八、热封制袋　　各种塑料有不同的热封制袋方法，各种塑料适用的焊接方法如表8-6所示。表8-6　常用塑料薄膜的焊接方法薄膜品种 高频焊接 热板焊接 脉冲焊接 超声焊接 PEPPSPVCRPVCPVDCPSPVA(聚乙烯醇)PETPCPA  ◎◎◎×○××○  ◎◎◎○○○◎×○◎  ◎◎○○○◎◎○◎◎  ○◎○○○◎◎○◎◎  　　注：◎现行方法，○可能方法，×困难或极不好的方法。　　各种焊接方法的效果比较如表8-7所示。表8-7　各种焊接方法效果的比较比较项目 高频焊接 热板焊接 脉冲焊接 超声焊接 适用于薄膜厚度范围预热时间焊接周期焊缝外观可否连续焊接模具成本模具寿命设备成本  较广短短优可便宜长高  中等厚度长长良否便宜长最低  薄的薄膜短中优可便宜短低  薄的薄膜短中优可高短高  　　(1)高频焊接法　　这是利用电子管自激振荡器所产生的高频电场，使塑料介质分子同电磁场一样引起高频振荡摩擦生热，这种热来自极性塑料分子内部，在一定压力下可使塑料焊接在一起。一般使用50-80MHz频率的高频焊接机，PVC可使用20-45MHz的高频机，焊接用的模具可用铜做成，焊接时为防止PVC粘在铜刀牌上，可使用硅布隔开。　　(2)热板焊接法　　热板焊接就是用电加热的方法使焊接模具达到一定温度，从而在一定压力下熔化薄膜而焊接起来。热封的三个因素是焊接温度、压力和时间。各种复合膜内封层材料的不同，热封温度也不一样。一般讲来，热封温度愈高封强度愈好。少数具有只要在起始热封温度以上，无论热封温度高低均有良好的热封牢度的塑料，可以使用略高于起始热封温度的低温下热封，用于高速自动包装机上。各种塑料的热封温度如表8-8所示。表8-8　各种塑料的热封温度塑　料 热封温度，℃ 塑　料 热封温度，℃ 涂布硝基纤维素酯的玻璃纸K涂玻璃纸醋酸纤维素surlynPA6PCLDPEMDPE  95-17595-175175-23080-190195-230185-210120-200125-200  HDPELLDPEEVACPPPSPVCPVDCPETKOPP  135-200100-16590-150160-200120-27590-150140-150230100-130  　　热封的压力，可以适当调节制袋机上的弹簧，一般是19.6N/c㎡，热封的时间在0.5-1秒。热板焊接也要在热板上衬一张硅纸或硅布，防止热封刀牌上粘上塑料。　　(3)脉冲焊接法　　这是以镍铬合金带来代替金属板作加热元件，以在其上面通过瞬时电流而加热，随后压紧塑料薄膜，使强热能脉冲到焊接面上，时间继电器切断电流而冷却，却除压力，取出焊件。在镍铬合金带焊接头上包有涂布聚四氟乙烯的玻璃布。　　(4)超声波焊接法　　使用一台20-40kHz频率的超声波发生器，可以进行塑料的超声波焊接。现在生产的铝/塑复合管材中，为了使铝箔能在内外聚乙烯及EVA胶粘剂中包封起来，就是使用超声波焊接头伸入到模具内焊接铝膜后，然后在铝箔内外涂布EVA和PE成为复合管材的。　　各种复合方法的特点比较如表8-9所示。表8-9　各种复合方法的特点比较加工方法 湿式复合 干式复合 无溶剂复合 石蜡复合 热熔复合 挤出涂布复合 单涂 串联涂 共挤涂 夹心挤复 材料的选择性 基材热封材料粘结剂溶剂  ××××  ○○○○  △△×  ×××  ××  ○△△△  ○△△△  ○△△△  ○○△△  作业性 操作准备动作容易性小批量生产性  ○○○  △△△  ○○×  ○○○  ○○○  ×××  ×××  ×××  ×××  经济性 必要的动力必要人员材料损失基材损失单价/㎡加工时间  △△△△○○  △△△△××  ○○△○○○  ○○○○○○  ○○○○○○  ×△×-△×-△×△  ××××××  ×△××-△×△  ×△×-△×-△×△  品质 耐热剥离强度耐水剥离强度耐油剥离强度耐药品剥离强度耐湿热剥离强度残留溶剂臭味卷曲尺寸误差形状保持性复合牢度热封性热粘性透明性  ××△××○×△×○○××  ○○○○○△△△△△△○○○  △△△△×○○△△△△○○○  ×××××○×△△○○△△×  ×××××△△○○○○△×△ △△×××△××-△△×××-×△  △△×××△×-△××××△△△  △△×××△×-△×△××△△△  △△×××△×-△×△××△○△  　　注：○良好，△可以，×不好。　　湿式复合的主要结构：纸/铝箔/PT/Al/PE，纸/Al/PE，用于包装巧克力、医药品、化妆用肥皂。　　干式复合的主要结构：PET/Al/CCPP、BOPA/PET/Al/CPP，PET/Al/PET/CPP，PET/VMAlCPP。　　无溶剂复合的结构：OPP/CPP（粘合食品包装用），OPP/PE，OPA/PE，PET/CPP，OPP/PE。　　蜡复合的主要结构是：纸/Al，Al/石蜡/纸（捻封），MST/MST（带子用）。　　单涂复合机的挤出涂布复合法结构：PT/PE，OPP/ETA，OPP/IR，PET/LLDPE，PE，纸/MDPE，纸/CPP，纸/PET。　　串联涂布复合机的挤出涂布复合法结构：OPP/PE/EVA，PET/PE/IR，PET/PE/抗静电PE，PET/PE/EMAA。　　共挤出涂布复合机的挤出涂布复合法结构：OPA/PE·PE，PET/PE·EVA，PET/PE·EAA，PET/PE·EMAA。　　夹心三明治复合机的挤出涂布复合法结构：OPP/PE/CPP，OPA/PE/EVA，PT/PE/Al/PE，纸/PE/Al/PE。　　干式复合中的故障及其排除方法如表8-10所示。表8-10　干式复合中故障及排除方法故障例子 现象 原因 排除方法 备注 复合膜外观不良 气泡 1.薄膜润湿不良2.油墨表面凹下周和起泡3.油墨表面上的胶涂布量少 1.提高胶的浓度和涂布量2.复合膜的压贴温度和压力提高3.同复合辊的压贴时间增加4.使用光滑辊筒5.薄膜预热充分6.复合速度降低7.选择湿润性好的胶8.正确选用油墨 MST、KPT表面不易湿润,易产生气泡,特别在冬天。油墨上的气泡,用提高胶的用量的方法去除 薄膜中的添加剂(润滑剂、抗静电子表剂)被胶渗透 选用分子量高、固化迅速的胶,提高胶浓度,提高烘道温度,充分使胶干燥,不使用超过3个月存放期的薄膜,因为电晕处理已丧失 对薄膜批号、质量,厂家必须实行质量管理   冬天里气温低,粘结剂对薄膜和油墨转移,润湿粘附不好 操作场所保持一定温度   干燥温度太高,发生胶的起泡或表皮结皮,内里不干 调整胶干燥温度   复合辊薄膜间夹带入空气 提高复合辊温度;减小复合角 薄膜厚、硬时易产生汽泡 复合后无气泡,经过熟化后产生了气泡 1.由于薄膜阻隔性高,胶固化时产生的CO2气体,残留在复合膜中,未印刷处也有气泡2.胶中的醋酸乙酯是油墨粘结料的良好溶剂,胶溶渗了油墨,只在油量上有气泡 1.提高固化剂量,使胶在干燥中固化2.避免水分渗入胶中3.提高胶干燥温度,减少对油墨的溶渗 特别注意,不要使用一液型胶 复合膜上有不规则皱纹、气泡 1.薄膜厚薄不均2.薄膜拉伸太大,定型不够,遇热收缩3.由于吸湿,膜发生变形 1.避免使用厚度不均膜2.防止薄膜吸湿变形3.降低印刷卷取张力4.复合时,张力不宜太高 PT、KPT、Ny、PVA等吸湿大的薄膜应注意防潮 复合膜上有规则的气泡和皱纹 1.凹眼辊上的目的有坏的2.橡胶辊有损坏和凹点3.复合辊上有脏东西4.基材速度同凹眼辊速度有偏差5.薄膜厚度有偏差 1.检查凹眼辊,更换或修补2.检查橡胶压膜辊是否有损坏,更换或修补3.清洗复合辊 应考虑机械设备上的问题 复合膜中包有异物,有气泡 1.胶中混入灰尘、橡胶粒子2.薄膜上有灰尘附着3.辊筒不干净 1.清洁胶和薄膜,注意环境清洁卫生2.清洗辊筒   复合膜上有桔皮发生 1.在高温下混入细粉末,在热和压力下形成桔皮2.防静电复合,在粘结剂中,静电剂结块而发生桔皮 1.不用粉末涂布,降低保温温度和卷取压力2.防止静电剂结块   复合膜复合牢度不好 固化不好引起的粘结不良 1.粘结剂配比不合适2.胶在保管中,遇有水分,发生了变质3.胶中混入了水和酒精4.薄膜中的柔软剂、水等同胶反应5.涂胶量太少  1.调整双液型胶配比2.注意胶的妥善保管,胶最长不超过1年(铁罐密封)3.防止异物进入胶中,尤其是水、酒精等4.提高涂胶量   有强烈溶剂臭味,胶未干燥 提高干燥温度、风量,残留溶剂多 降低复合速度   胶无粘结力 1.使用过期已配好了的双液型胶,胶液已白化,推动粘性2.薄膜电晕处理不好3.胶的涂布量少4.使用了表印油墨,同胶不能粘结在一起 1.双液型胶必须随用随配,已经白化了的胶不能用2.重新电晕处理3.提高胶涂布量4.改用复合油墨 用湿润试验测试 镀Al膜复合易在镀Al层脱落 真空镀Al时,塑料膜没有底涂胶(天然橡胶类)或者没有使用专用的镀铝膜镀铝 真空镀铝要用预涂了的专用薄膜,才能良好的蒸镀牢度 胶把镀铝层剥下来 对表面涂布层膜复合时,在涂布层面剥离 表面涂布材料同聚氨酯无相容性 改变使用的胶或改变表面涂布膜   经过一段时间后,复合牢度降低 1.薄膜中的添加剂渗出同胶发生作用,破坏了胶的粘结力2.包装内容物中有辛辣、油脂、香料等成分,透过内封层,破坏胶的粘结力3.复合膜受过高的热或高温蒸煮 1.正确选用胶或变更薄膜,防止添加剂渗出2.正确选用内封层材料和厚度阻止内容物渗透3.选择耐温性好的薄膜和耐温性耐蒸煮油墨和胶 特别是PVC薄膜CPP的耐油性耐酸碱性比LDPE强聚酯氨酯胶的耐温性大于聚醚型氨酯胶  复合膜有隧道现象 复合后由于薄膜收缩,产生蚯蚓状的脱胶 1.复合时张力控制不合适,张力控制太小或没有张力,复合膜表面皱褶,复合后皱褶处成了隧道2.复合用的基材膜在生产过程中收卷张力太大或吹胀比太大,拉伸比太大,复合后收缩,尤其是LDPE 1.调整复合膜的张力,使之合适不发皱2.最好采用无拉伸和吹胀的流涎膜LDPE来复合,避免收缩 tunnel隧道现象 由于胶粘剂中的水分、酒精等易挥发成分在干燥中未干燥,复中未干燥,复合其中后,互相由气泡串通,形成隧道 胶的分子量太小,凝集力小,不能阻止被复合在薄膜中间的水、乙醇等挥发性材料,气化而互相串通成隧道 严禁胶中杂质,提高醋酸乙酯稀释剂的纯度 一液型PU胶加湿固化可防止出现科天隧道多的现象 由于部分脱胶引起隧道现象 由于电晕处理不好;油墨同胶的相容性不好;薄膜纵向或横向收缩而引起脱胶,复合不好而形成隧道 防止薄膜复合牢度不好   复合膜卷边 复合膜无张力下有方向性的卷曲 1.薄膜吸湿性有显著差异,吸湿后收缩2.张力控制不合适,尤其是复合中,LDPE张力太大3.干燥温度和复合温度过高4.复合膜卷取张力太大,卷太紧 1.注意吸湿性强的薄膜要防止吸湿2.张力控制应适当3.适当调节,防收缩4.调节适当 1.在纸塑复合中最常见 复合膜有臭味 1.残留溶剂的臭味2.外来有臭味的溶剂进入复合膜中 1.印刷油墨中残留溶剂,尤其是焦化级的甲苯2.胶粘剂中的残留溶剂3.复合膜和已制成的膜袋的存放应避免有机溶剂气体严重的地方 1.不使用有较大气味的油墨用溶剂和胶粘剂溶剂,如焦化级甲苯2.提高油墨的干燥温度,加大干燥风量3.提高干复中干燥器温度和风量4.不使用很难挥发的有臭味的溶剂5.成品应放置无有机溶剂气味的地方   热封制袋不好 热封强度不良 1.粘结剂固化不彻底2.热封温度太低 1.熟化彻底2.提高热封温度   热封面脱层、卷曲 粘结剂未固化 固化时间不够;固化剂数量少   开口性不好 内层膜的开口性差 1.开口剂太少2.粘结料(改性剂)太多3.薄膜表面有粘物或油腻 1.增加开口剂用量2.使用二次吹胀法生产内层膜 PVC的外润滑剂、石粉先进事迹良好的开口剂,而PE、PP的开口剂是油酸酰胺、表面活性剂 复合膜卷筒滑移 卷筒滑移 1.卷取张力太小2.薄膜表面滑爽性太好3.复合膜厚度误差太大4.胶涂布不均 1.提高复合卷取张力2.提高卷取压力3.检查复合膜的厚度平整度4.均匀涂布   卷筒成竹笋状 卷取不整齐 注意卷取时不要使机械移动,没有边拉控制器的更应注意 应设立EPC装道 　　历届全国软塑包装讲座上学员的提问及答案　　(一)方便面中的油包和酱包的结构如何？锯齿形的切口有时切不好是什么原因？　　方便面中的油包和酱包的结构应当是PET12μm/OPA615-20μm/CPP70μm的干式复合袋，因为装的是油和酱，需要蒸煮杀菌和抽真空。锯齿形的切口切不好主要是切口不锐利，或者固定刀口和动作刀口之间的进刀角度或距离有问题。　　(二)我厂以前一直使用的是单组分氯丁胶来进行干式复合，同聚氨酯胶相比哪种好？　　单组分氯丁胶的优点是价格便宜，操作简单，不需要熟化就可以用以普通的轻食品包装，其复合牢度只能满足一般食品包装要求，但不能用于高温蒸煮食品、抽真空包装等要求较高的包装场合，其理由是氯丁橡胶的复合牢度低，不如交联固化型聚氨酯胶，氯丁橡胶的耐溶剂性、耐水性、耐热性也大大低于双组分聚氨酯胶，因此，一般的采印厂均使用双组分聚氨酯胶而不用氯丁胶。氯丁胶的复合材料热封制袋时容易出现各种问题，例如：热封面二边缘高出来，而热封面中间胶量减少，有时甚至脱空无胶。这是因为热封制袋时，热封温度过高，而氯丁胶软化熔融温度低，在热封棒的压力下，把氯丁胶挤出热封棒两边，棒中间的氯丁胶被挤压光的缘故。双组分聚氨酯胶交联固化后是一个不熔不溶物，根本不会软化和熔融，当然不会出现这些问题。　　(三)高温蒸煮袋生产中，普通油墨和胶粘剂能使用吗？　　普通的双组分聚氨酯胶和油墨耐100℃30min水蒸馏杀菌是不会有什么问题的。油墨中的颜料中，最低的耐温温度是180℃，绝大多数油墨中的着色剂都能耐200℃以上的高温，油墨中的粘结料、辅结粘结料在高温蒸煮温度下更是稳定而不会分解，因而高温蒸煮对油墨来讲一个会不会因蒸煮而发生油墨附着力降低而发生印刷层脱落在问题。这个问题可以通过对粘结料、溶剂及添加剂的精心选用完全可以做到高温蒸煮后，油墨不脱落。至于胶粘剂，日本人介绍说：聚酯型聚氨酯耐高温蒸煮性超过聚醚型聚氨酯，而聚醚型聚氨酯100℃30min蒸馏杀菌是没有问题的。所以121℃30min的高温蒸煮胶粘剂使用聚酯型聚氨酯并适当作改进，应当是有可能的。　　(四)PVC热收缩薄膜生产中，如何防止设备连接处发生漏料而发焦？　　PVC是热敏性塑料，设备中最重要的是要防止接触面发生漏料，形成死角，使物料在高温下停留时间过长而发生分解漏料。据统计全国300多家的PVC热收缩薄膜生产厂家，能正常运转的不足在30家，问题都是出在挤出机内发生漏料，操作8-10个小时后，料被烧焦，使吹胀膜泡破裂而停车。解决办法是使用能长期耐250℃的硅橡胶作垫圈堵漏。　　(五)挤出机吹塑时，有时产生突然挤不出来，螺杆在机筒内打滑，不进料也不出料，但不是粒料在料斗中”架桥”造成的，为什么？怎样解决？　　挤出机螺杆有三段，其中进料段和计量段是螺杆是等距等深螺纹，也就是说，进料段和计量段的螺槽体积是不变的。物料在进料段和计量段不受到挤压。如果机筒在进料段加热温度过高，物料在进料段已经熔融成液体，那么螺杆就会打滑，因为进料段无挤压力，熔融了的塑料粘度比较低，这样就会停止进料和出料。解决办法是冷却后擦干净螺杆，重新加热加料，使用料段加热温度降低，至少在五段加热器中，前一段（靠近加料斗处）或二段的温度设定在塑料的熔融温度以下并接近于熔融温度。　　(六)挤出流涎复合为了提高LDPE同其他材料的复合牢度，同时保持有良好的热封性，要在300℃下先挤出复合一次，然后再用LDPE180℃挤复一次，第二次挤复时要不要涂AC剂？　　因为用LDPE挤复在LDPE上，相容性极好，不用再涂AC剂。　　(七)双螺杆挤出机能否用于吹膜？为什么？　　双螺杆挤出机还没有听说用于挤出吹膜的，它同单螺杆挤出机在料的输送机理上是不一样的，它不是靠挤压摩擦向前推进的，而是”料斗”式输送。因此，物料在熔融段可以明显地看到因体积的突然缩小而螺槽有孔隙，也就是说双螺杆挤出机虽然有生产量大、塑化较均匀的特点，但其挤压力是远不如单螺杆挤出机的。目前双螺杆挤出机仅公在欧洲较为时兴，美国和日本的专家对它是持否定意见的。在欧洲，双螺杆挤出机也只是用于造粒和异型材的挤出。北京化工学院有一部双螺杆挤出情况的录像，从透明高级材料做的机筒来观察双螺杆挤出机在挤出塑料时的详细情况，这是从美国进口的实验用双螺杆挤出机。　　(八)怎样判断热封强度的好与不好？　　从热封外观看，如热封端处发现有收缩，说明热封制袋温度太高，应适当降低一点。原则上讲，热封温度应当在复合膜外层膜的热定型温度以下，而在内封层树脂的熔融温度以下。热封温度愈高，热封强度愈大，但超过外层双向拉伸膜的热定型温度有可能使封口端处发生收缩。热封强度的简易鉴别方法是把手伸进口袋，并用力往外推开袋边，如用力往外一推就剥开，则热封不好，如推剥不开，则好。如果要在热封口处撕，则撕掉薄膜撕不开热封，则好，否则就不好。　　(九)缠绕包装膜的配方怎样？　　缠绕包装膜又叫拉伸膜或弹性膜、自粘膜。其特点是，表面有一定的粘性，树脂富有粘弹性。因此要使用EVA、LLDPE、PVC等树脂来生产。为了提高粘弹性，可以在LDPE或LLDPE树脂中适当地加上液体丁基橡胶、甘油等，也可加入少量油酸酰胺。　　(十)复合辊橡胶辊筒的硬度多少？　　使用ShoreA75-90的橡胶辊筒和一个光泽的镜面钢辊，钢辊温度为60-100℃。　　(十一)干式复合涂胶时，胶粘剂常常沾到橡胶辊上，引起基材膜边缘反面沾染胶，并且使橡胶辊溶胀，运转不平衡，怎样解决？　　一般来讲，涂胶辊上的橡胶压辊应当比基材薄膜狭窄1/4英寸，即6.35mm，使基材膜把橡胶辊同凹眼辊分隔开来，不让凹眼辊中的胶因运转而洒落到橡胶辊筒上，从而再粘到基材膜反面上来。为了达到这一点，应当做数根橡胶辊，有不同的宽度以适应不同的基材薄膜宽度，边缘6.35mm涂不上胶的地方在干式复合熟化后分切时，应切去切边才能上热封制袋机。由于涂胶压辊是使用所异戊二烯橡胶或其他普通橡胶生产的，没有良好的耐溶剂性，因而避免胶液沾到上面而使它溶胀是很重要的。对于已经溶胀了的胶辊，由于运转不平衡，应重新在车床上车平整，使其圆周度达到良好后才用，否则涂胶会不均匀，甚至可能发生漏涂。另一方面，在安排印刷版面时，要仔细考虑到规定的几种基材膜宽度内供料，否则就要浪费基材膜或者无限制地加多橡胶压辊的数目。　　(十二)涂胶的网纹辊凹眼有哪些形状种类？　　一般有圆锥形的、格子形的两种。格子形的又叫四方体形(guadrangular)。什么样的形状要看网纹辊的生产过程，很难评判哪种比其他的更好，只要求网纹凹眼辊能涂胶均匀，胶量易调控就行。此外，还有角锥形的(Pyramid)及三螺旋形的(trihelical)网纹凹眼辊。　　(十三)为什么干式复合后检查在未印刷的透明复事膜上不发生变黄的现象，而在熟化后制袋时发现有复合膜透明处有发黄的现象，有的却没有，能避免吗？　　这是因为您的熟化室中使用了日光灯管照明的原因。因为我们用的聚氨酯胶粘剂，使用的固化剂是TDI或者MDI，TDI和MDI这两种二异氰酸酯固化的聚氨酯胶，在太阳光中，容易因光辐照而氧化，从而发生黄变，所以不少人把石油管道外护用的泡沫聚氨酯保温材料叫”黄夹克”。凡是在熟化室日光灯管下照射时间太长的就发生了黄变，而放置时间不长的就不发生黄变。如果我们在乙组分固化剂中，不是使用TDI和MDI，而是使用XDI和HDI，则这种聚氨酯胶膜，即使长期太阳光辐照也不发生变黄。但是XDI和HDI价格比TDI和MDI贵。