一個案例解析熱封部位產(chǎn)生氣泡和脫層
http://www.sxbltgs.net 時間:2019年11月18日 關(guān)注數(shù):1004 次 |
摘要：有客戶反饋，"巴氏滅菌"真空鍍鋁包裝袋，制袋時發(fā)現(xiàn)熱封部位出現(xiàn)皺褶、氣泡及局部脫層。
有客戶反饋，"巴氏滅菌"真空鍍鋁包裝袋，制袋時發(fā)現(xiàn)熱封部位出現(xiàn)皺褶、氣泡及局部脫層。材料復(fù)合結(jié)構(gòu)：BOPA//VMPET//CPP(151260um)，印刷七色，用聚氨脂雙組份膠粘劑干式復(fù)合，膠液工作濃度為25%，上膠干膠量為3.5g，制袋熱封溫度為165℃，制袋2～3小時后、封邊出現(xiàn)皺褶、小氣泡并且左袋封邊處有脫層現(xiàn)象。還有一些袋子裝箱，過了一段時間后，有氣泡、皺褶，折痕處出現(xiàn)離層現(xiàn)象等。(如下圖所示)
一、檢查
1、此袋為耐100℃以下水煮袋，本次印刷油墨使用聚氨脂樹脂油墨，混合溶劑中異丙醇含量為20%，殘留溶劑總量5.2mg/m2,其中醇類溶劑0.9mg/m2。印刷最后一色為實(shí)地白墨，但未加入適量油墨固化劑。
2、整個包裝袋縱向熱封有收縮起雛現(xiàn)象，并有小氣泡。左邊袋子熱封邊還有局部脫層。
3、外層BOPA//VMPET剝離強(qiáng)度1.5N/15mm，剝離時油墨與鍍鋁之間分開，膠水發(fā)粘不干現(xiàn)象，并有油墨向鍍鋁層轉(zhuǎn)移。再繼續(xù)熟化12小時，發(fā)粘現(xiàn)象無明顯變化，在自然環(huán)境中放置24h，樣袋仍然發(fā)粘。
4、里層VMPET/CPP剝離強(qiáng)度3.5N/15mm，沒有發(fā)粘不干現(xiàn)象。由于兩層同時復(fù)合，過程中沒有另外配膠。
5、尼龍膜利用剩余材料，白膜、膠粘剖均未測含水率，所用醋酸乙酯從未檢查其純度。查印刷、熱封材料面電暈值均在可行標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。熟化工藝為：經(jīng)過36小時45℃熟化后制袋，生產(chǎn)車間當(dāng)時溫濕度記錄為正常。
二、產(chǎn)生熱封邊有氣泡、脫層，一般有以下原因
對于封邊起皺，原因通常是：
1、是材料不夠耐溫，高溫封燙后材料起皺；
2、是膠水和油墨不夠耐溫；
3、是膠水和油墨中的殘留溶劑過多，在封燙過程中集聚揮發(fā)而出現(xiàn)氣泡起皺等現(xiàn)象；
4、是制袋機(jī)熱封刀的平行度，硅膠的軟硬度、平整度不滿足熱封要求，熱封刀上有異物等。
對于封不住的問題，原因通常是：
1、熱封材料的質(zhì)量問題，起封溫度太高，或者熱封性能不穩(wěn)定
2、熱封刀溫度太低和壓力太小。
因此建議多從以上幾點(diǎn)檢查一下看看，特別關(guān)注的是內(nèi)層CPP的材料來源，可以跟供應(yīng)商多咨詢一下，還有就是制袋機(jī)，這么厚的材料建議要用重型制袋機(jī)，能夠提供較高的熱封壓力和穩(wěn)定的燙封溫度。還有可以用實(shí)驗(yàn)室的熱封儀先對材料做個熱封曲線測試，來證明材料沒有問題。
（1）尼龍薄膜含水率偏高，在含有吸濕性的材質(zhì)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行熱封時，吸濕性薄膜吸濕就會產(chǎn)生氣泡，嚴(yán)重時時會起皺并脫層。
（2）熟化時間、溫度達(dá)不到要求，殘留溶劑多也會存在這種現(xiàn)象。
（3）尼龍薄膜或縱、橫向耐熱收縮率偏小或兩者差值偏大，與其他材質(zhì)的收縮率相差太大
（4）熱封壓力不足，熱封刀或熱封硅膠墊不平�；蛑拼鼤r工藝設(shè)定不合理，如：拉伸力不均勻、熱封溫度、壓力等。
三、此案例原因分析
樣袋的層間結(jié)構(gòu)分析一般為：尼龍薄膜(外層) ／油墨／膠水／VMPET／膠水／CPP(內(nèi)層)，脫層發(fā)生前面兩種材料的界面之間，即尼龍薄膜／油墨／膠水／VMPET，薄膜剝離時油墨與鍍鋁之間分開，膠水發(fā)粘不干現(xiàn)象，并有油墨向鍍鋁層轉(zhuǎn)移。
一般看到熱封邊有皺褶、氣泡并且局部脫層，首先考慮的是熟化不完全，殘留溶劑太多。從現(xiàn)象分析看，油墨、膠粘劑與尼龍膜的匹配是產(chǎn)生此現(xiàn)象的第一引因，首先考慮OPA膜的質(zhì)量，油墨特性和印刷層狀態(tài)，以及膠水與油墨的配伍性能。尼龍膜受潮或電暈不好時，影響油墨面與膜面結(jié)合牢固度，部分聚氨酯油墨由于連接料本身所具有的活潑性基團(tuán)較多，容易與固化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，往往與膠黏劑的親和性較好，當(dāng)上膠量過大，或者墨層中溶劑殘留量較多時，發(fā)生油墨層轉(zhuǎn)移到內(nèi)層VMPET膜的可能性就增加，這種離層可以理解為OPA膜與油墨層脫離。其次是油墨混合溶劑中含醇類溶劑太多產(chǎn)生溶劑殘留。在使用雙組份油墨時，由于操作的問題，或印刷稀釋劑中含有水分使油墨固化劑不足或被破壞，造成油墨粘接料的活潑氫不能被固化劑完全反應(yīng)，殘留在油墨中，同樣會導(dǎo)致粘合劑的固化效果不理想。剝離時油墨與鍍鋁之間分開，膠水發(fā)粘不干現(xiàn)象，并有較少油墨或鍍鋁轉(zhuǎn)移。
外層發(fā)粘而里層固化，說明外層膠粘劑中的固化劑已部分被消耗。一般不干成分為-OH成分，而原因來自尼龍膜的含水率偏高以及油墨和膠粘劑中的水分子殘留。那么為什么同時復(fù)合，印刷層存在膠粘劑不干發(fā)粘現(xiàn)象而熱封層則無此現(xiàn)象？問題在于印刷層是高阻隔性薄膜，特別是NY膜，即尼龍的吸潮問題它的氣體透過率很低，但潮濕氣體透過率較高。濕度的一般變化會使尼龍膜有1～2％的收縮或膨脹，而在極端情況下，薄膜會吸收高達(dá)8％的水分。這主要是因?yàn)槠鋬?nèi)部含有大量 使其很容易與水分子結(jié)合形成C=O∙∙∙H—OH氫鍵，只要有水份侵入，一般條件下水就不可能再揮發(fā)了，這樣會嚴(yán)重影響固化效果。特別是在制作多層復(fù)合時，一定要逐層復(fù)合。所以，在尼龍膜的包裝、儲存、印刷、使用及復(fù)合過程中，要注意天氣和濕度等因素。
四、 建議
（1）一般在印刷有大底色，或者水煮、蒸煮產(chǎn)品時建議加入在最后一色油墨中加入油墨廠要求加入的固化劑（硬化劑）。從食品安全衛(wèi)生考慮，一般不建議用真空鍍鋁膜做水煮、蒸煮。
（2）材料的耐熱性能越好，袋子的平整度會越好，復(fù)合薄膜的熱封溫度由熱封材料的熱封溫度決定，但要注意熱封溫度不能超過印刷膜的熱定型溫度，否則會破壞雙向拉伸薄膜的熱定型，引起包裝袋熱封后的收縮起皺。購買薄膜時一定要強(qiáng)調(diào)材料的濕熱收縮要小，其縱、橫向收縮差值盡量小些，與其他組合材料的收縮率應(yīng)當(dāng)能相互匹配，以免因收縮率相差太大而產(chǎn)生收縮起皺，嚴(yán)重時產(chǎn)生脫層。
（3）對原材料和半成品妥善保管，避免其吸濕。同時檢查尼龍膜的含水率(3%以下)和乙酯的水分及醇類溶劑含量，往往發(fā)現(xiàn)乙酯中含有甲醇／乙醇或水分含量超標(biāo)太多，其中水分含量小于0.2％才能用于復(fù)合，以免因含水分子多而使膠粘劑主劑和固化劑配比失去平衡產(chǎn)生不干或殘留溶劑偏多現(xiàn)象。
( 4 ) 雖然各個軟包裝企業(yè)所使用的油墨品牌、膠水品牌甚至薄膜材料都有差異，但是萬變不離其宗，油墨對膠水固化產(chǎn)生的影響應(yīng)引起了大家的普遍重視。因此使用的任何原輔材料廠商相對穩(wěn)定并定期進(jìn)行評估。
( 5 ) 檢查或調(diào)整熱封刀和熱封硅膠墊，經(jīng)常檢查調(diào)整制袋機(jī)的溫度、壓力和速度三者間的統(tǒng)一，嚴(yán)格按生產(chǎn)工藝規(guī)程操作。
(來自:包裝園地軟包裝)
