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1、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分为芥酸酰氨与油酸酰氨,如添加比例过高会影响胶粘剂与薄膜的黏结性能。

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。

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。

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黏剂中的-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。

由于药品食品对包装材料的阻隔性能有较高的要求,对材料的选择也比较慎重。
因此PET/VMCPP、OPP/VMCPP、PET/VMPET、MPET/CPP等材料己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0.1N/15mm~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VM-PET的3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。

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溶剂残留量问题一直是困扰油墨企业的一个难题,国家已经在BOPP/PE复合包装的卫生要求中,要求苯类溶剂的残留量必须达到3㎎/㎡以下。 随着人们对食品卫生要求的不断提高,如何降低食品包装印刷机机刷中的溶剂残留量,已经成了各油墨企业重点考虑的问题。

软包厂在实际操作中,可从以下几个方面来降低食品包装印刷机刷中的溶剂残留量:

一、在EVA-40W、MP-45和CL-PP三种树脂中,往往是CL-PP带来的溶剂残留量最高,EVA-40W带来的溶剂残留量最少,所以在能够保证复合强度的条件下,可以适当降低CL-PP的含量,增加EVA-40W的含量;

二、选用合适的CL-PP。
不同厂家的CL-PP在复合油墨中引起的溶剂残留量差异很大,如果配方成本能够接受,可以选用日本制纸生产的PP803MWS,在相同用量的条件下,一般可降至50%;

三、在溶解EVA-40W、MP-45和CL-PP时,加入一部分的乙酯和残留溶剂减少剂,可有效地降低甲苯类溶剂在油墨皮膜中的残留量;

四、检查用于油墨的溶剂和印刷机机刷所使用的溶剂是否纯净,如果有少量的高沸点溶剂,也可能造成溶剂残留量过高,甚至导致印刷品存在严重的异味;

五、在印刷和复合的过程中进行调节:

1、配制稀释溶剂时尽量少用甲苯类溶剂,可以选用甲苯∶乙酸∶丁酮=2∶5∶3的混合溶剂;

2、在印刷的过程中提高印刷机烘道内的排风,适当提高烘道的温度,如果条件允许可在白墨印刷完之后,打开烘道进行多次干燥;

3、在印刷的过程中可以适当降低油墨的粘度。

受“袋状的复合薄膜在经受不同条件的热处理后其纵横方向会发生不同程度的收缩”现象的启发,某行业人士产生了一个想法:片状的复合薄膜在相似的条件下的收缩/卷曲状态会是什么样的?为此,该行业人士做了一个实验来证明。

使用两个PA/CPP复合袋同批的袋子,在袋子的非封口区域,将袋子的正、背两面分别沿纵向和横向剪开。
在沿横向剪开后,并将原来的封口边剪掉。

将两个袋子分别放入家用高压锅和沸水中进行10分钟的热处理。

热处理结束后,取出袋子,擦干水分,放在桌上静置了20小时以观察其形态的变化。

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图1是经受热处理后的袋子的状态。
图中左边的是进行了水煮的袋子,右面是进行了蒸煮的袋子。
从图中可以看出:两个袋子的剪开的面都向PA侧发生严重的卷曲,而蒸煮过的袋子的卷曲程度更为严重一些。

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经测量,其中A边的卷曲直径约为3.5毫米,B边的卷曲直径约为3毫米,C边的卷曲直径约为2毫米,D边的卷曲直径约为2毫米。

通过计算,可以得知各个边的薄膜中仍然存在的收缩率差异分别为:4.4%、5.2%、7.8%、7.8%。

将B边和D边展开,测量其长度数据分别为176.5毫米和175.5毫米。

上述数据清晰地表明:有PA薄膜的复合薄膜的收缩率对温度和水分的敏感度非常高。

此外,上述数据表明,对于需进行热处理的两层及多层复合薄膜的热收缩事宜还可以有另一种分类方法:

复合薄膜的“同步收缩”体现为材料的整体尺寸的缩小,如同《热处理实验数据》一文中的数字所示;

复合薄膜的“非同步收缩”则体现为材料的卷曲及“翘曲”状态的变化。

复合薄膜的“非同步收缩”又有两种表现形态:一是在袋子的开口边“向内卷曲”或“向外卷曲”,二是袋体呈现不同方向与程度的“翘曲”。

袋子的开口边“向内卷曲”或“向外卷曲”的状态显示了复合薄膜内部除了同步收缩以外仍然存在的非同步收缩大小及方向。

需要注意的是:国内市场上销售的CPP薄膜的热收缩率基本不大于1%,PE薄膜的纵向热收缩率在1.4~7.2%之间,其横向的热收缩率在-0.4~-1%之间,即以吹塑法生产的PE薄膜受热后在其横向上是膨胀的(检测条件为100℃、10分钟,水煮或电热箱)。

而PA薄膜的热收缩率事宜,根据GB/T20218-2006《双向拉伸聚酰胺薄膜》的相关规定,在160℃、5分钟的条件下收缩率为不大于3%。
但在该标准中没有湿热条件下的收缩率指标。
日本的尤尼奇卡公司对水煮、蒸煮用途的PA薄膜有湿热条件下的热收缩率指标,检测条件是100℃、5分钟,指标是纵向不大于2.8%,横向不大于1.7%。

很显然,在上述数据的条件下,PA/PP结构的水煮、蒸煮袋在经过热处理后都是必然要向外卷曲的。
而对于PA/PE结构的水煮袋,如果制袋时是“纵出”的,经过热处理后,袋子的开口边有可能是向外卷曲的,有可能是向内卷曲的,也有可能是平整的;但如果制袋时是“横出”的,经过热处理后,袋子的开口边一定是向外卷曲的。

根据试验结果对蒸煮袋生产企业的建议

从本文的试验结果来看,PA/PP复合膜的热收缩率在水煮条件和蒸煮条件下是不一样的,因此,建议加工水煮袋或蒸煮袋的企业:在将采购来的基材投入生产之前,应在相似的水煮条件或蒸煮条件下,对基材的热收缩率进行检测。
如果检测的结果相近,则可按正常的复合生产工艺进行加工;如果检测的结果有较大的偏差,最好不要使用偏差过大的基材;如果没有其他的材料可以替换,则应考虑在复合加工时有意地让下机的复合材料向内卷曲(同时应注意调整产品出厂标准,并应与下游客户事先进行沟通)。

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