浅析软包装熟化工艺与注意事项
软包装行业经过几十年的不断沉淀发展,产品结构与工艺有较大的提升与提高,各类包装产品对包装膜整体的阻隔性能也越来越高,高阻隔,高透明这不就是今年在软包装行业市场提出来的要求。产品的复合强度,产品的阻隔性能如何达到客户的要求,这就要用到我们的复合熟化室,通过对复合后的半成品,需要经过一定的温度与时间,在特定的温控下进行充分交联反应。熟化也叫固化,通过稳定的温度,和一定的时间条件,促使各种复合基材的(A基材B基材)的内应力达到均衡、平衡作用。(熟的过程) ,通过稳定的温度环境,和一定的时间条件,促使AB胶的交联反应,达到牢固的目的。(化的过程)
熟化室的功能:就是把已复合好的膜放进烘房(熟化室),使聚氨酯粘合剂的主剂、固化剂反应交联并被复合基材表面相互作用的过程。熟化的主要目的就是使主剂和固化剂在一定时间内充分反应,达到最佳复合强度;其次是去除低沸点的残留溶剂,如醋酸乙酯等,减少溶剂的残留量,减少异味。
熟化控制主要是指熟化温度和熟化时间的控制,熟化温度和熟化时间是由所使用的产品结构不同,所用粘合剂性能不同和产品最终性能要求所确定的。不同的粘合剂品种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出造成的。
熟化室科学设计与合理布局:
1.结构合理,位置摆放符合工艺流程,通常我们可以利用复合车间的一个角落来进行设置,安装好一个密封的门就可以完成了。
2.熟化室一般建立成柜式或塔式,通常在2-3米高也有更高一些的,这需要根据企业的整体产品结构与熟化室构造来合理构建。通常我们会在顶部留置一个排气孔或空气排风窗,目的是排除熟化室的气味。
3.在熟化室做一个进风口,安装一个小型的鼓风机对熟化室定期进行鼓风,风应该鼓向散热装置为最好,主要是为了保持熟化室的温度保持一致,也同时为了加速流通熟化室产品交联反应产生的气体。
4.熟化室内壁放置铁架的建立,可以选择熟化室靠近墻体的一面约离地面60CM处,从地面上立蜂窝状的钢管,类似PVC水管的直径大小,做成十字型的立架然后在每个立架之间做滑道,在滑道的中间也要加吹风的蜂窝状钢管。根据熟化室的大小可以多做几层,以便于产品的熟化,同时我们要准备好一定长度的钢管,两头加装滑动的轴,用于复合半成品悬挂进行熟化用。
5.核心中的核心保温 ,耗能小 (效果稳定,能耗低),熟化室内壁的保温效果及材料,熟化室的墙壁、房顶尽可能选择100mm保温石棉。墙壁内、地面、内房顶均贴聚苯乙烯挤塑板,聚苯乙烯挤塑板保温效果:是聚氨酯泡板的2—3倍;是石棉的8—10倍。用耐高温发泡胶喷于墙面后,贴40mm后的聚苯乙板 ,有利于保温与节省能源与成本。
6.熟化室的温控系统。通常我们软包装产品熟化时间控制在24-72H范围内。配电加热与散热装置,还有蒸气,加热开关装置,在熟化室靠墻壁位置加装自动温控装置,以便于更好的实现自动恒温控制,有些是采用电脑自动温度控制系统。可以进一步提高产品温度与时间的自主控制性。减少人为的操作与控制,有利于产品熟化质量的稳定。
7.产品进出方便(推车进出无障碍、不要管开门会降温),最好只需过一个门就行,有利于操作与半成品周转,可以进一步提高工作效率。
8.存放量大(按每天的产品量的3.5倍设计),一定是循环风,温差±1度
9.风帘技术的应用(频繁的开门关门产品进出,不在降温)
合理布局:
1.熟化室整体结构,便于移动,移动后尽可能一侧靠车间墙壁固定。
2.熟化室绝对不能建在印刷车间内,(避免苯、脂等类溶剂游离串味)。
3.熟化室如建在制袋车间、复合车间内时特别注意:(排气一定直接向室外,补进气一定要用室外的、以避免 再次串气,饱和游离、互串附着)熟化室的整体风系统大循环——必需是下进、上出、顶上自由排废,进,排气口一定要注意用过滤网进行封合。
熟化产品的温度与时间条件还有以下因素需要注意:聚氨酯(类)粘合剂分为,A组份和B组份,即胶体与固化剂,化学周期反应时间长短——是根据温度来确定的。
时间设定:一般聚氨酯双组份胶固化交联熟化时间按24小时设计。24小时(是指产品经过一天的时间各种变化和反应后趋于稳定)分子交联反应达到90%以上。内容物越是易渗透,越是高温蒸煮袋的产品,选择胶黏剂时,慢性固化的效果较好些,胶体稳定、不易脆断。耐受时间长。(如:AD811A需要熟化72小时以上)熟化的时间长短:根据复合膜的特性与胶黏剂综合来制定是科学的。其它还受以下几个方面的影响:
1.PET、BOPA、AL、CPP等薄膜因耐热性好、收缩温度高,熟化温度可提高。而LDPE,EVA,BOPP,等材料则温度不能过高。
2.上胶量的产品可以适当根据膜层结构提高温度来熟化。
3.以膜卷出厂形式的可以适当减少熟化时间与温度。
4.膜卷厚度及规格,直径较大的膜卷可以适当延长其熟化时间。
5.因残留量问题,可以适当延长熟化时间来降低溶剂残留量。
熟化室流程管理当中需要关注有以下几个方面:
1.熟化室没有统一的工艺熟化时间表格进行指导熟化管理。
2.熟化室进与出库没有详细的熟化室记录。
3.熟化室产品出来了没有做明显且详细的标识。
4.熟化室产品没有按结构的不同进行合理放置,混放的现象时有出现。
5.熟化室内的产品未到时间就提前出库,或未出库白板上的记录已消除,或出现延误出库时间。
6.熟化室设备,或停电等异常原因,造成无法及时正常的熟化,没有进行及时记录异常时间进行加时熟化。
7.熟化室内产品因工艺原因需要变动温度时,没有明确详细的备注。
8.熟化室产品熟化工艺设计时没有注意充分考虑到后工序的生产要求。
接下来我们来逐步进行分析,查找原因,提出改善建议。
1.软包装企业要建立适合自身的产品结构熟化工艺指导,让车间操作及质检员熟悉掌握并执行,熟化室标准产品工艺。如图1所示。
目的:标准化,简单化,质量稳定,便于操作与管理。
2.熟化室进出库要做好详细的熟化室记录表,以便于随时掌握熟化产品的产品动态与生产进度。如图2目的:详细标准,一目了然。高效有序。
3.熟化室出来的产品一定要做好标识,可以在膜卷上做好出库标识,同时放在指定的出库区域。图3熟化产品出库标识卡4.熟化室内的产品要按不同结构,不同产品类型进行分类入库,避免出现混放。混放对于熟化室的管理非常不利,对熟化室不同的产品有异味交叉渗透的影响,更重要的是无法正常满足后工序的生产要求。
目的:规范有序,清晰明了。
5.没有到时间或提前出库,我们建议最好不能这样操作,这样太随意化操作,也就是对产品工艺不严谨的体现,因特殊情况,对需要提前出库的产品,必须取样做好检测合格后方可出库。延误出库的现象时有发生,这对产品工艺的执行与产品的性能特点会有很大的影响,尽可能的避免类似问题,建议制定熟化室管理制度加以强化管理。
6.对于企业因异常情况出现不能正常熟化,一定要做好相关时间记录,待正常后补时进行熟化,补时要充分考虑到余温的时间差。避免过时熟化。
7.当我们的产品熟化工艺需要变动时,最好能够先做尝试后检验合格后,再在原来的基础上进行更改,以通告的形式广而告之。
8.在我们制定熟化工艺时,除材料,胶水外,还需要考虑的是客户包装膜的要求与后工序的加工工艺要求,这样来综合全盘考虑才是最全面,最科学的,同时要根据现有的工艺特点进行比较,找到更适合的熟化工艺进行合理高效的熟化。
综上所述,需要提出来的是,软包装企业的熟化室在制作时,要充分考虑到现有的产品,是用电能还是蒸汽能,节能的技术方案,以及企业定位发展的方向,在熟化室的工艺设计时要充分考虑到企业的产品结构特点,所用的材料,如油墨,胶水等,更要注意的是有些企业认为,溶剂残留量的控制主要在熟化室的控制,这是非常不正确的观念。当然熟化室也是减少残留量控制的一个方面,但最主要的来自于印刷油墨,黏度,溶剂,干燥能力,复合的速度,干燥能力,材料等等。
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