软包装干式复合技术

软包装干式复合技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

软包装在包装印刷业中占有极其重要的位置,由塑料薄膜制做的复合包装广泛地应用于医药、食品等各个领域。塑料薄膜制做的复合袋,因其价廉、质优,具备优良的热封性、阻隔性,能耐酸、耐碱、防漏等特点从而满足不同层次的包装需求。

一、为什么要进行塑料薄膜复合？

1、外观：美观、轻巧、价廉。

2、柔软性：复合软包装材料柔软且携带方便。

3、耐温性：具有优异的耐高温性和耐低温性。

4、粘接力强且持久。

5、卫生安全性。

6、应用的广泛性：复合软包装材料一定是用各种塑料薄膜，如PE、PP、PET、OPA、PT，或纸或铝箔等，用胶粘剂将它们粘接成统一整体的一种功能性材料。

7、功能性：功能性强、形式多样、可用于普通、水煮、蒸煮。

8、成本：和传统的铁罐头相比，成本低廉、同时能提高产品的附加值。

二、现目前塑料薄膜复合的种类及各种优缺点。

1、种类：干式复合、无溶剂复合、共挤复合、挤出复合。

2、干式复合与挤出复合的优缺点：

（1）、干式复合适合品种多、生产量小的复合膜生产，而挤出复合最适合于大量连续性的生产。（2）、干式复合生产成本高，挤出复合生产成本相对较低。

（3）、干式复合在正常工艺条件下，剥离强度（塑/塑复合）一般都在1~3.5N/15min。适合大部分产品要求；挤出复合在一般工艺条件下剥离强度（塑/塑复合）一般都在0.7~1.5N/15min，适用于一般的包装材料。

（4）、干式复合采用胶黏剂，容易产生溶剂残留，要完全达到卫生要求，工艺控制难度较大；挤出复合基本或只仅用水性底涂剂，涂布量很少没有溶剂残留，卫生性能较好。

（5）、干式复合薄膜的厚薄均匀度决定于所选基材质量，无法调整，挤出复合可调整薄膜厚薄均匀度和平均厚度。

（6）、干式复合生产操作容易，工人的技术要求一般；挤出复合生产操作比较复杂，对工人的技术要求较高。

（7）、复合不同产品时，干式复合工艺技术改变不大；挤出复合工艺需要经常调整，对工艺的要求更高。

（8）、干式复合有溶剂挥发造成的环境污染及安全操作和劳动卫生问题；挤出复合存在环境温度较高及有时有烟雾产生的问题。

3、无溶剂胶水复合与溶剂型胶水复合相比具有以下特点：

（1）、无溶剂胶由于没有溶剂，胶的生产过程和使用过程无污染，成品无残留溶剂侵害，生产无爆炸等安全隐患，使用环境无需防爆设施；同时复合时不会因为溶剂及加热系统而引起的薄膜变性，对确保复合薄膜平整性有利，复合薄膜采用里印时，印刷面的油墨不会因粘合剂中的溶剂影响而导致质量下降。

（2）、干燥能耗低，没有预干燥通道，较之干式复合，能耗仅为1/25-1/15。

（3）、无溶剂复合生产线速度明显提高。因而可以降低生产成本，无溶剂复合的最高线速高达

500m/min以上，通常在200m/min以上。

（4）、无溶剂复合的加工成本，较干式复合明显要低，复合工序的成本可望降低到干式复合的60%左右或更低，经济效益显著。

（5）、无溶剂的缺点：初粘力小，报废率高，功能性与酯溶型相比有待提高。由于反应快，所以工作液寿命较短。熟化时间较于溶剂型胶黏剂长。设备投资大，结构复杂，操作难度大。所以目前仍然以溶剂型胶黏剂为主。

4、共挤复合的优缺点

（1）、优点：不用胶水、成本低，没有有机溶剂排放，环保。

（2）、缺点：材料限制，纸塑、铝塑不能用，膜之间不能印刷。

三、目前干式复合所采用的胶水有哪些种类？

胶水的种类有很多，主要有四大类：

（1）水性胶水，目前有丙烯酸树脂和聚氨酯树脂两大类，这类产品只适合干杂等轻质包装。

（2）醇溶型胶水，市面上有丙烯酸单组份胶水和聚氨酯双组份胶水两大类，醇溶丙烯酸单组份胶主要用于一些卷膜和珠光膜，而醇溶聚氨酯双组份胶水可以用于大多数普通塑料包装，强度低，使用范围较小。

（3）酯溶型聚氨酯胶水，使用范围广，可以用于目前市面上大多数塑料复合，根据需要现有普通，真空水煮，蒸煮三大类。

（4）无溶剂胶水，环保，无溶剂残留，但对设备及工艺要求较高，胶水本身初粘力差，产品报废率高，目前仅有少数客户在使用。

四、聚氨酯胶黏剂的制造原理、固化机理。

双组份聚氨酯胶黏剂的主剂通常是含有羟基的改性聚酯多元醇，固化剂往往是多元醇和异氰酸酯的加成物。两组份按比例混合后，主剂的—OH与固化剂的—NCO基进一步氨酯化反应。因为固化剂一般是三元加成物，这种扩链反应生成网状高分子结构形成的牢固的粘结层，固化反应产生软段和硬段相间的嵌段共聚物。

主剂的分子量将决定复合工艺的适应性，分子量小的粘合剂，涂布性能、流平性好，但初粘强度低，反之，分子量大初粘性好，但流平性差，胶黏剂主剂分子量还会影响固化后最终达到的性能指标，所以要找到一个平衡点，既要考虑加工过程，又要顾及最终效果，适当的分子量是主剂设计的关键。

固化剂含有NCO要具有高度的活泼性，能与醇、水、胺等含活泼氢的物质反应。

五、配胶的种类及优缺点。

1、配制方法：

（1）、先将主剂倒入配胶桶，倒入1/3溶剂稀释，搅拌均匀后，加入固化剂，边加边搅拌，均匀后再加入剩余溶剂。这是标准的配制方法。

（2）、加完主剂后倒入全部溶剂，再加入全部固化剂，这样做很简单，但配好的胶液的性能对所用溶剂的依赖很大，目前生产乙酸乙酯多为甲醛法生产，其中的醛含量非常高，有时厂家会发现什么工艺都没变，复合膜的剥离强度突然变得很差，把配胶的方法改变一下，强度就好了。

（3）、主剂+固化剂+溶剂，对溶剂的要求较低，分子量不均匀，复合后白色和黄色印刷膜及镀铝膜容易起白点。

2、注意事项：

（1）、配好胶水，需放置15min使用，脱泡，初步交联。

（2）、最好使用循环泵（胶水浓度比较均匀）。

（3）、配好的胶水最好用250目的滤布过滤，主要过滤掉胶配制过程中混入的杂质等。

（4）、溶剂的质量要求：水份、酸等（含量不得超过0.05%）。

六、复合膜在生产过程中的几个要点。

1、干式复合过程中网纹辊上胶一般需配置三套网纹辊：

①70—80线用于生产高上胶量的蒸煮包装产品。

②100—120线用于水煮等耐介质产品的包装。

③140—200线用于生产上胶量较少的普通包装产品。

2、标准工艺参数

（1）、复合关键参数：

烘箱温度：50—60℃；60—70℃；70—80℃；

复合辊温度：70—90℃；

复合压力：在不损坏薄膜的情况下，应尽可能提高复合辊压力。

关于几种具体情况：

①透明薄膜复合时，烘箱和复合辊的温度及烘箱内的通风情况(风量、风速)对透明度影响较大，印刷膜为PET时温度采用上限；印刷膜为BOPP时温度采用下限。

②复合AL箔时，如印刷膜为PET，复合辊温度必须高于80℃，通常在80—90℃间调节，印刷膜为BOPP时复合辊温度不要超过80℃。

（2）、固化：

固化温度：45—55℃；

固化时间：24—72小时；

双组份胶在复合下机后并不立即具有理想的粘结强度，需要将制品送人固化室在45—55℃下熟化24—72小时，(普通透明袋24小时，铝箔袋48小时，蒸煮袋72小时)，另外固化室的定时排风也很重要，足够的排风可以减少固化时间，而且可以进一步降低溶剂的残留。

3、剩余胶液的使用

将剩余胶液稀释2倍后，密封，次日作业时，作为稀释剂将其参人新配的胶液中，做要求高的产品时，不要超过总量的20％，如果有条件的话最好冷藏保存。如果溶剂水分合格，配好的胶粘剂存放1—2天无大变化，但由于复合好的膜不能马上判断是否合格，剩余胶液直接使用可能会造成很大的损失。

4、工艺上的问题：

烘道入口温度太高或无温度梯度，入口温度太高，干燥太快，使胶液层表面的溶剂迅速蒸发，表面结皮，然后当热量深入到胶液层内部后，皮膜下面的溶剂气化，冲破胶膜形成火山喷口那样的环状物，一圈一圈，也使胶层不透明。

复合橡胶辊或刮刀有缺陷，某一点压不着，形成空档，不透明。

环境空气中尘埃太多，上胶后烘道里吹进去的热风中有灰尘。粘在胶层表面上，复合时夹在二片基膜中间，有许多小点，造成不透明，解决办法：进风口可用高目数的过滤网清除热风中的尘埃。

上胶量不足，有空白处，夹有小空气泡，造成花斑或不透明，请检查上胶量，使其足够且均匀。

七、胶水和醇水油墨或醇酯溶油墨的配比性。

我们应该知道不同厂家的胶水或同一厂家不同型号的胶水在同一材料、同工艺的情况下其溶剂的残留是不一样的，这是因为聚氨酯主剂中的羟基会与乙酯中的氢结合形成氢键，从而束缚了乙酯的挥发，不同的胶水其氢键强弱不同，也就造成溶剂残留不同，同一胶水用不同材料上其溶剂残留也是不同的，这是因为不同材料的溶剂的释放能力不同造成。

现在根据环保的要求，有些厂家开始使用醇水油墨，由于含有水份，使得干燥时，溶剂的挥发速度减慢，容易造成复合时起斑点，剥离强度降低，热封时边子脱层，同时油墨也容易造成大面积的转移，使强度降低。因此在使用醇水油墨时一定要保证彩印膜的干燥性，同时可以根据需要适当提高上胶量，增大固化剂的用量，如果条件允许，可以采用非彩印膜上胶，以减少溶剂对彩印油墨的影响。

八、复合袋油墨转移。

（1）、油墨质量不好，附着力不强。

（2）、印刷基膜表面张力差。

（3）、残留的溶剂超标。

九、复合袋子开口性不好。

（1）、上胶量能太多。

（2）、内层薄膜爽滑剂偏少。

（3）、熟化温度太高。

（4）、固化剂过量太多。

（5）、熟化后没有完全冷却后制袋。

（6）、如果已经出现该情况制袋后在用高压枪对其口吹气，改善其开口性。

十、高温高湿天气对干式复合的影响及注意事项。

一、高温高湿天气对干式复合的影响

我们都知道干式复合所使用的大多是二液反应型的聚酯、聚氨酯系的粘合剂。但它的性能一般与异氰酸酯的选择、聚酯多元醇的分子结构、聚合度、官能团以及混合比等条件不同而有所差异。二液反应是由高分子末端部分含羟基成分的主剂与分子结构中含异氰酸酯基成份的固化剂起交联反应，结合成有较高紧密度的聚氨酯。含异氰酸酯基成份的固化剂具有较强的活性与含有羟基、胺基的物质起反应且反应速率比与高分子聚酯、聚氨酯主剂反应快10倍以上。如甲醇、乙醇、水以及其他胺类等物质。这也是大多数聚氨酯粘合剂厂家在说明书上对水、醇、胺类做限制的原因。

那么在干式复合过程中，湿度较高时对复合所造成的影响则是多方面的，比如：

1、粘合剂硬化不足，复合熟化后仍然保持粘性，造成剥离强度降低；

2、交联速度减慢，粘合剂初粘力降低，容易引起复合膜起隧道现象；

3、高温蒸煮膜袋，在高温蒸煮过程中破袋现象增多；

4、溶剂挥发不彻底，复合膜袋异味现象增多；

5、复合时胶盘泡沫现象增多，复合膜容易起斑点、白点和晶点等；

6、复合膜手感发硬发脆现象增多。

二、高温高湿天气所要注意的事项。

通过上述的了解，我们对高温高湿天气对干式复合的影响有了大致的了解，那么在干式复合过程中我们在各道工序中进行有针对性的控制：

1、我们必须对各种薄膜进行控制，比如尼龙、玻璃纸等易吸潮薄膜，当尼龙起皱时，则有可能已吸潮，因此在没有复合完的情况下，用金属铝箔或阻隔性好的薄膜将薄膜包好放在干燥环境的货架上，切记直接堆放于地面上。

2、我们必须对所使用的溶剂乙酸乙酯的含水、醇、胺的量进行控制，尽量购买正规渠道的溶剂。

3、我们必须对复合环境进行控制，在室内放置排风扇，加强室内空气流通，但注意不要对着复合机吹，并随时检查导辊、复合辊及网辊上有无水珠，用干毛巾擦拭一遍。

4、在配置粘合剂时，配的量适当减少，随配随用，不要放置过长，同时配置时，保证固化剂的量，使其尽量往上限靠，也可适当增加固化剂量（5~10%）增加主剂与固化剂交联程度。

5、改变复合机工艺参数，目前国内大多数复合机出风口较小，在复合时，进风速度比出风速度大，使烘道内形成高气压，引起溶剂挥发速度减慢，使复合后的薄膜残留溶剂增多。因此将出风口管路增大，另外如出风口管路较长，宜在出风口管路口安装引风机，一般进口复合机都有此装置。这样使出风速度大于进风速度，使烘道内形成低气压，宜于溶剂挥发，减少残留溶剂。另外，对烘道内温度能调高则尽量调高（注意第一区不宜过高——即进膜区）。

6、复合时，随时注意胶槽附近的刮刀及导辊，有无水珠产生，并同时降低车速，减少溶剂的残留，高温高湿天气容易使胶槽内溶剂挥发速度加快，胶槽附近局部温度过低，易引起水蒸汽凝结。

十一、复合膜不干的现象介绍和处理。

一、复合膜不干现象的介绍

复合产品经一定的温度、时间熟化后，层间剥离复合膜胶层仍然具有一定粘性，即复合膜剥离后，用手去把二层膜重新贴合在一起，二层膜会重新粘在一起。复合膜胶层严重不干将直接影响复合膜剥离强度，而轻微的不干现象，在制袋后热封强度较差，层间剥离后有粘性，热封的地方很容易出现皱折现象，但是存放一个星期或半个月后，才出现包装袋皱折现象，出现这种现象，造成的损失往往较大。

二、复合膜不干现象分析

从胶粘剂分析：聚氨酯胶粘剂主剂是一种以—OH封端的高分子聚酯、聚氨酯化合物，本身具有一定的粘性，聚氨酯胶粘剂主剂只有与固化剂内的异氰酸根反应，产生网状交链结构，才具有较高剥离强度。

一个水分子能够与两个—NCO基团起反应，一个水分子的分子量是18，一个—NCO基团的分子量是42，也就是说18g水能够与42×2=84g—NCO基团反应。一般干式复合用聚氨酯胶粘剂的固化剂的含量为75%，75%固化剂—NCO的含量是13%左右。那么18g水要消耗掉75%的固化剂的量是

84/13%=646g。我们假设20公斤乙酸乙酯含水量0.2%，那么20公斤的乙酸乙酯内含有水份是40g，如果完全反应，那就要消耗掉固化剂1.435公斤。这是一个可怕的数字。

三、复合膜不干现象判断

通过以上分析我们认为引起胶层不干有以下几种原因引起：

1、胶水厂家提供的配比不准确，固化剂比例太小或配制胶液时配比失调，固化剂太少或失效。

2、另外稀释溶剂水份或小分子醇含量太高消耗大量的固化剂。

3、薄膜吸潮特别是NY和玻璃纸，是很容易出现不干的现象。

4、使用的油墨中含有醇类溶剂没有挥发完全导致胶层不干。

5、使用聚氨酯、聚酯油墨未加硬化剂造成胶层不干现象。

6、环境温度和湿度太高，配制好的胶粘剂放置时间过长导致固化剂与水份长时间反应。

7、含有K涂层的PET膜复合及PET膜内的添加剂影响。

四、复合膜不干现象的解决办法

1、一般来说胶粘剂生产厂家提供的配比是通过胶粘剂厂家大量的试验，得出的合理配比。因此不会出现配比不准确。如果确实因胶粘剂本身质量原因就必须要更换胶粘剂。

2、降低乙酸乙酯中水和醇的总含量（更换质量较好的乙酸乙酯，水份和醇类的总含量在0.05%以下）。

3、当复合易吸潮的NY和玻璃纸的薄膜时调整提高固化剂比例（5%-10%），同时不使用受过潮的薄膜。

4、尽量降低印刷油墨中残留溶剂的量。

5、使用聚氨酯油墨时。

首先是解决聚氨酯油墨中稀释溶剂的组成成份，尽量做到不用醇类稀释溶剂。如果印刷时醇类稀释剂必须要用的，那也要在印刷时做到尽量将残留溶剂降至最小限度。

其次如果有白墨铺低的印刷膜，最好是在白墨中加少量硬化剂，可以增加复合牢度。但是加了硬化剂的油墨使用期较短，如果有剩余，且时间较长原则上不应再用。

最后是配制胶粘剂稀释用的乙酸乙酯的纯度要高，其中水份及醇类含量尽可能低，这是做蒸煮袋及干式复合的质量保证，另外在配制胶粘剂时，适当增加固化剂的用量以保证胶黏剂主剂与固化剂充分交联。

6、我们必须对复合环境进行控制，如在室内放置排风扇，加强室内空气流通，但注意不要对着复合机吹。复合时，随时注意胶槽附近的刮刀及导辊，有无水珠产生，并同时降低车速，因为车速过快，宜使胶槽内溶剂挥发速度加快，胶槽附近局部温度过低，宜引起水蒸气凝结。

7、缩短配制好的胶黏剂存放时间，配制胶黏剂时做到减少每次配制量，增加配比次数，缩短存放时间，同时提高烘道温度，减少残留溶剂量。这样就减少水份及醇类对固化剂的影响，让尽可能多的水份及醇类在烘道中挥发。

十二、软包装干式复合膜透明度降低的分析和对策

1、胶粘剂本身问题

胶黏性本身颜色太深，如深黄色、黄红色、有时甚至酱油汤那样的暗红色，复合过程中留在胶膜上仍然会有相应的颜色。这就降低了透明度，透过日光灯观察我们会发现薄膜上有一层薄薄的微黄色，如果将这种带色的薄膜进行压贴，并由于成品膜卷增加时，就会明显感觉到透明度发生了变化，特别是当大面积膜复合时就会更加明显，因此生产要求透明度高的产品时，应该选用微黄色或无色的胶黏剂。现在软包装加工的复合袋，大多采用双组份黏合剂（醇溶性黏合剂、酯溶性黏合剂），但也不排除采用具有不干性和热熔性性质的橡胶型单组份黏合剂。黏合剂本身颜色深浅和透明度高低，同时又与生产原材料有很大关系。

2、胶液灰尘的影响

胶液灰尘影响包含两个意思：胶液本身不干净有异物，这就要从胶水生产商处加以改进如：环境卫生、原材料清洁程度、反应罐的清洁状况；软包装企业问题如工艺问题、环境问题等。

3基材的表面张力影响

薄膜表面张力不符合要求时胶液对它不能均匀浸润，干燥后造成胶膜不均匀使其透明度不好，因此复合膜的表面张力尽可能达到40达因为佳，如果表面张力不高，就必须进行处理，常用的方法是电火花处理。处理的目的是使表面粗糙化，表面起毛，增加表面积凹性。当胶粘剂与其表面接触时，可产生良好的浸润效果。黏合剂会渗透到被拉毛了的凹沟去，最后起到抛锚作用，增加黏贴牢度。

在电场作用下，空气中的氧气变成臭氧，臭氧又分解成氧气和新生态的氧原子，而新生态的氧原子是十分强烈的氧化剂，其对聚乙烯和聚丙烯分子中碳进行氧化使其变为羰基和羟基，使分子极性增大，表面张力提高，对具有很大极性的黏合剂产生很大的亲和力，吸引力。

4、胶黏剂的流动性不足及展平性差的影响

5、上胶量不足的影响

6、透明度不良还和复合时烘干道温度有关

7、透明度降低与复合胶辊光洁度及涂胶网线辊有关

8、透明度降低还与熟化时间有关系