果的重要因素。
针对铝塑复合膜的耐揉搓性问题,本研究选取了2种铝塑复合膜PET/CPP/Al/CPP,1种镀铝复合膜PET/CPP进行耐揉搓性试验,以期找到耐揉搓性优良的包装材料,为食品企业选择包材提供一定的依据。

我们都知道复合工艺中还有一个热压复合和高温熟化的过程。
我个人认为,所增加的上胶量就是为热压和熟化做准备的。
因为热压要有一定的上胶量才能够把涂布不好的胶水压平,也就是增加粘接面积的过程。
同样熟化过程除了满足双组份粘合剂产生粘接强度的反应要求外,也还肩负着胶水的二次流平功能。
而胶水的二次流平就更需要足够的上胶量,也就是又一次增加粘接面积的过程。
也就是说加大涂布量所增加的粘接强度,其实是弥补了最初胶水在薄膜上的涂布状态不佳的缺陷,而靠后期的工艺增加了粘接面积产生的。

VAC-V2压差法气体渗透率测试仪:济南兰光机电技术有限公司生产,控温范围为5℃~95℃,控湿范围为0%RH、2%RH~98.5%RH、100%RH,气体透过量测试范围为cm3/m2·24h·0.1MPa,适用于各种塑料薄膜、塑料复合膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜及各种工程塑料、橡胶、建材等片材的气体渗透性测试,测试气体为O2、N2、CO2等。

4、以前一直这么做,现在突然出问题了

FDT-02揉搓试验仪:济南兰光机电技术有限公司生产,揉搓角度为440°或400°,揉搓水平行程为155mm或80mm,揉搓频率为45次/分钟,共有A、B、C、D、E五种揉搓模式可供选择,揉搓次数分别为2700次、900次、270次、20次及短行程揉搓20次,适用于塑料薄膜、薄片及各种复合膜、镀铝膜、铝塑复合膜、涂层膜等材料的耐揉搓性试验。

有些软包厂的人员在处理问题时会发现,现在用同样的方法处理相同的问题时,却无法得到相同的效果。
你要知道,以前是什么季节?4~10月份,那是恋爱季节。
现在是什么季节?寒冬腊月,连老鼠都躲到猫的怀里取暖去了。
机台设备、原辅材料都是冰冷的,当然也包括粘合剂。
胶水在低温环境下流平性一定会变差,自然也就会影响到涂布状态。
不知大家注意没有,东北地区应该是我国最寒冷的地区,但东北地区很少因为季节环境的变化出现问题增多的现象。
因为东北地区到了冬天,车间里都有暖气,整体生产环境等于没变,同样的生产流程自然不会出问题。
其他地区的软包厂,当季节有了明显的变化时,工艺一定要调整,否则环境内的温湿度必然影响复合效果。
如果你在福建跟着师傅学的那一套原封不动的用在江苏的软包厂,铁定要出问题。

2.1揉搓前氧气透过量测试

说到这里,大家可能看出来了,我把所有问题产生的罪魁祸首都归结到了一点,既粘合剂在薄膜上的涂布状态不佳。
我确实认为,我们复合生产工艺中产生的质量问题的大多数都是最初的涂布状态不佳造成的。
也就是说每次出现问题时,我们应该从产生问题的根源——涂布状态好坏上去想办法,而不是一味的增加上胶量。
那样等于是用一个或几个潜在的问题去解决一个问题。

将环境温度控制在℃,并将各试验材料放置在干燥器中进行状态调节至少48小时。
然后用取样装置裁取直径为97mm的试样3片,分别将3片试样安装在VAC-V2气体渗透仪的3个测试腔上,并用试验腔夹紧结构夹紧试样,试验条件设置为23℃,相对湿度0%RH,打开真空泵,开始试验,由于3个试验腔互不干扰,因此可以得到3个独立的试验数据。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

从试验材料上分别裁取280mm×200mm的试样3片,将试样通过胶粘带固定在试样夹头上,并用固定装置固定。
选择C类揉搓模式,开始揉搓试验。

文章转自

2.3揉搓后氧气透过量测试

按照2.1中的步骤测试揉搓后试样的氧气透过量。

若揉搓后试样产生贯穿性针孔,其氧气透过量超过气体渗透仪的量程而导致试验无法进行时,可通过松节油法查看试样产生针孔的情况。
具体操作为在揉搓后的材料上裁取150mm×200mm的试样,并将试样平铺在白纸上,然后向试样表面涂抹松节油,松节油会通过针孔渗透到白纸上,在白纸上形成斑点。

为了模拟复合膜材料在储存、运输、包装过程中及食品成品包装的物流、销售等环节中可能受到的揉搓作用,本研究选用了揉搓模式C,以测试3种复合膜材料的耐揉搓性。
3种试样分别经过上述耐揉搓性试验后,试验结果见表1。

通过分析表1中数据可知,3种材料揉搓前氧气透过量由低到高依次为PET/CPP/Al/CPP/VMPET,其中PET/CPP/Al/CPP的氧气透过量相差无几;经过270次揉搓之后,3种试样的氧气透过量均增加,其氧气透过量由低到高依次为PET/CPP/VMPET、PET/CPP,其中铝塑复合膜PET/CPP揉搓后氧气透过量比揉搓前增加了约4倍,镀铝复合膜PET/CPP揉搓后氧气透过量比揉搓前增加了约9倍,而揉搓后铝塑复合膜PET/CPP的氧气透过量过大,已无法进行氧气透过量测试,将试样迎着光线观察,用肉眼即可发现较明显针孔,同时经过松节油试验后可发现白纸上出现了密集的大小不等的油斑,这说明揉搓后PET/CPP复合膜已出现了大量的贯穿性针孔。
综合上述分析不难看出,3种材料中铝塑复合膜PET/CPP耐揉搓性最好,镀铝复合膜PET/CPP次之,而铝塑复合膜PET/CPP最差。

铝塑复合膜PET/CPP/Al耐揉搓性相差如此之大主要是由其材料结构引起的。
PET/CPP中增加了PA层,由于塑料薄膜与铝箔相比具有更优的柔韧性和耐揉搓性,处于铝箔的内、外层时可以减缓外力对铝箔层产生的揉搓作用,因此,PA层的存在增加了塑料薄膜的厚度,对铝箔层起到了更好的保护作用;另外,由于PA的阻隔性高,当揉搓后铝箔层产生微小的针孔时,PA层的存在仍能使整个铝塑复合膜的阻隔性保持在较高的水平。
这两方面原因共同作用使得PET/CPP/Al。
与铝箔相比,镀铝膜很少出现针孔和裂口,无揉曲龟裂现象,因此与结构相似的铝塑复合膜PET/CPP相比,镀铝复合膜PET/CPP具有较高的耐揉搓性。

总体而言,3种材料中PET/CPP/VMPET的性能优于PET/CPP,因此前两者更适用于需要高阻隔类食品的包装。
其中PET/CPP揉搓前后的氧气透过量均低于PET/CPP,对食品具有更加的保质效果。
但从包装成本方面考虑,由于铝箔的价格及生产工艺成本均高于镀铝薄膜,因此PET/CPP具有明显的价格优势。
故食品企业在选择食品包材时,应综合考虑食品的特性、保质期的长短及包装成本等因素进行合理选择。

耐揉搓性是制约铝塑复合膜包装保质效果的重要因素,本研究通过测试揉搓前后薄膜的氧气透过量,综合分析了铝塑复合膜PET/CPP/Al/CPP/VMPET3种材料的耐揉搓性。
研究结果表明,PET/CPP的耐揉搓性较差,在外力的作用下很容易产生贯穿性针孔,对食品的保质效果较差;而PET/CPP/VMPET的耐揉搓性较好,其中后者揉搓前的氧气透过量接近于前者,揉搓后则明显低于前者,但却具有明显的价格优势,因此,食品企业可根据食品的保质要求选择合适的包装材料。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。