PPT医学课件造成剥离强度偏低的几大原因讲义.ppt
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1、造成复合剥离牢度偏低的因素很多,除复合工序因素外,如:造成复合剥离牢度偏低的因素很多,除复合工序因素外,如:印刷薄膜表面润湿张力处理度不足印刷薄膜表面润湿张力处理度不足,复合的油墨与薄膜附着牢度不好,复合的油墨与薄膜附着牢度不好,薄膜中增塑剂、抗氧化剂等添加剂的类型、品质、粒径大小、含量薄膜中增塑剂、抗氧化剂等添加剂的类型、品质、粒径大小、含量多少都对复合牢度产生影响,这些添加物会影响到薄膜的表面极性多少都对复合牢度产生影响,这些添加物会影响到薄膜的表面极性或会缓慢释出或会缓慢释出,影响胶粘剂和油墨的粘合效果影响胶粘剂和油墨的粘合效果,从而影响复合牢度。此从而影响复合牢度。此外,薄膜的平整度、
2、厚度和粗糙度,天气原因、生产工艺、生产环外,薄膜的平整度、厚度和粗糙度,天气原因、生产工艺、生产环境的优劣,内容物和贮存环境、时间也会影响到复合牢度偏低境的优劣,内容物和贮存环境、时间也会影响到复合牢度偏低。目录:目目目录:目目目录:目录:一、原材料原因:一、原材料原因:二、油墨原因:二、油墨原因:三、胶粘剂原因:三、胶粘剂原因:四、生产工艺因素影响:四、生产工艺因素影响:五、其它因素影响:五、其它因素影响:六、案例分析:六、案例分析:一、原材料原因:一、原材料原因:1 1、塑料薄膜的电晕处理值偏低,影响剥离牢度、塑料薄膜的电晕处理值偏低,影响剥离牢度 :表面张力低,就会导致胶黏剂流平性差,墨
3、层附着牢度低,复合膜粘结强度低。在薄膜投入生产前应认真检测其表面张力值,最好能达到标准达因,因为未达标的薄膜根本就不能使油墨和胶粘剂完全铺展,复合后的成品当然达不到剥离强度的要求。常用基材的表面张力值为:BOPP(CPP、PE)40、PET50、PA52以上达因。夹中间层的材料未经过双面电晕处理或电晕处理不符合要求,都不能使用。水煮、蒸煮袋复合材料随加工温度的提高还应有更高的要求。2 2、塑料薄膜中添加剂析出及材料中爽滑剂以及开口剂比例过高:、塑料薄膜中添加剂析出及材料中爽滑剂以及开口剂比例过高:一般为保证薄膜产品生产中的顺畅以及成品袋良好的开口性能,内层材料中会添加一定比例的爽滑剂、开口剂,
4、这些添加剂都是低分子物质,塑料薄膜中的添加剂也会影响到粘接牢度,如添加比例过高会影响胶粘剂与薄膜的粘结性能。刚复合好的薄膜短时内迁移出来的添加剂量并不多,还不至于引起粘结牢度下降。但时间长了,迁移出的添加剂就把胶膜与该基膜隔离开来,破坏了原有的粘结状态,使复合牢度降低。爽滑剂又被称作润滑剂。润滑剂分为内润滑和外润滑两类。在加工CPP(IPP)、CPE(IPE)薄膜时,爽滑剂通常会被加在热封层当中,在加工BOPP薄膜时,爽滑剂通常会被加在芯层当中。这些润滑剂的分子会迁移至薄膜的表面(“外迁”)形成一层油性表面,而起到改善薄膜表面性能的润滑作用,降低摩擦系数。添加量视薄膜的厚度及客户所要求的摩擦系
5、数值而定。在BOPET和BOPA薄膜的加工过程中并不需要使用酰胺类的爽滑剂。一般使用的添加剂为二氧化硅类产品。这类添加剂中主要有硅石、化学法后硅粉、成品二氧化硅等。烯烃类材料已加入薄膜中的爽滑剂等添加剂烯烃类材料已加入薄膜中的爽滑剂等添加剂,在较高的温度条在较高的温度条件下会从薄膜的表面向薄膜的内部迁移(件下会从薄膜的表面向薄膜的内部迁移(“内迁内迁”),而在较低),而在较低的温度环境下会再次向薄膜的表面迁移(的温度环境下会再次向薄膜的表面迁移(“外迁外迁”)。也就是说:)。也就是说:烯烃类材料在较高的温度条件下对油酸酰胺、芥酸酰胺类外润滑烯烃类材料在较高的温度条件下对油酸酰胺、芥酸酰胺类外润
6、滑剂有相对较好的相容性,在较低的温度条件下对油酸酰胺、芥酸剂有相对较好的相容性,在较低的温度条件下对油酸酰胺、芥酸酰胺类外润滑剂的相容性相对地较差。随着薄膜中添加剂含量的酰胺类外润滑剂的相容性相对地较差。随着薄膜中添加剂含量的增加,薄膜的摩擦系数增加,薄膜的摩擦系数ss下降,表面粗糙度增大。下降,表面粗糙度增大。薄膜表面添加剂上浮卷膜形成凹凸状:3 3、镀铝膜质量:、镀铝膜质量:有些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,与标准规定的1N/15mm 的指标有相当大的差距,产品显然是不合格
7、的,对材料的选择要比较慎重。一般产生镀铝脱层或转移的有:第一层复合后不会产生镀铝转移脱层现象,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。同时对于镀铝膜铝分子的附着牢度也非常重要。热封层厚度一般不低于40um,厚度过低,则易产生剥离牢度偏低。但是厚度大的热封层薄膜(60um以上),生产时都会加入大量添加剂。因此,在购买CPP或PE时要购尽量少加或不加添加剂的薄膜。(水煮、蒸煮袋热封层不低于60um)4 4、热封层厚度:、热封层厚度:常用塑料薄膜外观质量应符合:常用塑料薄膜外观质量应符合:常用塑料薄膜物理机械性能指标:常用塑料薄膜物理机械性能
8、指标:二、油墨原因:二、油墨原因:1、油墨选择和质量:油墨质量的好坏直接影响到复合包装膜的复合牢度,适用于复合包装的油墨主要有:普通溶剂复合油墨、聚胺脂通用型复合油墨、无苯复合油墨、醇溶复合油墨、醇水性油墨和水溶性油墨、UV塑料油墨、耐高温蒸煮油墨等,应根据不同的包装要求、工艺、内容物、后加工工艺温度来选择合适的油墨,不能一墨多用,特别是耐120以上蒸煮油墨除选择耐热度外,还应根据厂家要求加入一定量的油墨专用固化剂以加强油墨对薄膜的附着力,提高复合牢度。2 2、油墨附着力差:、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
9、油墨转移,影响产品剥离强度性能,此类状况在BOPP 材料上比较多见。另外,在油墨品种中一些染料油墨、金银油墨、珠光油墨对复合强度影响较大,我们在选择油墨上要从油墨类型、细度、耐热度或油墨与材料、胶粘剂的相互匹配上加以注意。3 3、油墨残留溶剂消耗固化剂:、油墨残留溶剂消耗固化剂: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。因此在选购油墨中,尽量少用或不用含有异丙醇之类的溶剂,在印刷工序中,尽量减少溶剂的残留。R-NCO+H2O-R-NH2+CO2 R-NCO+H2O-R-NH2+C
10、O2 这一步反应虽然不是很快这一步反应虽然不是很快,但比起固化剂中的异氰酸酯和主剂反应要但比起固化剂中的异氰酸酯和主剂反应要快得多约快得多约20倍。若加上空气中的灰尘或杂质形成有核的气泡倍。若加上空气中的灰尘或杂质形成有核的气泡 常用的塑料油墨、胶粘剂(检测适用)标准:1、细度:GB/T13217.32008;2、粘度:GB/T13217.42008;3、初干性:GB/T13217.52008;4、着色力:GB/T13217.62008;5、附着牢度:GB/T13217.72008;6、QB/T20242012凹版塑料薄膜复合油墨;7、QB/T10462012表印油墨;塑料凹版里印油墨常规检测
11、:塑料凹版里印油墨常规检测:目前常用于塑料软包装干式复合用的胶粘剂分为聚酯型和聚醚目前常用于塑料软包装干式复合用的胶粘剂分为聚酯型和聚醚型型1 1、聚酯型:、聚酯型:性能上比聚醚型好,粘结力高,剥离强度高,硬度好,性能上比聚醚型好,粘结力高,剥离强度高,硬度好,耐高温却不耐水解,可用于耐高温却不耐水解,可用于121 121 蒸煮袋上用胶蒸煮袋上用胶 2 2、聚醚型:聚醚型又分为芳香族和脂肪族,端氢基为聚醚多元醇、聚醚型:聚醚型又分为芳香族和脂肪族,端氢基为聚醚多元醇时有较好的柔软性、耐水性,但强度和耐老化差些,不耐高温,机时有较好的柔软性、耐水性,但强度和耐老化差些,不耐高温,机械强度差些,只
12、能用于械强度差些,只能用于100 100 以下普通袋。以下普通袋。三、胶粘剂原因:三、胶粘剂原因:B-1B-1芳香族芳香族-固化剂异氰酸酯基(固化剂异氰酸酯基(NCO)直接与芳香环相连接,经)直接与芳香环相连接,经水解后会变成芳香胺,生成的聚氨酯有较大的毒性,是一种致癌物,水解后会变成芳香胺,生成的聚氨酯有较大的毒性,是一种致癌物,不可用于水煮、蒸煮袋。不可用于水煮、蒸煮袋。B-2B-2脂肪族脂肪族-NCO不直接与芳香环相接,水解后只生成脂肪胺,一不直接与芳香环相接,水解后只生成脂肪胺,一般可用于水煮蒸煮袋用胶。般可用于水煮蒸煮袋用胶。1 1、胶粘剂的品种、胶粘剂的品种质量与要复合的基材不相适
13、应影响剥离强度:质量与要复合的基材不相适应影响剥离强度:胶粘剂的品种、质量与要复合的基材和内容物相适应。应根据不同的基材、产品结构、后加工要求、内容物等选择胶黏剂。不同厂家的VMCPP及VMPET复合后差别特别大。聚醚型胶黏剂中的醚键与滑爽剂中的氨基形成氢键,影响复合强度。必须由基材和复合物的最终用途来选择适当的胶粘剂。不同的胶黏剂性能差异很大,应使用专用胶黏剂,不同用途的复合膜就选择相适应的基材和胶粘剂。例如:如复铝箔胶黏剂、镀铝膜胶黏剂、抗介质胶黏剂等。复合袋要经过高温蒸煮杀菌,则应选用耐高温(121或135)蒸煮型粘胶剂,绝不能使用一般的胶粘剂,一般的胶粘剂不耐温,复合薄膜通常不到80便
14、会分层,根本达不到包装对剥离强度的要求。三、胶粘剂原因:三、胶粘剂原因:2 2、胶黏剂对油墨的渗透不佳,浮在油墨的表面:、胶黏剂对油墨的渗透不佳,浮在油墨的表面:胶黏剂对油墨的渗透不佳,浮在油墨的表面,而油墨与基材之间的附着牢度又不好,也会导致复合薄膜分层,表现在有油墨的地方,特别是多色套印部位。油墨被胶粘剂拉下来。使用高固含量胶粘剂时,将干燥速度放慢一点,让胶粘剂有充分的时间向墨层渗透,到达承印基材表面。适当增加上胶量,都有利于提高复合牢度。3 3、上胶量不足、上胶量不足涂布不均将直接影响粘接力,影响剥离牢度:涂布不均将直接影响粘接力,影响剥离牢度:过分追求成本的降低,上胶量太少,往往会造成
15、次品或废品。上胶量不足的原因,除了网点深度和胶液浓度因素外,很多与网辊清洗不净、网点被堵塞有关。因为每次用溶剂冲洗、揩擦,是不能将网点里面剩余胶液彻底洗净的。这少量未洗净的胶要交联固化,越积越多,网点深度就逐步变浅,导致上胶量减少。为此,可用高效洗版液定期对已被堵塞的上胶网辊进行清洗,以恢复网辊的涂胶性能。另外薄膜表面粗糙,厚薄不均使胶粘剂涂布量不足(或不均),涂布不均匀也会导致剥离强度降低,粘接力降低。4、稀释剂纯度不够高,含稀释剂纯度不够高,含-OH根将影响复合剥离强度:将影响复合剥离强度:如果稀释剂的纯度不高,含有水、醇等活性特质,会消耗掉 一部分固化剂,造成胶粘剂中主剂与固化剂实际比例
16、失调,粘结力下降。一般用于干式复合的醋酸乙酯的纯度在国标GB/T37282007工业乙酸乙酯中规定:一等品和合格品水分的的含量小于0.10%,并且不含活性H+的的异物。如果含水量多或含-OH物质多的话,可能出现复合包装袋起皱、脱层等现象产生。有关胶粘剂和复合膜的几项标准:1、GB/T333202016食品包装材料和容器用胶粘剂;2、GB/T37282007工业用乙酸乙酯国家标准。3、GB/T213022007包装用复合膜、袋通则;4、YY02361996药品包装用复合膜。1 1、复合工艺、复合工艺(涂布量涂布量):胶粘剂的涂布很大程度影响复合包装的复合牢度,不同产品结构和基材选用不用胶粘剂,调
17、整复合工艺,一般复合工艺的胶粘剂的涂布量为2.5-3.5g/m2干胶量左右,(溶剂型胶粘剂)。但在复合镀铝膜或纯铝箔时,需加大上胶量至此3.5-4g/m2的干胶量,水煮、蒸煮结构外层上胶量必须大于4.0g/m2,内层可达4-55.0g/m2干胶量为佳。四、生产工艺因素影响:四、生产工艺因素影响:谢谢啜灭菌后破袋、脱层处油墨转移灭菌后破袋、脱层处油墨转移 (图例):(图例):2 2、胶粘剂活化不良:、胶粘剂活化不良:复合时的钢辊表面温度太低,以致胶黏剂活化不良。复合时的黏性不高,对第二基材的浸润不佳,粘结力不好,造成两种基材之间不能非常好的密着,影响了粘结牢度。正常工艺要求,复合钢辊的表面温度经
18、常保持在5585度。并且在冬天或潮湿天气应将复合预热辊开启,以保证在复合时两种基,材温度相差不可太大,提高胶的活化,保证复合牢度。3 3、胶液配制顺序错误:、胶液配制顺序错误:有时厂家会发现什么工艺都没变,复合膜的剥离强度却突然变得很差,把配胶方法变一下,强度就好了。标准胶液的配制方法:先将主剂倒入配胶桶,倒入1/3溶剂稀释、搅拌均匀后,再加入固化剂,边加边搅拌。倒入1/3溶剂稀释均匀搅拌。最后将剩余溶剂清洗完主剂和固化剂桶后再倒入配胶桶充分搅拌均匀。4 4、复合时刮刀角度及胶液落差较大,复合压力不足:、复合时刮刀角度及胶液落差较大,复合压力不足:复合时刮刀角度及胶液落差较大,冲击产生气泡,复
19、合机高速运转时,气泡不能及时消散,致使胶盘内产生大量气泡,然后被夹带入转移到薄膜上,胶黏剂粘度太高,也会产生气泡。根据不同的设备、材质、厚度调整复合压力和温度。复合压力不足,复合辊表面温度太低,胶黏剂活化不足,流动性小,使胶液网点与网点间的间隙无法填补,产生有微小的间隙,造成气泡,而影响复合牢度。残留溶剂太多引起析皱脱层;五、其它因素影响:五、其它因素影响:1 1、生产车间周边环境脏、灰尘多;湿度大影响、生产车间周边环境脏、灰尘多;湿度大影响:环境因素影响如灰尘及杂质、水气,胶液中含有其它物质,胶液混浊反白都会影响复合牢。2 2、塑料表面附有小水珠:、塑料表面附有小水珠:工作环境中湿度太大,空
20、气中水分附着在塑料表面,尤其是吸湿性大的塑料表面,如尼龙、玻璃纸等阻碍胶粘剂的附着;配置好的胶液中混有水分,没有被烘干,与固化剂反应产生二氧化碳气泡影响复合牢度。3 3、烘干温度的影响、烘干温度的影响:复合过程中,烘干道的热压辊温度应根据实际情况作调节,通常热压辊温度宜控制在55-80为宜。(以各不同基材、厚度设定)烘干装置中要求溶剂挥发越完全,其剥离强度也会相应提高,温度失控同样影响剥离强度,粘接力也会降低。一般进烘口温度在60为宜,二区、三区则相应提高,如果进烘口温度过高,只烘干胶膜表层,内层无法烘干,不仅影响剥离强度,而且将产生异味。4 4、溶剂残留量太高影响剥离强度,影响粘接力、溶剂残
21、留量太高影响剥离强度,影响粘接力:残留溶剂太多,复合后会形成许多微小气泡,使相邻的复合基材脱离、分层,气泡越多,剥离强度越低,要提高剥离 强度,就必须减少气泡的产生。另外,残留溶剂的存在会降低胶层固化后的内聚强度,剥离测试时表现为胶层的内聚破坏,但强度却不很好。气泡的产生与许多因素有关,诸如上胶不均匀,烘干道温度过低,热压辊温度偏低及室内温度不合适、空气中湿度偏大、溶剂纯度等。避免使用高沸点溶剂,也可减少气泡的产生。5 5、熟化不完全影响到剥离强度、熟化不完全影响到剥离强度:熟化控制主要是熟化温度和熟化时间的控制,熟化温度和熟化时间是由所用粘合剂性能和产品最终性能要求所确定的。不同的粘合剂品种
22、有不同的熟化温度和时间。熟化温度太低,低于20,粘合剂的反应极缓慢;熟化温度太高,基材膜添加剂析出,影响复合膜性能和增加异味,如熟化时间太长也会影响复合膜性能并增加异味,这主要是聚乙烯薄膜中的加工助剂析出造成的。复合后尽快放到熟化室也很重要,若过了十几个小时再放进去熟化,效果就会相差很大,剥离力要小23N/15mm,这一点要充分注意。6 6、包装内容物及其它:、包装内容物及其它:复合包装袋生产后虽然复合牢度可以达到标准,但有些包装物亦可使复合牢度降低:如一些含水、油、酸、辣、等挥发刺激性气体释放出的食品、物品等。例如:辣椒、香料、卤肉、卤蛋等等,内容物中的某些酸性或油脂类物质会使胶粘剂中的聚氨
23、酯系列物质与之反应,部分胶水已交联固化后的大分子团会被反应分解,直致复合强度急剧下降,造成复合层离层脱落。因此可在基材上选择阻隔性更好的材料,选择耐抗性更好的油墨、耐介质性好的胶粘剂。并在复合工艺上做适当的调整以保证复合牢度。部分脱层、皱析样品:如果蒸煮袋在蒸煮前后受到内容物的侵蚀而溶涨、老化,拉伸强如果蒸煮袋在蒸煮前后受到内容物的侵蚀而溶涨、老化,拉伸强度因而下降以后,在高温蒸煮过程中,由于反压控制不良,蒸煮袋膨度因而下降以后,在高温蒸煮过程中,由于反压控制不良,蒸煮袋膨胀起来,于是己被溶胀的部分复合膜被延伸的程度就会大于未被溶胀胀起来,于是己被溶胀的部分复合膜被延伸的程度就会大于未被溶胀的
24、部分,如果巳被溶胀的部分的复合膜被延伸的程度超过了其弹性变的部分,如果巳被溶胀的部分的复合膜被延伸的程度超过了其弹性变形的范围,那么,在冷却后就会在此部分出现表面的皱褶现象,若复形的范围,那么,在冷却后就会在此部分出现表面的皱褶现象,若复合牢度不佳的情况下还会产生复合脱层。合牢度不佳的情况下还会产生复合脱层。不久前,在多个微信群讨论十分热烈的一个话题,即用不久前,在多个微信群讨论十分热烈的一个话题,即用BOPA/RCPP(7.5BOPA/RCPP(7.5丝丝)复合的卤蛋袋,装蛋抽真空,经灭菌处理后一复合的卤蛋袋,装蛋抽真空,经灭菌处理后一段时间,袋子从表面上看似乎没问题,但少微用力,袋边破裂,
25、段时间,袋子从表面上看似乎没问题,但少微用力,袋边破裂,复合牢度也产生脱层。复合牢度也产生脱层。卤蛋与蛋黄结合会产生硫化铁,而对于塑料薄膜老化来说,卤蛋与蛋黄结合会产生硫化铁,而对于塑料薄膜老化来说,铁是催化剂、硫起老化作用,因此,在高温蒸煮条件下,在铁、铁是催化剂、硫起老化作用,因此,在高温蒸煮条件下,在铁、硫这两元素的作用下,会快速老化,导致破袋和离层。硫这两元素的作用下,会快速老化,导致破袋和离层。内容物的关系:内容物的关系:RCPP RCPP的选择是关键:的选择是关键:RCPPRCPP不但在高温作用下会产生脆化,而在低温下也存在脆性,因不但在高温作用下会产生脆化,而在低温下也存在脆性,
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