1、1干式复合实训总结2目录一、复合前原材料的识别与检测31、原材料的选择与识别32、表面张力检测43、铝箔清洁度检测5二、对干式复合工艺的认识1、干式复合的优缺点52、干式复合的工艺流程63、刮刀的安装64、胶黏剂的配比65、上胶量的控制与检测7三、复合成品质量检测1、塑料薄膜拉伸性能的测定72、塑料薄膜摩擦系数的测定73、塑料薄膜水蒸气透过性的测定84、塑料薄膜透明性的测定85、塑料薄膜氧气透过性的测定96、塑料薄膜热封强度的测定107、塑料薄膜剥离强度的测定10四、干式复合中常见的问题及解3决11五、参考文献13时间过得真快,转眼间,短短两周的实训生活已悄然过去几天了,然而实训的过程还历历在
2、目。实训期间,让我学到了很多东西,不仅使我在理论上对干式复合有了全新的认识与掌握,在实践能力上也得到了提高,并把知识运用到实际中,发现问题,并能够通过老师的指导和同学合作去解决,真正地做到了学以致用。本次实训的主要内容是关于蒸煮袋的复合,以下是本次实训的总结:原材料的选择蒸煮袋是一种能进行加热处理的复合塑料薄膜袋,它具有罐头容器和耐沸水塑料袋两者的优点,因此,又称之为“软罐头”; 蒸 煮 袋 多 用 三 层 材 料 复 合 而 成 ;表 层 要 求 : 外 层 结 构 直 接 面 向 外 部 环 境 和 载 荷 , 同 时 要 担 负 装 饰 装 潢 职 能 , 因 此 要 机械 强 度 高
3、( 抗 拉 、 耐 磨 、 耐 刺 ) 、 耐 热 耐 寒 、 挺 刮 、 光 亮 透 明 、 阻 隔 防 潮 防 紫 外 线 、 印刷 适 性 好 等 。4中 间 层 要 求 : 阻 隔 性 好 , 要 有 较 好 的 阻 湿 、 阻 气 、 耐 油 等 性 能 。内 层 要 求 : 内 层 结 构 直 接 接 触 内 容 物 , 因 此 要 求 无 毒 、 无 味 、 卫 生 , 耐 水 、 耐 油 、 良好 的 强 度 和 韧 性 , 热 封 合 性 好 。因 此 , 我 们 选 用 复 合 的 材 料 是 : PET/AL/CPP 和 PET/CPPPET: 印 刷 性 性 能 好 ,
4、 刚 性 好 、 有 较 好 的 阻 气 、 阻 湿 等 性 能 , 但 抗 穿 刺 能 力 差 , 厚 度 为1214m; AL: 最 佳 的 阻 隔 性 材 料 , 阻 气 、 防 潮 、 防 光 等 性 等 优 越 , 另 外 , 对 食 品的 口 味 等 的 保 护 性 很 强 , 但 , 价 格 偏 高 , 厚 度 为 20 25m; CPP: 作 为 蒸 煮 袋 的 内层 材 料 , 其 无 毒 、 无 味 、 卫 生 好 , 热 封 性 好 , 厚 度 一 般 在 79m 以上。材料表面张力的检测在 复 合 包 装 的 行 业 中 , 各 种 材 料 的 表 面 张 力 值 为
5、:PET:4144Mn CPP:2931mN AL 箔 : 850mN电晕液的配置1.实验工具:专用滴管;量筒 5ml、10ml、玻璃瓶,甲酰胺、乙二醇乙醚试剂、色粉、棉签。2.操作步骤:2.1 根据所要配置电晕液的电晕值,对照润湿张力配置表。选择配制比例。2.2 用专用滴管、量筒按此比例取甲酰胺、乙二醇乙醚试剂倒入烧杯。2.3 将配好的电晕液加入适量色粉,以便识别。2.4 对配好的电晕液进行实物测试,确定该电晕液是否符合要求。2.5 确认无误后将烧杯里的电晕液倒入专用玻璃瓶内。2.6 在玻璃瓶上标注电晕值,并贮存于阴凉地方。润湿张力测定液配制表(体积比)甲酰胺% 乙二醇乙醚% 润湿张力;10
6、 -3N/m54.0 46.0 3871.5 285 423、操作步骤;5取干净完整的检测面,用棉签蘸一些电晕液在检测面上的横向位置,由一端到另一端,涂上均匀连续的测试液。判定:观察在检测面上涂布的测试液,在两秒钟内是否收缩的状况变化,若出现收缩的状况的,判定该检测位置的电晕值小于使用测试液的值,若出现不收缩状况的,则判定该检测位置的电晕值大雨或等于使用测试液的值。结果:CPP 的电晕值3 8 达 因PET 的电晕值 42 达因铝箔清洁度检测:在包装材料中,要求铝箔的清洁度要求在 B 级以上,另外铝箔的针孔度要求是:直径大于03mm 的每立方米不超过 l 个,破裂强度要大于 90kPa,抗拉强
7、度为 98MPa,厚度为002mm。表面要清洁、平整、无皱纹、无压痕、无损伤、无成片荧光物质试验方法:在常温条件下进行试验。双合铝箔选择暗面进行检测。剥掉卷外圈铝箔至少 3mm 层厚。先用棉球蘸取备好的 1 号试验液(蒸馏水) 沿铝箔的宽度方向刷试表面,将铝箔倾斜 3050(与垂直方向)观察铝箔表面的流线形状,如试验液呈流线状且润湿面积基本不收缩时,则表明被检铝箔刷水试验达到该试验液对应等级。如果试验液明显收缩或继续呈小球状时应选 2 号直至 3 号试验液进行刷试。试验液配比如下:等级 试验液选择 被刷试铝箔表面情况A l00的蒸馏水组成 试验液呈流线状,且润湿基本不收缩B l0的无水乙醇与
8、90的蒸馏水试验液呈流线状,且润湿基本不收缩C 20的无水乙醇与 80的蒸馏水试验液呈流线状,且润湿基本不收缩D 30的无水乙醇与 70的蒸馏水试验液呈流线状,且润湿基本不收缩二、对干式复合工艺的认识干式复合优点:1、适用于各种基材的薄膜,可生产出各种性能的复合膜;2、复合聚乙烯材料时,没有氧化臭味,热合性更好;3、比挤出复合制品强度高、薄膜平整、刚性好;4、适于进行多品种、少数量的产品复合,基材、粘合剂更换方便干式复合缺点:61、有残留溶剂在制品中;2、有溶剂引起火灾、爆炸等危险;3、粘合剂的涂布性能难掌握;4、对基材的厚度、均匀性及切边要求高;标准工艺参数烘箱温度:5060;6070;70
9、80复合辊温度:7090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。复合AL箔时,印刷膜为PET,复合辊温度必须高于80风速设定最低25米/秒,在出风喷嘴处测定,最好达到35米每秒固化(1)固化温度:4555(2)固化时间:2472小时(普通透明袋24小时,铝箔袋48小时,蒸煮袋72小时)干式复合的工艺流程电晕处理 涂布干式复合的工艺流程烘箱干燥 复合网纹辊涂布温度控制 EPC纠偏纠偏放卷张力控制纠偏放卷张力控制冷却收卷张力控制标准工艺参数烘箱温度:5060;6070;7080复合辊温度:7090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。复合AL箔时,印刷膜为PET,
10、复合辊温度必须高于80风速设定最低25米/秒,在出风喷嘴处测定,最好达到35米每秒固化(1)固化温度:4555(2)固化时间:2472小时(普通透明袋24小时,铝箔袋48小时,蒸煮袋72小时)刮刀的安装刮刀是用来控制贴合产品上胶液涂布量的一种装置用铁片将刀片压住(在刮刀的上面) ,伸出刀架 15-20CM 左右,然后再锁紧(由中间旋紧,7再逐渐往外,并且两边要轮流旋紧,旋紧螺丝时,应经两遍或三遍完成,不能一步到位。 ) 但在压住锁紧时不能太紧,否则会影响刮刀的弹性,导致胶液刮不干净。 安装刮刀时刀刃需伸出垫刀片 3-5mm。网线辊较深时,安装刮刀刃则稍长,约为 5mm 左右网线辊较浅时,安装刮
11、刀刃则稍短,约为 3mm 左右刮刀气压压力一般在 35kg刮刀角度越大、压力越大时上胶量越少,对网辊的磨损也越大,一般角度为 35-45 为宜,刮刀压力以能均匀刮胶为原则。胶黏剂的配制:标准配制方法:先将主剂倒入配胶桶,倒入13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。实训是的方法:加完主剂后倒入全部溶剂,再加入全部固化剂搅拌 15 分钟,主剂:溶剂:固化剂=10 : 10.6: 3这样做很简单,但配好的胶液的性能对所用溶剂的依赖性很大,目前国产乙酯多为甲醛法生产,其中的醇含量相当高,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,现在很多厂家遇到过这种情
12、况,把配胶方法变一下,强度就好。上胶量的控制:包装蒸煮袋的上胶量:一 般 含 有 铝 箔 的 是 4.05.0g/m2, 透 明 的 是 3.04.0 g/m2, 残 留 溶剂 量 要 求 ( 国 家 标 准 是 小 于 10mg/m2, 企 业 内 控 最 好 是 小 于 3mg/m2) ,网线辊的深度越深,上胶量越多;相同线数、相同深度的网辊,四棱台网孔的网线辊上胶量大于四棱锥形网孔网线辊,但耐磨性差。上胶量的检测:1)取复合过的 10cm10cm 薄膜,称出其重量 m0;2)取相同的印刷薄膜,并对准相应的图案,取相同面积的印刷膜和复合空白膜,称出其重量 m1 和 m2。3)上胶量为:(
13、m0- m1 m2 )100(g/m2)4)重复多次取平均值。实训中所测得数据为:PET/AL 箔/CPP(g/m2):4.21 、4.25 . 、4.12.;平均值:4.23g/m2。影响上胶量的因素:A:工作液浓度越大,上胶量越大;B:涂布辊网孔体积越大,上胶量越大(一般新制辊线数越少,网孔越深,网孔体积越大) ;C:涂布辊转速越慢,上胶量越大;D:上胶压辊压力越小(涂胶部份能完全与网辊面接触下) ,上胶量越大;E:刮刀(在不弯曲情况下) ,角度越小,压力越小,上胶量越大;三、复合成品质量检测1、塑料薄膜拉伸性能的测定按照 GBT130221991塑料 薄膜拉伸性能试验方法复合薄膜试样为宽
14、度 15.0 士 0.1 mm ,长度 200mm.试验速度为 300 土 50mmmin。沿试样长度方向将复合层与基材预先剥开 50mm,被剥开部分不得有明显损伤;8将试样置于试样机的两夹具中,使试样的纵轴与上下夹具中心连线重合,并且要松紧适宜,以防试样脱落或者断裂在夹具内。设置实验的参数,按照规定的速度,开动试样机进行实验;试样断裂后,读取相应的数据。若试样断裂在标线外的部位时,此试样作废,另取试样重做。实验结果:材料 膜厚度(mm) L1(mm) 拉伸强度(N)PET/AL/CPP 0.05 27.4 38.433PET/CPP 0.03 21.1 22.982 塑料薄膜摩擦系数的测定G
15、BT100061988塑料薄膜和薄片摩擦系数测定法步骤:薄膜(片)对薄膜(片)的测定方法是将一个试样的试验表面向上,平整地固定在水平试验台上。将另一试样的试验表面向下,包住滑块,用胶带在滑块前沿和上表面固定试样。将固定有试样的滑块无冲击地放在第一个试样中央,并使两试样的试验方向与滑动方向平行且系统恰好不受力。两试样接触后保持15s,启动仪器使两试样相对移动。力的第一个峰值为静摩擦力Fs:两试样相对移动6cm内的力的平均值为动摩擦力Fd。实验结果:静摩擦系数 动摩擦系数材料料 次数1 2 3 1 2 3PET/AL/CPP 0.360 0.350 0.310 0.255 0.215 0.201P
16、ET/CPP 0.341 0.324 0.302 0.201 0.217 0.2233塑料薄膜水蒸气透过性的测定GB 1037一1988塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法原理本标准是在规定的温度、相对湿度条件下,试样两侧保持一定的水蒸气压差,测量透过试样的水蒸气量,计算水蒸气透过量和水蒸气透过系数。试验步骤1 将干燥剂放人清洁的杯皿中,其加入量应使千燥剂距试样表面约3 mm为宜。2 将盛有干操剂的杯皿放入杯子中,然后将杯子放到杯台上,试样放在杯子正中,加上杯环后,用导正环固定好试样的位置,再加上压盖。3 小心地取下导正环,将熔融的密封蜡浇灌的杯子的凹槽中。密封蜡凝固后不允许产生裂纹及气泡。
17、4待密封蜡凝固后,取下压盖和杯台.并清除粘在透湿杯边及底部的密封蜡。5称量封好的透湿杯。6 将透湿杯放入已调好温度,湿度的恒温恒湿箱中,16 h后从箱中取出,放人处于23士2环境下的干燥器中,平衡30 min后进行称量。7 称量后将透湿杯重新放入恒温恒湿箱内,以后每两次称量的间隔时间为24,48 或96 h。8 重复7.7 步骤,直到前后两次质量增量相差不大于5%时,方可结束试验。9实验结果:材料 透湿量g/(m 2.24h) 透湿系数g.cm/(cm 2.s.pa)PET/CPP 5.879 5.771E-18PET/AL/CPP 2.562 2.521E-184 塑料薄膜透明性的测定仪器:
18、透光率/雾度测定仪实验步骤仪器校准开启透光率/雾度测定仪电源进行预热,两窗口显示两小数点,准备指示灯指示黄光,不久指示灯变绿光,左边读数窗出现“P” ,右边出现“H” ,并发出呼叫声。此时在空白样品的情况下按测试开关,仪器显示“P100.0” 、 “H0.00”,如不显示,则说明光源预热不够,可重关电源后再开机,重复至在“P100.0” 、 “H0.00”下仪器预热稳定数分钟,按“TEST”开关,微机采集仪器自身数据后,再度出现“P” 、 “H”并呼叫,即可进行测试。测试步骤1)按透光率雾度测定仪的试样要求,裁切所测样品(50mm 50mm) ;2)在仪器校准后,装上样品,按测试钮,指示灯转为
19、红光,不久就在显示屏上显示出透光率数值和雾度数值。3)需要进行复测时,可不拿下样品,重按测试扭可得到多次测数,然后取其算术平均值作测量结果,以提高测量准确度。4)更换样品批号是,应先按测试钮测空白,指示灯转经光,然后仪器将显示“P100.0” 、及“H0.00”结果,指示灯显示绿色。一般每测完一组样品应测空白一次,注意测空白后,应再按测试扭,等到准备灯发绿光、仪器了出呼叫后,再测下一组样品实验结果:次数材料透光率(P ) 雾度(H)1 2 3 1 2 3PET/AL/CPP PET/CPP 81.4 81.6 81.3 4.17 5.13 5.265 塑料薄膜氧气透过性的测定1按GB/T 66
20、72测量试样厚度,至少测量5点,取算术平均值。2 在试验台上涂一层真空油脂,若油脂涂在空穴中的圆盘上,应仔细擦净;若滤纸边缘有油脂时,应更换滤纸(化学分析用滤纸,厚度0.20.3 mm)3 关闭透气室各针阀,开启真空泵。4 在试验台中的圆盘上放置滤纸后,放上经状态调节的试样。试样应保持平整,不得有皱褶。轻轻按压使试样与试验台上的真空油脂良好接触。开启低压室针阀,试样在真空下应紧密贴合在滤纸上。在上盖的凹槽内放置0形圈,盖好上盖并紧固。105 打开高压室针阀及隔断阀,开始抽真空直至27 Pa以下,并继续脱气3h以上,以排除试样所吸附的气体和水蒸气。6 关闭隔断阀,打开试验气瓶和气源开关向高压室充
21、试验气体,高压室的气体压力应在(1.0 1. 1)X 10 5 Pa范围内。压力过高时,应开启隔断阀排出。7 对携带运算器的仪器,应首先打开主机电源开关及计算机电源开关,通过键盘分别输人各试验台样品的名称、厚度、低压室体积参数和试验气体名称等,准备试验。8 关闭高、低压室排气针阀,开始透气试验。9 为剔除开始试验时的非线性阶段,应进行10 min的预透气试验。随后开始正式透气试验,记录低压室的压力变化值p和试验时间t.10 继续试验直到在相同的时间间隔内压差的变化保持恒定,达到稳定透过。至少取3个连续时间间隔的压差值,求其算术平均值,以此计算该试样的气体透过量及气体透过率。实验结果:材料 透气
22、量g/(m 2.24h) 渗透系数g.cm/(cm 2.s.pa)PET/CPP 9.753E-04 5.650E-15PET/AL/CPP 4.862E-04 1.232E-155 塑料薄膜热封强度的测定QBT 23581998 塑料薄膜包装袋热合强度试验方法1试 样宽 度 (15士0.1)mm,展开长度(100士1)mm,若展开长度不足(100士1)mm时,用胶粘带粘接与袋相同材料,使试样展开长度满足(100士1) mm要求。2试样数量按 1.1 规 定,从每个热合部位裁取试样10条,至少从3个塑料薄膜包装袋上裁取。3试样测量试样宽度使用游标卡尺测量:试样长度使用直尺测量。4状态调节按 G
23、B 2918中规定的标准环境和正常偏差范围进行,状态调节时间不少于4h,并在此条件下进行试验。5试验步骤将经过状态调节后的试样,以热合部位为中心,打开呈180,把试样的两端夹在试验机的两个夹具上,试样轴线应与上下夹具中心线相重合,并要求松紧适宜,以防止试验前试样滑脱或断裂在夹具内。夹具间距离为50 mm,试验速度为(300士20) mm/min,读取试样断裂时的最大载荷。若试样断在夹具内,则此试样作废,另取试样补做。6计算试验结果以10个试样的算术平均值作为该部位的热合强度,单位以N/15mm表示,取三位有效数字。实验结果:PET/AL/CPP 175 160 165 170 155宽度b(m
24、m)15 15 15 15 15位移L1(mm)104 184 234 264 6811拉力 F( N) 22.832 20.358 21.25 22.376 5.652热封强度B(N/15mm) 22.75 20.34 21.26 22.34 5.643速度V(mm/min) 200 200 200 200 200PET/CPP 140 145 150 155 160宽度b(mm)15 15 15 15 15位移L1(mm)20.1 24.1 7.5 4.8 6.8拉力 F( N) 3.345 13.92 20.36 20.069 19.988热封强度B(N/15mm) 3.53 13.91
25、 20.26 20.05 19.76速度V(mm/min) 200 200 200 200 2006 塑料薄膜剥离强度的测定GBT88081988软质复合塑料材料剥离试验方法1原理 将规定宽度的试样,在一定的速度下,进行T型剥离,测定复合层与基材的平均剥离力。1试验设备 带有图形记录装置的拉伸试验机,或能满足本试验要求的其他装置。 2试样 1试样尺寸 宽度15001mm,长度 200 mm。用于复合薄膜等。2试样制备 将样品宽度方向的两端除去50 mm,沿样品宽度方向均匀裁取纵、横试样各 5条。复合方向为纵 向。 沿试样长度方向将复合层与基材预先剥开50 mm ,被剥开部分不得有明显损伤。若试
26、样不易剥开,3状态调节及试验环境 试样应在温度2321、相对湿度4555的环境中放置4h以上,然后在上述环境中进行试 验。4试验速度 30050 mmmin;5 试验步骤 将试样剥开部分的两端分别夹在试验机上、下夹具上,使试样剥开部分的纵轮与上、下夹具中心连 线重合,并松紧适宜。试验时,未剥开部分与拉伸方向呈 T 型实验结果:实际位移 L1(mm) 127 115拉力最大值 F(N) 6.221 5.711剥离强度 (KN/M) 0.19 0.17速度 v( mm/min) 250 300干式复合中常见的问题及解决:上胶量的大小问题 原因:涂胶辊解决:上胶量过小时,改用线数少的涂胶辊;上胶量过
27、大时,改用线数多的涂胶辊。 原因:工作胶液的浓度解决:上胶量过小时,提高工作胶液的浓度;上胶量过大时,降低工作胶液浓度。12 原因:刮刀角度,压力 解决:上胶量过小时,调小刮刀角度和降低刮刀压力;上胶量过大时,调大刮刀角度和增大刮刀压力。 原因:上胶压力解决:上胶量过小时,调小压辊压力;上胶量过大时,调大压辊压力。 原因:复合线速度解决:上胶量过小时,降低复合线速度;上胶量过大时,升高复合线速度。复合物粘接牢度不好(1)原因:胶粘剂的品种与复合基材配合不当。解决:胶粘剂对复合材料有选择性,需根据材料来选择适合的胶粘剂。如若有铝箔,且最终用途有液体,有酸辣食品:如榨菜、雪菜、果汁等,则要选用抗酸
28、辣的铝箔专用胶粘剂。如若复合袋要经蒸煮杀菌,则要选用高温(120 0C 或1350C)蒸煮型胶粘剂,而不能用一般胶粘剂。(2)原因:复合时的钢辊表面的温度太低,以致胶粘剂活化不足,复合时的合力不高。解决:提高复合钢辊的表面温度,根据材料的耐温性,选择复合温度在 6085之间。(3)原因:上胶量不足。解决:调整涂胶辊规格、工作胶液浓度,提高上胶量。(4)原因:胶粘剂对油墨的渗透不佳,涂在油墨的表面,使油墨与基材之间的粘合牢度不好。剥离时油墨被胶粘剂拉下来,特别满版油墨印刷。解决:、选用低粘度,高固含胶粘剂,干燥速度慢,胶液能充分渗透油墨到基材表面,使复合强度增强。、选用与材料附着力高的油墨。、提
29、高基材的表面张力。(5)原因:薄膜的表面电晕处理不好,表面张力值过低。解决:更换材料,没达到工艺要求的不用。13(6)原因:残留溶剂太高,复合后气化造成微小气泡,导致粘合力下降。 解决:、提高烘箱的干燥能力。、减慢复合线速度。、不使用低沸点溶剂。(7)原因:复合熟化不够,导致粘合力不足。解决:保证胶粘剂的熟化时间,提高熟化温度。(8)原因:薄膜中添加剂影响粘合力下降,一般吹膜时 PE、PP 大多要加入一些热稳定剂、抗氧剂、防粘剂、开口爽滑剂,当温度升高则析出,造成粘合力下降。解决:、更换添加剂含量小的材料。、降低熟化温度。、选用抗添加剂好的胶粘剂溶剂残留量过高 原因:干燥箱的干燥能力低。 解决
30、:升高烘箱温度,加大吹风、排风量,提高干燥能力。 原因:复合速度过快。解决:降低复合的线速度,有利于干燥。 原因:使用了慢干性的溶剂,或溶剂中含有慢干性的溶剂。解决:不使用了慢干性的溶剂,更换纯度不高的溶剂。 原因:上胶量过多。解决:在满足工艺上胶量时,降低上胶量。四、参考文献 骆光林著 包装材料 印刷工业出版社 2005 柯贤文著 功能性包装材料 北京 化工工业出版社 2004.3 张开主编.高分子物理学 北京:化学工业出版社 1986 高分子分析手册作者:董炎明 出版社: 中国石化出版社 2004 P105110 陈昌杰主编.塑料薄膜的印刷与复合(第二版).北京:化学工业出版社,2004.14