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复合膜主要质量问题之一:复合膜的异味

http://www.packltd.cn    时间:2019年9月19日    关注数:437 次

摘要:对复合膜的气味质量事故要有一个综合分析,做出正确判断,一个包装袋生产涉及到薄膜、油墨、胶水、溶剂、环境等诸多因素,塑料膜在成型过程中,为使薄膜的性能符合制作包装袋的要求

    对复合膜的气味质量事故要有一个综合分析,做出正确判断,一个包装袋生产涉及到薄膜、油墨、胶水、溶剂、环境等诸多因素,塑料膜在成型过程中,为使薄膜的性能符合制作包装袋的要求,添加了许多的增塑剂,如爽滑剂、抗氧化剂、开口剂等,这些助剂在印刷复合制袋工艺中的高温作业时,发生了化学反应产生异味,这些碳氢化合物有非常大的刺激性气味。

1)由油墨带来的异味:

    印刷过程中,为了使印刷顺利进行,稀释溶剂中配入一部分如甲苯(二甲笨)、醋酸丁脂、正丁醇等高沸点溶剂,这些残留溶剂印刷收卷前未彻底挥发干净,经过复合烘道烘干后仍然残留在复合膜中,制成的袋子会产生一种异味。一些低档次的油墨,印刷后的溶剂残留量≤30mg/m2,按GB/T10004---2008的标准,残留溶剂总量必须在5.0mg/m2以内,其中苯类溶剂不得检出,这样,在印刷过程中残留溶剂量应控制在3.0mg/m2以内最好。

2)胶粘剂如果反应不完全,也会产生一种单体味:

    这种游离单体,如果在复合膜中存在,放置时间多长都不会跑掉。因有机溶剂乙脂的因素,在干复工艺中双组份胶粘剂,为了配制合适的操作浓度,涂布均匀减慢反应速度,应选择醋酸乙脂溶剂加入,纯度要求其醋酸乙脂总含量在99%以上,水加醇的总量应0.2%,(可查GB3728---83标准),这些指标为什么要控制严格?因为固化剂中的N=C=O系累积双健,非常活泼,一碰到水立即反应生成胺或二氧化碳。据有关科学方法测定,1克水消耗胶粘剂中的固化剂50克。据有关资料研究,水与异氰酸酯的反应比与主剂的反应快20倍。因此控制醋酸乙酯溶剂中水加醇的总含量十分必要。有些彩印厂家购买的乙脂连自己也不知道是否达到上述标准,购买市场上的价格相当便宜的回收乙脂,里面成份繁多,有甲酯、甲醇、二甲苯等一些有异味的乙脂冲入胶粘剂复合后,必然产生异味,因此,企业购入溶剂时应进行纯度质量的检验合格后方可放心使用。

3)甲苯对溶剂残留量的影响:

    如果采用含有甲苯的溶剂型油墨,则印刷后必然会有甲苯的残留,残留的甲苯会进一步影响胶黏剂中的乙酸乙酯的挥发,一般乙酸乙酯的最终残留量是甲苯残留量的1.5~2.0倍左右,这就是我们在实践中经常强调“控制印刷中甲苯的残留量是控制软包装溶剂残留总量的关键”的原因。控制甲苯残留量最直接、最有效的办法就是采用新型无苯油墨。

4)基材的影响:

    即使凹印和干式复合工艺中所用的油墨和胶黏剂相同,生产工艺也相同,但软包装的溶剂残留量也会不一样。这是因为不同的涂胶薄膜基材对溶剂的吸附和释放速率是不一样的。常用的涂胶薄膜基材对乙酸乙酯的释放速率为:PET>NY>BOPP(吸附速率相反)。通常复合时的烘干温度接近BOPP薄膜的熔点,其分子无规则活动更加剧烈,对乙酸乙酯和甲苯等溶剂的吸附速率加快。因此对BOPP薄膜来说,进一步降低溶剂残留量的难度更大一些。

5)阻隔性不同的薄膜复合后的溶剂残留量也是不一样的:

    如PET/VMPET、PET/VMBOPP和PET/PE在相同的工艺条件下进行复合,溶剂残留量排序为:

    PET/PE>PET/VMBOPP>PET/VMPET。这是由于PET/VMPET的阻隔性更高,对溶剂的释放更容易一些。

6)乙酸乙酯含水量的影响:

    乙酸乙酯中的水分影响了乙酸乙酯的挥发,进而影响复合膜的溶剂残留量。所以应选用纯度较高的乙酸乙酯。稀释剂乙酸乙酯中不能含带有-OH、-COOH、-NH2基团的化学成分(如水、醇、胺等杂质)。否则在配制时易与固化剂异氰酸酯反应,造成粘合剂配制比例失调,并且产生CO2造成气泡。同时也会降低乙酯的挥发性。

    在干式复合中,对醋酸乙酯含水和纯的量不能超过0.2%,国外对用在干式复合中的醋酸乙酯规定是不能超过0.05%。生产厂家使用的乙酸乙酯包装桶,最好是专用桶。

    有些溶剂经销商由于各种原因,往往所售乙酯中可能会含有甲苯等相对便宜的溶剂,虽然对复合造成的影响不大,但是复合包装袋往往会留有甲苯的异味。这是必须注意的。

7)胶黏剂的影响:

    在相同基材、相同工艺下,选用不同生产厂家的胶黏剂,最终生产的复合膜的溶剂残留量也可能不一样。这是因为聚氨酯胶黏剂分子键中含有活性羟基,与乙酸乙酯会形成氢键,从而束缚了乙酸乙酯的挥发。而胶黏剂主剂成分的变化会影响氢键的强弱,氢键越强,对乙酸乙酯的释放越难,因而不同厂家的胶黏剂会造成不同的溶剂残留结果。在选择胶黏剂供应商之前,应对其胶黏剂的主剂成分进行充分了解,以免给溶剂的残溶控制带来不必要的难度。

8)图文设计的影响:

    一般而言,在进行软包装图文设计时不宜设计过多的叠色,因为若墨层较厚,可能会出现表层油墨迅速干硬,从而阻碍墨层内部的溶剂逸出的问题,最终导致软包装的溶剂残留量增大。可使用专色油墨,以防止印品的局部墨层过厚,从而有效减少软包装的溶剂残留量。

    如果同一印版上既有大面积实地,又有很浅的网目调图案,要控制溶剂残留就极为困难。因为当混合溶剂的干燥过快时,浅网处会堵版,而降低混合溶剂的干燥速率,又会造成大量的溶剂残留。因此,制版时应尽量避免这种设计。

    在设计软包装产品结构时,应尽可能将阻隔性差的薄膜作为印刷层,再与阻隔性较高的阻隔层和热封层复合,从而避免对内包装物的污染。

9)环境因素及机械故障:

    这两个因素引起的气味大部分厂家自己都没有感觉,产品发到用户以后发现气味,有相当一部分三合一车间,印刷、复合、制袋没有分开,造成二次污染而损失巨大。有些印刷机、复合机排风装置故障热电偶实际功率与仪表显示不一致而未及时检修,如排风电机皮带松动等也可造成复合膜异味。

10)胶黏剂涂布量的影响:

    胶黏剂的涂布量越大,在通过烘箱时,因胶黏剂表层硬化对内层溶剂挥发造成的阻碍作用就越大,最终的溶剂残留量也就越大。所以在满足软包装产品性能需求的基础上,应尽可能控制胶黏剂的涂布量。单位面积涂布量越大,涂胶层越厚,在通过干燥箱过程中对最里层乙酯挥发的阻碍越大,会使溶剂的残留量有所提高。在干燥能力较弱的情况下,需要适当降低涂布量才能有效降低溶剂残留量。蒸煮袋因为苛刻的后加工条件需要较高的涂布量,但涂布量提高后对干燥能力的要求就大为提高。如果因提高涂布量而导致残留溶剂量过高,就会大大影响蒸煮袋的耐温性能。

(来自:包装企业网)


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