热封窗口才是应该关注的点……

塑料软包装包装复合膜、袋,在生产过程中通常是采用热封的方式将要包装的产品密封到一个密闭的环境中。热封就是利用外界的各种条件(如电加热、高频电压及超声波等)使塑料薄膜封口部位受热变为粘流状态,并借助一定压力,使两层薄膜熔合为一体,冷却后保持一定强度。   为了保证商品在包装、运输、贮存和消费过程中能承受一定的外力,保证商品不开裂、泄漏、达到保护商品的目的,要求封合部位有足够的强度和密封性能。热封强度反映了复合包装材料的各种综合物理机械性能,是包装材料的最重要指标之一。   各种材料的热封性能有很大区别,热封性能其实是材料的熔融温度反应,不同分子量和结构的高分子,远程结构和近程结构,对材料的热封性能有很大的参考意义,   塑料热封是热和力共同作用的结果,一方面在熔融状态下的塑料封口表面,高分子链段相互扩散、渗透,相互缠绕,达到封口密闭;另一方面,在熔融粘流状态的高聚物分子在压力作用下变形,相互接近,分子间产生足够的范德华力,使热封表面相互密闭。  1、 热封温度   热封温度的作用是使粘合膜层加热到一个比较理想的粘流状态。由于高聚物没有确定的熔点,只是一个熔融温度范围,即在固相与液相之间有一个温度区域,当加热到该温度区域时,薄膜进入熔融状态。高聚物的粘流温度及分解温度是热封的下限和上限,这两个温度的差值大小是衡量材料热封难易的重要因素。  不同材料的熔融温度不同,根据高分子的分段移动机理,一般来说,分子链柔顺性越好,链内旋转的能量位垒低,流动单元链段短,熔融温度低,热封温度也就低。   2、 热封压力   热封压力的作用是使已处于粘流状态的薄膜在封口界面间产生有效的高分子链段相互渗透、扩散现象,也使高分子间距离接近到可以产生分子间作用力的结果。热封压力过低,可能造成热封不牢;压力过高,可能使粘流态的部分有效链段被挤出,造成热封部位半切断状态,强度减弱,压力高限应该使封口后强度比封口前不低于15%。  热封压力作为分子运动的外力,它的增加实质上是更多地抵消分子链段与外力相反方向的热运动,提高链段沿外力方向跃迁的几率,使分子链重心发生有效的位移。      3、 热封时间   热封时间指薄膜停留在封刀下的时间,热封时间决定了热封设备的生产效率,近年出现了一种可控的多次热封设备,可在不降低设备的生产效率下增加热封时间。热封时间的延长一方面可以增加热量的传递,让热封层尽快达到热封刀的设定温度,另一方面,随着外力作用时间的增加也有助于高分子链段产生粘性流动,达到封合的目的。   因为上述因素作用在外表面,不同的厚度和不同的复合结构对效果也有很大影响。薄膜越厚,热封层达到相关热封温度需要越长的时间,也可通过提高温度和压力来调整。不同结构的材料热封条件也不同。如复合部分有铝箔材料在内,因为金属具有的良好导热性,可适当缩短热封时间;如果层内含耐温差的油墨、粘合剂等,则需要降低温度,靠提高热封压力、增加热封时间来解决。   热封因素的确定,需要使用热封试验机和电子拉力机进行摸索和检测,确定好温度、压力和时间的上下限后再到相应热封设备上调整相关工艺。

1、手工热封法

手工热封法是一种最简单的热封方法,常用于、单一薄膜热封。热封时需要借助于耐热薄膜(玻璃纸、涤纶薄膜等)。先将普通电烙铁刀口部位弯成“L”形,刀口宽度一般为3mm,再将导线接通在调压器上进行恒温控制。薄膜在封口处留一个边,则热封强度会更大些。热封前,先在被热封薄膜的热封线间覆盖玻璃纸,再用手紧握电烙铁手柄,使热封刀口沿着热封线不停地移动,将熔融的两个表面热合在一起。实际操作时,最好铺2层细平布,再铺一层不易变形的卡其布,布纹应与热封线呈45°或平直,其作用是使热封部位产生均匀的花纹,以强化花纹(起到筋骨支撑的作用)结构来达到分子间互相渗透的目的,提高封口界面的密封性。

2、高频热封法

高频热封利用电子管自激振荡器产生的高频电场,使塑料介质分子产生热量,并施以一定的压力来实现热封。高频热封的基本原理是:塑料薄膜在高频电场的作用下,极性分子按照与电极相反的方向排列,分子中的正电荷转向负极,负电荷转向正极。如果电场方向改变,电荷也将改变位置。这种电荷的位移称为“极化”。“极化”就是使分子进行有规则的取向。为此,必须克服摩擦阻力,消耗一定能量,而这种能量的消耗又转化为热的形式放出,这就是发热的原因。发热的薄膜在底板与 模具的适当压力下,两层薄膜就能结合在一起。塑料薄膜所产生的热量与电场频率、电场强度的平方及损耗因子成正比。一般高频热封采用的频率大约为50~80兆赫(为20~45兆赫)。对于较薄的薄膜,应使用较高的频率和较低的电压,以免薄膜被击穿而产生电火花。高频热封机包括高频振荡、机械传动和电气控制三个部分。

3、热板热封法

热板热封法依靠外部加热实现热封。首先将两层重叠的薄膜放在两块加热(或者其中一块加热)的金属板之间,直到表层熔化,然后在压力下使熔化的表面迅速结合在一起,并保持压力至冷却为止。热板热封装置结构简单,成本低,寿命长,且不易损坏。因此,在聚乙烯袋等软包装封口方面得到广泛应用。

4、脉冲热封法

脉冲热封法也称热脉冲焊接法,首先使被热封件在加压之下热熔,然后冷却并释放压力。通常是用一条镍铬带代替金属板做加热元件,从镍铬带通入瞬时电流而加热。操作时将搭接的塑料薄膜放在工作台上,通过人工或自动控制,使上面的加热元件压紧塑料薄膜,同时电流自动流入镍铬带,于是强热能脉冲作用到热封面上,持续很短时间之后,由时间继电器切断电流,随即加以冷却,然后去除压力,再取出热封件。

5、红外线辐射热封法

红外线辐射热封法可用于、薄膜的热封,加热器是碳化硅黏土棒,末端镀金属,以利于电气接触。也可用电热石英管做加热器,大多数塑料在辐射波长为3μm时,吸收能量最大,相应的表面温度约为700℃,热封效果也最好。

6、超声波热封法

声音是介质的一种弹性振动的结果,可在介质中传输,人可听到的声音频率大约在16~20千赫范围内。如果频率超过20千赫,即所谓听不见的振动称超声波。超声波热封所用的频率为20~40千赫。热封机的主要部件是一个换能器,换能器上绕有线圈,线圈连接振荡器,借助磁伸缩效应,把高频电流转换为机械振动,机械能从振动头向外发射,再以一种波的形式传给薄膜,在薄膜内部引起效应力,并在振动的界面上形成两层薄膜的冲突现象。随着发热和升温,使薄膜软化熔融,加之下面支撑台的反作用力及其振动头的夹紧力,使热封合面上的聚合物分子互相扩散。因此,被热封薄膜的分子之间具有较强的结合力。

7、热空气热封法

热空气热封法是借助热气,将其吹向塑料薄膜表面进行热封,此法可应用于重包装的热封。

软包装的每一道工序都可能因静电产生安全事故,尤其是印刷、复合这两道工序特别明显,这是因为这两道工序都有使用溶剂,稍有疏忽则可能引发火灾,同时,在制袋的时候,也会因静电而带来袋子不好开口、不整齐、粘刀等问题。静电,这个看似很小的因素,却对我们的生产影响广泛,应引起我们的重视。

一、静电对软包装生产的危害

在印刷工序当中,由于静电未处理好,可能会产生的事故:静电产生的火花引发油墨、溶剂起火,产生火灾。静电引起的印刷图案边缘起毛。静电会使薄膜上的油墨流平性变差,图案时断时续,好像印不上去一样。静电引发收卷不平整。

在复合工序,静电可能会产生的事故:静电产生的火花会引发胶水、溶剂起火,产生火灾。静电会使复合膜收卷不平整。由于在印刷时静电没有完全释放完,在复合时会在图案的边缘产生气泡。

二、软包装企业消除静电的措施

1、要加强树立员工的安全意识,对操作人员要进行安全培训。

2、天气干燥时,要对生产场地加大湿度以消除静电。

3、加强对静电的消除工作,安装有效接地装置、安装静电消除器。

4、在印刷金、银墨时,要选用知名厂家生产的油墨,因为会有抗静电剂在里面,会大大减少静电的产生。

5、在印刷极性薄膜时(NY、PET),可以考虑在稀释溶剂里加点消除静电的溶剂,如异丙醇、丁酮来消除静电。

6、降低机器速度和减小收、放卷张力,也能消除一部分静电。

为什么会出现底皱现象?

底皱仅仅发生于薄膜收卷开始的一段长度中,表现为起皱和条纹多而深,其产生由多种因素所致。如在工艺参数上,不同类型的分切机,工艺参数的设定方式、方法、数值是不同的。例如:老式分切机通过手动调节收卷马达电压来控制收卷张力并使用机械磨擦阻力得到放卷张力,而新式的分切机使用电脑根据输入工艺参数控制收卷和放卷马达得到最合适的收、放卷张力,两者之间的参数设定就根本不同。设备本身性能和薄膜内在性能对薄膜分切收卷质量确有很大影响,但是合适的工艺可以改善纵向条纹、底皱等质量问题。不同设备和不同类型规格的薄膜要采用适当的分切工艺,设备状况变化时也可以通过工艺调整给予弥补,但工艺调整必须慎重。

另外,分切工序最重要的原辅材料是纸芯和大轴膜卷,其质量好坏不但影响分切速度,而且与纵向条纹、底皱等问题紧密相关,需要采用过程控制、进货检验和最终检验相结合的方法来加强监控,稳定大轴膜卷以及原辅材料质量。如以纸芯为例,宽幅分切机使用的纸芯较长(最大可达2米以上),而且还要高速旋转,作为薄膜缠绕的中心,其直线度、同心度、强度、表面光洁度等指标最为重要。

一般来说,纸芯越宽,直线度和同心度就越难保证。质量较好的纸芯直线度应达到0.04%以内,而10μm以下的薄膜应使用表面粗糙度小于0.2μm的纸芯。纸芯的质量不但与其制造有关,而且也与储存、运输等条件密切相关,若使用中发现质量异常的纸芯要及时更换。

分切时薄膜长度不足、宽度偏差过大怎么办?

这是由于收卷计数错误或被分切薄膜长度不足,以及设备定位不正确等原因引起。为满足用户需要得到一定长度的膜卷,一般情况下,操作人员可以从收卷机上的数据显示得到收卷长度。但是生产中往往会遇到破膜以及划去大轴膜卷表面的部分薄膜等情况,如果按照标注长度进行计算和配切,直到分切最后才发现长度不够而又无法进行拼接,则整车产品均无法成为正品,尤其是幅宽达到1米以上的分切机,经济损失更大。

为避免这种情况的发生,应根据型号、规格、工艺相同的大轴膜卷的长度与膜卷直径呈一定对应关系,只要在上机后将测量得到的直径数据对照收卷长度就可以大致知道膜卷的卷长是否符合要求,如果两者相差较大则在配切时注意拼接长度,避免长度不足现象的发生。

跌落试验包装袋破损的原因?

原因:包装袋有时在热封温度较低的情况下,热封强度虽然较低,但也能满足顾客要求,但在进行跌落试验时包装袋不破损。而在热封温度较高的情况下,热封强度虽然较高,但在进行跌落试验时包装袋破损。这一现象说明,热封温度较高时,在热封刀压力的作用下,承载热封功能的内层PE薄膜经高温熔融、挤压而变薄、发脆,导致跌落试验时发生破损。

解决办法:在进行制袋工艺时,要调节适当热封温度、压力。才能生产出综合性能优异的产品。

封口发脆及脆断怎么办?

(1)热封温度过高。

(2)压力过大。

(3)热封时间过长。

(4)上部封口器的边缘过于锋利或所包覆的聚四氟乙烯损坏。

(5)底部封口的硅橡胶过硬。

(6)在复合和熟化过程中,一部分粘合剂渗入薄膜内部。基材由于受到粘合剂的渗透影响,韧性(抗冲击力)有所下降,脆性提高。

(7)塑料复合包装袋在冷却和放置后,热封口强度有所增高,同时也有变脆的趋向。

解决方法:

(1)根据内封层的材料的热封特性,选择合适的加工温度,压力和热封时间。

(2)改善上部热封刀表面状态,使封口器表面平整。

(3)以聚四氟乙烯布包覆完好。

(4)选择合适硬度的硅橡胶垫。

封口处有静电怎么办?

解决办法:二次加工时,可在内层PE薄膜中加入3%的卫生级抗静电剂,避免此类问题的发生。所以,软包装企业在接顾客定单时,要充分了解顾客的产品特性与自动灌装生产线特点,才能有的放矢,更好地满足顾客要求。

热封后袋子翘曲怎么办?

(1)复合膜的厚度不一致。

(2)热封温度过高或热封时间过长。

(3)在纵向热封刀部分,复合膜的运行轨迹不平直。

(4)冷却不充分。

(5)熟化时间不够。

(6)表层基材薄膜耐热性较差。

(7)复合过程中复合基材的张力匹配控制不当,导致其熟化定型后仍有残余的应力,尤其是复合膜厚度较薄时更容易发生此类故障。

解决方法:

(1)调整浮动辊张力。

(2)选用具有低温热封性的内封基材。

(3)将热封温度调整至适宜的温度。

(4)充分冷却。

(5)充分进行熟化。

(6)重新选择表层基材薄膜。

(7)调整复合加工设备各部分的张力,尽量使相复合的两种基材回缩率相等。

封边有花斑、气泡?

❶材料因素。如PT、NY等吸湿性材料在保存时易吸收水分,在高温制袋时易产生气泡、气斑。另外复合粘合剂因尚未完全固化,在高温热封时耐温不够、剥离强度差,也易脱层产生气斑。

❷热封边部位较宽时易产生气斑,应调整压力,调大间隙,将夹气挤掉。薄膜走动时有波动会夹进空气,进刀前应排干净,进热封刀前夹板应适当夹紧。

❸制袋控制不当,如硅橡胶板长时间使用变形、高温布破损、热封刀上有脏物等。制袋速度、温度、压力等工艺参数不适当和不协调也会产生气斑。

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