熟化的目的是促進雙組份聚氨酯膠粘劑的主劑和固化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使分子生成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而有更高的復(fù)合牢固度。因此，熟化的兩個重要因素----時間和溫度缺一不可。熟化，無論采取外加熱或內(nèi)加熱都以達到室內(nèi)溫度穩(wěn)定、均勻為目的。因為不同材料結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜對固化要求不一樣,復(fù)合膠只有形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)才可以達到較高的粘結(jié)強度。從試驗結(jié)果看，PET//AL的熟化時間為36h比較合適,AL//PA為24h而PA6//CPP則需要60h才可以達到合適的剝離強度。因此,為考慮周全,一般普通的雙組份膠粘劑要在45-55℃，24小時后才能徹底交聯(lián)。而蒸煮膠復(fù)合膜需用低溫長時間固化，蒸煮袋膠粘劑則要72小時后才能徹底交聯(lián)固化。復(fù)合PET鍍鋁膜時,溫度應(yīng)控制在50℃以下，千萬不要超過60℃,因鋁粉的膨脹系數(shù)比PET的大20倍。若溫度過高,復(fù)合時會造成鋁粉脫層。在熟化過程中,粘合劑仍然有一定的流動性,所以用懸掛式熟化效果最好。但也有些膠粘劑要求放15-7天。這一點，必須按各種品牌型號產(chǎn)品說明書的要求去做，不能熟化室溫度過低、熟化時間過短。

熟化也可以采用逐層復(fù)合后熟化24h的工藝。即根據(jù)膠水的特點可選擇每復(fù)合一層熟化12~24h，最后一層完成后再按膠水要求的熟化時間完成最終熟化。也可以多層一次性復(fù)合完成后進熟化室，按膠水要求的熟化時間完成最終熟化。分層熟化的優(yōu)點是質(zhì)量穩(wěn)定，減少復(fù)合起皺的影響，同時也可以查看復(fù)合AL產(chǎn)品表觀是否存在白點現(xiàn)象；也能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。一次性完成的好處是生產(chǎn)效率高，且便于管理，但有起皺的質(zhì)量隱患。建議是分段復(fù)合后分段熟化，質(zhì)量會有相對高的保障。

    熟化溫度一般控制在偏差2℃以內(nèi)，熟化時間偏差僅+4h,熟化時間不夠或超過時間太長均不可取, 熟化后材料要在室溫下停放冷卻24h才可分切制袋。

    耐高溫蒸煮無溶劑復(fù)合要特別關(guān)注熟化工序的工藝設(shè)計和管理，對于熟化溫度、時間設(shè)計要合理，保證熟化充分，建議熟化溫度要在55℃以上，熟化時間延長在96h以上，熟化室的門不可經(jīng)常去開閉，盡可能在復(fù)合膜放入后不開門，直到規(guī)定時間，一次性熟化充分再取出。根據(jù)操作經(jīng)驗，一個產(chǎn)品如果不能夠一次性熟化充分，二次熟化的剝離力相比較一次熟化充分的剝離力要差很多，也容易分層和導(dǎo)致高溫蒸煮分層。

二、制袋工序三要素和成品檢驗

    復(fù)合物熟化好后，要先檢測層間的復(fù)合牢度和殘留溶劑量，數(shù)據(jù)達到要求后，才可以取出來拿去制袋。用復(fù)合膜做成蒸煮袋,一般采用三邊封制成平袋或自立袋，基本沒有做成中縫袋形狀。熱封制袋的工藝參數(shù)主要是溫度、壓力和時間，它們之間是相輔相成、互相依賴的關(guān)系。其中，溫度是起主導(dǎo)作用，壓力和時間是輔助作用。如果溫度太低壓力再大，加壓時間再長也不能使熱封層達到熔化自粘的程度。

    不同的結(jié)構(gòu)、不同組合、不同層數(shù)的復(fù)合膜，其熱封強度是不同的，可以是45-80N/15mm之間。對于不同結(jié)構(gòu)組合和不同層數(shù)的復(fù)合膜，熱封制袋的工藝參數(shù)也應(yīng)該不同。熱封制袋的工藝參數(shù)，主要是溫度、壓和時間，它們之間有相輔相成、互相依賴的關(guān)系，其中，溫度是起主導(dǎo)作用的，壓力和時間是輔助作用的。蒸煮袋是用CPP膜或HDPE膜作為可熱封層的，他們的熔點比LDPE要高，所以熱刀的溫度要比做LDPE膜的高出許多，大多在180-230℃間選擇，如果溫度太低，壓力再大，加壓時司再長，也不能使CPP達到熔化自粘的程度，只有選定適合的溫度，再經(jīng)過一定的接觸壓力和接觸時間，才能完成熱封制袋的目的。在熱封制袋時，復(fù)合層數(shù)越少，厚度越薄的復(fù)合物，熱刀的溫度越低。層數(shù)越多，厚度越厚或含有鋁箔的復(fù)合膜，熱刀的溫度應(yīng)該越高。熱刀縱向分布一般都有二、三排，每排又會有好幾把，必須每一把，每一點溫度都要一致，否則，做成袋的封口強度就會出現(xiàn)不一致，有高有低。熱刀壓下去的壓力既不能太小，也不能太大，太小牢度不夠，太大又有可能破壞熱封層內(nèi)膜原來的厚度，易擠走部分熱封材料，使熱封熔接部位兩層內(nèi)膜的總厚度比原來兩層之和的數(shù)值要小，焊縫邊緣形成半切斷狀態(tài),使焊縫發(fā)脆,造成封口力降低。特別要注意的是:熱刀壓下去時，千萬不能靠袋內(nèi)側(cè)壓力大、外側(cè)壓力小，最好調(diào)整到靠袋內(nèi)側(cè)的壓力略小一點，同時注意熱封硅膠墊的平整度,以免產(chǎn)生熱封部位表面不平或有氣泡現(xiàn)象。制袋過程中卷膜的行走張力要適宜，保證每次生產(chǎn)時走膜順暢，熱封狀況良好，制袋質(zhì)量穩(wěn)定。特別是熱封層RCPP，容易引起袋開口性不良，要防止開口不良造成袋子板結(jié)。在生產(chǎn)前要做好摩擦系數(shù)的控制，建議膜的靜摩擦系數(shù)在0.15－0.18COF范圍內(nèi)。

    熱合溫度應(yīng)控制在粘流溫度和分解溫度之間即Tf---Ta，熱燙封口后應(yīng)該在保持一定張力的狀態(tài)下用冷刀進行冷卻定型，以免產(chǎn)生熱封位皺折波紋,要取得良好的熱封效果，要求熱封次數(shù)至少達兩次以上。成品袋在制袋后必須進行熱封強度、斷裂伸長率、抗擺錘沖擊能力、氧氣透過率、密封性檢測合格后，根據(jù)使用廠家滅菌條件進行試驗無誤，后方能出廠，以免最后一道工序中因質(zhì)量因素而前功盡廢。在制袋中若遇到接頭或換卷生產(chǎn)，其制袋前后10m范圍內(nèi)的產(chǎn)品都要進行嚴(yán)格抽檢控制，因在接頭和換卷的過程中，熱封溫度和壓力都會有一定限度的變化和浮動，抽檢密度大些，對保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定是有益的。     

    此外，批量制袋之前，要做樣品試驗，確定了加工工藝參數(shù)，包括各段熱封刀的溫度、壓力和機器速度等，并且這些參數(shù)能保證蒸煮前后的熱封強度均能達到標(biāo)準(zhǔn)。裝入等容量的內(nèi)容物在高溫蒸煮試驗機中做耐介質(zhì)的試驗，以此來確定材料結(jié)構(gòu)的符合性。制袋時熱封邊寬度不低于5mm。另外，為保證熱封合區(qū)域平整美觀，冷卻模具要保證足夠低的溫度，一般要在25℃以下。要充分檢查冷卻水的循環(huán)情況。在使用時，一定要讓冷的自來水流進去，熱交換后的溫?zé)崴�流出來，讓刀保持較低的溫度，如果沒有流通的自來水進行熱交換，時間長了以后，管內(nèi)的水溫會有所升高，冷卻定型效果不好。所以，別忘了用冷卻水，更不要讓管子堵死了。

    因高溫蒸煮材料和工藝的特殊性，制袋過程中對高溫蒸煮產(chǎn)品的抽檢比例要適當(dāng)增加，以便能及早發(fā)現(xiàn)過程中的質(zhì)量異常，蒸煮試驗以一個生產(chǎn)班次做一次為宜，試驗方法要正確，模擬客戶的使用條件，即包入等容量同性質(zhì)的內(nèi)容物，按客戶的滅菌條件（主要是蒸煮溫度、時間、壓力，比如條件參數(shù)為121℃、40min、0.2-0.24MPa等）進行耐高溫蒸煮性的檢測。

    我國的耐高溫蒸煮袋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，G810004-2008《耐蒸煮復(fù)合膜、袋》，產(chǎn)品的材料結(jié)構(gòu)有所擴充，包括了PET/CPP、PA/CPP二層的透明型和 PET/AL/CPP、PA/AL/CPP三層的不透明型以及PET/PA/CPP三層的透明型，還有PET/ AL/PA/CPP四層的不透明型這三大類。而在產(chǎn)品的物理機械性能方面，則增加了耐介質(zhì)性、蒸煮后的剝離力和蒸煮后的熱合強度這三個項目指標(biāo)，取消了原來的耐油性項目，突出了該產(chǎn)品的耐高溫蒸煮實用性。但是，作為生產(chǎn)者和使用者十分關(guān)心的、最能體現(xiàn)內(nèi)在質(zhì)量和使用要求即《外觀質(zhì)量》中的四個：1、折皺，2、劃傷、燙傷、穿孔、粘連、異物、分層，3、熱封部位無虛封，4、氣泡不明顯：物理機械性能；其中的六個：拉斷力、剝離力、密封性、耐穿刺性。熱合強度、水蒸汽透過量、氧氣透過量、耐熱耐介質(zhì)性；再加上衛(wèi)生性應(yīng)符合GB9683的規(guī)定以及溶劑殘留量不大于10mg/m2。在這幾個具體項目指標(biāo)中，尤以剝離力、熱合強度、耐熱耐介質(zhì)性能和衛(wèi)生性能這四個是重點，產(chǎn)品出廠前，這四個項目必須嚴(yán)格控制和檢測，只有合格才能出廠。在這四個項目中，剝離力和熱封強度，又有蒸煮前和蒸煮后的二種狀態(tài)之分，蒸煮后的保留率需達75％或80％以上才合格，而耐熱耐介質(zhì)性，也必須在裝入各種介質(zhì)，經(jīng)高溫蒸煮后才能檢測得到，因此，作為蒸煮袋材料的生產(chǎn)企業(yè)，就必須擁有高溫蒸煮的設(shè)備和掌握高溫蒸煮的工藝技術(shù)，否則，自己對自己產(chǎn)品的質(zhì)量，沒有經(jīng)過高溫蒸煮的考驗，心里不會很有把握。

    GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》標(biāo)準(zhǔn)突出的不同點在于對蒸煮袋的耐熱性及耐高溫介質(zhì)性做出了各自獨立的試驗要求。耐熱性和耐高溫介質(zhì)性是2008版標(biāo)準(zhǔn)中的一個亮點指標(biāo)，在耐熱性中，要求使用溫度為80 ℃以上的產(chǎn)品經(jīng)耐熱試驗后，應(yīng)無明顯變形、層間剝離、熱封部位剝離等異常現(xiàn)象。而在溫度為80 ℃以上的產(chǎn)品時應(yīng)經(jīng)耐高溫介質(zhì)性試驗后，應(yīng)無分層、破損，袋內(nèi)、外無明顯變形，剝離力、拉斷力、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變和熱合強度下降率應(yīng)≤30%。

    嚴(yán)格按GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》標(biāo)準(zhǔn)中各種不同產(chǎn)品類別等級標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)進行檢測。檢測數(shù)據(jù)合格后方能出廠。

    在國標(biāo)GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》標(biāo)準(zhǔn)中的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：除溶殘留量總量≤5.0mg/m2，其中苯類溶劑不檢出外，用于食品包裝袋的衛(wèi)生性能應(yīng)符合GB9683標(biāo)準(zhǔn)要求。各單種材料(基材、膠水、油墨)中的特定化學(xué)物質(zhì)的指標(biāo)應(yīng)符合GB/T10004-2008中5.7表10的規(guī)定。GB-T.4.1原材料及添加劑衛(wèi)生指標(biāo)中還規(guī)定原材料應(yīng)符合其相應(yīng)原料的食品包裝用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；添加劑應(yīng)符合食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

    ④正常生產(chǎn)工藝條件發(fā)生明顯改變時，如機速、溫度調(diào)整等，或換卷前后的成品袋，必須重新抽樣或擴大抽樣進行水煮試驗。

    6、根據(jù)袋子的尺寸和重量選擇合適的包裝數(shù)量，注意防護，防止對袋子機械損傷。

    蒸煮袋一般在蒸煮過程中產(chǎn)生破裂，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)蒸煮包裝袋各層材料之間沒有發(fā)生剝離脫層，而且剝離力還很高，這就說明包裝袋本身可能沒有質(zhì)量問題，很有可能是蒸煮操作人員沒有控制好反壓冷卻這一環(huán)造成的。

    當(dāng)保溫蒸煮完畢后，要從噴淋管注入冷水，用高壓冷卻強制冷卻。這時，蒸煮鍋內(nèi)空間的溫度會急劇下降，而蒸煮袋內(nèi)溫度卻沒有那么快急劇下降，在短時間內(nèi)會有幾十度的差距。一般水蒸氣壓力與溫度是成正比的，溫度越高，壓力越大，如果此時不用高壓空氣進行反壓控制，當(dāng)蒸煮袋內(nèi)與鍋內(nèi)空間的壓差達到一定數(shù)值時，蒸煮袋便會膨脹，像吹氣球一樣往往造成爆破。也可能在膨脹過程中，若復(fù)合牢度不在最佳狀態(tài)下，會從復(fù)合牢度最薄弱的地方頂開，產(chǎn)生脫層。所以在進行冷卻的實際操作時，此刻必須要打開高壓空氣的進氣閥門，維持鍋內(nèi)壓力與保溫時大致相同的數(shù)值，才不會造成蒸煮袋的爆破。

    能不能很好地掌握這一步驟是能不能用好蒸煮袋的關(guān)鍵因素之一。如果沒有嚴(yán)格控制好反壓冷卻工藝，冷卻時鍋內(nèi)空間壓力下降太快就會造成蒸煮袋爆破、泄漏。

    蒸煮袋常用的基材有PET、NY、AL、RCPP等，這些基材電暈處理的效果直接影響著蒸煮袋的復(fù)合強度;在高溫蒸煮過程中，基材會發(fā)生不同程度的收縮，如果基材電暈處理達不到預(yù)期效果，復(fù)合強度低，復(fù)合袋層間就沒有足夠的力去阻礙基材收縮，造成高溫蒸煮后袋子有比較嚴(yán)重的離層現(xiàn)象。一般情況下，蒸煮袋所用的PET、NY的表面張力要達到50mN/m， RCPP要達到40-42mN/m。另外，基材內(nèi)的某些添加劑如開口劑、爽滑劑、抗靜電劑等在高溫時加快游離到表面，可能造成附著力的下降。由于耐高溫蒸煮袋在滅菌時基本上處在水中，因此測基材的收縮率時應(yīng)測在120℃30min的耐濕熱的收縮率指標(biāo)對復(fù)合質(zhì)量的影收縮率小，要穩(wěn)定，特別是BOPA膜、RCPP膜、SCPP膜，縱、橫向耐濕熱收縮率建議不大于1.5%才可稱得上為蒸煮級的薄膜。各層材料的平衡厚度要均勻，厚度偏差不超過7%，各項物理機械性能指標(biāo)符合要求。使用AL箔的產(chǎn)品，除了它的機械性能參數(shù)滿足外，AL表面要干燥，潔凈度一定要達到A、B級標(biāo)準(zhǔn)，即用蒸餾水檢查時，要全部能被浸潤，并且針孔數(shù)要越少越好，使用前的存放時間不宜超過三個月。為增強復(fù)合牢度，復(fù)合在中間的BOPA要為雙面電暈，且電暈值均不低于50達因。

    復(fù)合包裝袋的制作是各種材料各種性能疊加的過程，因而需要基材、油墨、膠水等具有良好的配伍性和耐高溫濕熱性。它們之間的匹配度很重要，若匹配度不好，加工出來的產(chǎn)品，有可能外觀不良，或蒸煮過程中產(chǎn)生脫層。根據(jù)黏結(jié)理論可以知道，當(dāng)膠黏劑與被粘物表面張力相等且極性相同時，界面張力最小，黏附強度最高。因此，油墨、膠水固化成膜后的表面以及基材表面的狀況就可能隨不同廠家的產(chǎn)品而異，各種表面的基團能否很好地發(fā)生吸引形成分子間力或者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵，決定了各種表面是否具有良好的附著力，因而，在制作蒸煮袋時要充分考慮油墨、膠水的樹脂類型，避免因為油墨、膠水、基材的不兼容造成蒸煮袋整體性能的不良。

    蒸煮袋用的油墨或膠水一般為雙組份的聚氨酯樹脂類型的，油墨或膠水的耐熱性主要取決于聚氨酯樹脂的耐熱性、耐濕性。高溫提高了油墨膠水的反應(yīng)特性，如果油墨、膠水的耐溫性、耐濕性不夠，則在高溫下發(fā)生水解造成復(fù)合強度下降;就聚氨酯樹脂體系特性而言，樹脂中的氨基、酯基有極強的極性，在濕熱條件下易受到濕氣的進攻發(fā)生水解，聚氨酯樹脂與基材表面的氫鍵易受到破壞，從而使粘結(jié)強度降低，甚至?xí)�出現(xiàn)膠黏層脫落。目前，蒸煮袋所用的油墨、膠水都是經(jīng)過樹脂改性或采用添加劑來提高油墨、膠水的附著力和耐熱性的。因此油墨和膠粘劑所用樹脂的改性后的產(chǎn)品質(zhì)量是決定該油墨和膠粘劑質(zhì)量的好壞。熱封層的RCPP和SCPP是按使用蒸煮溫度不同而選擇。

    熱封材料耐121℃以上常用RCPP或SCPP為好, 厚度必須大于60um。一般建議選用進口產(chǎn)品，進口RCPP內(nèi)層夾有橡膠成份，是嵌段共聚抗沖擊聚丙烯，生產(chǎn)難度較大。一般國內(nèi)RCPP或SCPP采用二元熱封聚丙烯生產(chǎn)的，拉伸強度、耐沖擊性、耐介質(zhì)性和斷裂伸長率指標(biāo)差些，因而做耐高溫蒸煮袋的熱封材料更加經(jīng)得起溫度的考驗。

    由于蒸煮袋特殊的殺菌方式及使用條件，決定了蒸煮袋需要有良好的復(fù)合強度以減弱濕熱條件對蒸煮袋質(zhì)量的影響，而復(fù)合強度又與上膠量和熟化時間息息相關(guān)。一般蒸煮袋的上膠量都需要達到4g/m2以上;熟化時間是影響復(fù)合強度的又一重要因素，蒸煮袋的熟化時間一般都要達到72h以上，有時雖然達不到這個時間，剝開袋子后膠黏層也干燥完畢，似乎熟化已經(jīng)完全，但是在實際高溫處理過程中，由于其內(nèi)部仍存在殘留應(yīng)力，還是會與固化時間足夠的產(chǎn)品在耐熱、耐濕性能方面相差甚遠，且在后續(xù)制袋過程中，容易產(chǎn)生受熱離層現(xiàn)象。因而，在高溫蒸煮袋的生產(chǎn)過程中不能盲目求快，應(yīng)以蒸煮袋的質(zhì)量為重，嚴(yán)格按照工藝要求生產(chǎn)。

    金銀墨及易出現(xiàn)滲透的顏料色，如玖紅、射光蘭、紫色系油墨遇水，加上溫度高，產(chǎn)生溶解是肯定的。金銀墨所使用的銅粉、鋁粉都是活性比較大的金屬，在高溫下容易與水分、油脂、氧氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)氧化后，外觀表現(xiàn)為顏色發(fā)黑、發(fā)綠甚至褪色。所以金、銀墨及易出現(xiàn)滲透的油墨是不能做蒸煮袋產(chǎn)品。

    根據(jù)不同廠家和不同型號膠水的特性，干基量一般要在3.5-4.8g/m2,達到最低涂布量標(biāo)準(zhǔn)的情況下，以左、中、右位置的涂布偏差不可超過0.3g/m2為基準(zhǔn)。固化劑要按要求添加，如果干復(fù)的車間環(huán)境濕度超過了75%，要適當(dāng)增加固化劑的添加量，一般在原來的基礎(chǔ)上增加5%-10%，如果產(chǎn)品印刷圖案有較多的黃色、白色等淺色區(qū)域，生產(chǎn)時涂布量要比深色圖案設(shè)計增加0.3g/m2左右的涂布量，以防止蒸煮后出現(xiàn)明顯斑點。高溫蒸煮膠水的使用一定要按廠家的說明，如配比、熟化的溫度和時間等，稀釋用的醋酸乙酯溶劑的純度要達到99%以上。

    確定合適的機器加工工藝參數(shù)，特別是三節(jié)的烘箱溫度比生產(chǎn)普通產(chǎn)品都要高5-10℃，復(fù)合加熱輥的溫度在70-80℃，復(fù)合壓力比同規(guī)格普通產(chǎn)品增加0.1-0.2MPa。收卷的初始張力和錐度的選擇根據(jù)材料類型和規(guī)格來確定，以收卷松緊度適中，卷膜不會起皺為準(zhǔn)。此外，在干式復(fù)合時一定要開啟第二基材的預(yù)熱輥，使兩基材在進入復(fù)合輥時都保持有一定的溫度，便于膠液的活化和流動增強復(fù)合牢度。涂膠的勻膠輥的開啟使用以及復(fù)合張力、壓力、溫度和復(fù)合輥和基材之間的包角度都能影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

7、有一種膠水染色劑可以對聚氨酯類的物質(zhì)進行染色而顯紅色，而對于薄膜，尼龍顯土黃色，其它膜則不顯色。

    這種染色劑常用于判斷膠水停留在哪一側(cè)的基材上。因此可以區(qū)分產(chǎn)生分層時是膠水、油墨、基材質(zhì)量問題，還是生產(chǎn)工藝和操作產(chǎn)生。在一定條件下使用染色劑染色，結(jié)果為膜兩面都沒有顯色。這種情況則表明，剝離開的地方不是膠水的界面，也不是油墨（聚氨酯體系）轉(zhuǎn)移后的界面，因為膠水和聚氨酯油墨染色后均應(yīng)顯示紅色。此種情況即為薄膜發(fā)生了層間剝離，這可通過進一步實驗驗證。將剛才染色過的膜，用砂紙在含熱封層那一面輕輕來回磨擦后再次進行染色，可觀察到被砂過的地方顯出了紅色。這是由于砂紙將印刷膜磨掉以后，露出了聚氨酯的油墨從而染色顯示出紅色。

(來自:包裝企業(yè)網(wǎng))