軟包裝干式復(fù)合工藝概述

1、干式復(fù)合工藝概述第一章、復(fù)合概論一、復(fù)合概念1、復(fù)合概念：就是使用特定設(shè)備，借助各種膠粘物質(zhì)，使二層或二層以上薄膜或其它基材均勻粘合在一起工藝方法。2、復(fù)合目：就是合理組合各種基材，綜合其優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到包裝要求。單一薄膜，具有各自特性，但很難同時(shí)具有包裝所需全部特性，如印刷性能、熱封性能、機(jī)械強(qiáng)度、 阻氣性能、阻濕性能、阻光性能、耐高溫性能、耐低溫性能、耐介質(zhì)性能（如酸、辣、油、鹽、酒等）、透 明度、柔軟度、挺度等等。二、復(fù)合種類1、干式復(fù)合：就是在基材表面涂布一層溶劑型膠粘劑，經(jīng)過(guò)烘道除去溶劑而干燥，然后及另一基材通過(guò)熱輯壓合成 膜復(fù)合方式。2、濕式復(fù)合：就是在基材表面涂布一層水溶性膠粘劑，

2、然后及另一基材通過(guò)熱程壓合成膜，再經(jīng)過(guò)烘道干燥復(fù)合方 式。濕式復(fù)合一般要求其中一種基材具有較強(qiáng)透過(guò)性能，如紙，以便水分能在復(fù)合后滲透揮發(fā)。3、擠出復(fù)合：就是用擠出機(jī)將聚乙烯樹(shù)脂或其它樹(shù)脂加熱熔融、經(jīng)過(guò)模唇流出形成片狀薄膜后立即及另一種或二種 基材通過(guò)冷卻限壓合成膜復(fù)合方式。4、蠟式復(fù)合：就是以衛(wèi)生級(jí)微晶石蠟作膠粘劑，將石蠟在加熱槽中熔融后均勻涂布在基材上，然后及另一基材通過(guò) 壓輻壓合成膜復(fù)合方式。5、無(wú)溶劑復(fù)合：就是將經(jīng)加熱后粘度變小非溶劑型膠粘劑涂布在基材上，然后及另一基材通過(guò)熱輕壓合成膜復(fù)合方式。 6、熱熔復(fù)合：就是將聚乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、石蠟放在一起加熱熔融后均勻

3、涂布在基材上, 然后及另一基材通過(guò)壓短壓合成膜復(fù)合方式。7、多層共擠復(fù)合：就是將多種不同性能樹(shù)脂通過(guò)多臺(tái)擠出機(jī)共擠進(jìn)入模具復(fù)合成膜復(fù)合方式。-3-/35第二章、干式復(fù)合一、干式復(fù)合定義把液態(tài)黏合劑涂布到一層薄膜上（第一基材），經(jīng)過(guò)烘箱使黏合劑中溶劑蒸發(fā)后成固態(tài)干狀態(tài)，再 及另一層薄膜（第二基材）經(jīng)熱壓貼合成復(fù)合薄膜工藝。二、干式復(fù)合特點(diǎn)1、對(duì)基材實(shí)用性廣?？捎糜诟鞣N塑料薄膜、鋁箔、鍍鋁薄膜以及紙張復(fù)合。2、復(fù)合PE材料時(shí)，無(wú)氧化臭味，熱合性更好。3、比擠出復(fù)合剝離強(qiáng)度高、薄膜品整、剛性好。4、適用于多品種、少數(shù)量產(chǎn)品復(fù)合，基材及黏合劑更換方便。5、生產(chǎn)效率高。復(fù)合最高速度可達(dá)250m/min左

4、右，一般為130-150m/min,加工寬度為400-1400皿。6、使用聚縱酯黏合劑，其粘合強(qiáng)度達(dá)，并有良好耐熱性和耐化學(xué)藥品性，可用作耐高溫蒸煮袋等。7、復(fù)合操作簡(jiǎn)單，只要干燥溫度和張力控制適當(dāng)，就可順利生產(chǎn)。三、干式復(fù)合缺點(diǎn)1、有殘留溶劑在制品中，有引起火災(zāi)和爆炸等危險(xiǎn)。2、黏合劑及涂布性能難掌握。3、對(duì)基材厚度均勻性及蕩邊要求高。4、黏合劑用量大，能源消耗大，其生產(chǎn)成本高。5、目前仍以溶劑型聚氨酯黏合劑為主，或多或少有一定毒性。四、干式復(fù)合工藝流程第一基材放卷一涂布一烘干 一一復(fù)合一收卷一熟化第二基材放卷一工藝及設(shè)備示意圖困5-1干法受合示意圉1 一第一基材；2一刮刀；3-膠盤、膠液,

5、4一凹版袈；5-橡膠壓輻；6-干燥通道，7第二基材；8加熱鋼輯;9-橡腹壓棍；10冷卻就；U一夏合薄膜第三章、膠粘劑附著力基本原理分析膠粘劑（涂料、油墨）附著力機(jī)理人們并未完全了解，但形成了一些假設(shè)理論，并用以分析附著過(guò)程 和影響附著力因素。一、附著力當(dāng)兩種物體被放在一起達(dá)到緊密界而分子接觸，以至生成新界而層時(shí)就生成了附著力。當(dāng)膠粘劑涂布于基材上，在干燥和固化過(guò)程中附著力就生成了。這些力大小取決于基材表面和膠粘劑 性質(zhì)。廣義上講附著力可分為二類：主價(jià)力和次價(jià)力?；瘜W(xué)鍵即為主價(jià)力，具有比次價(jià)力高得多附著力。次 價(jià)力基于以氫鍵為代表弱得多物理作用力。這些作用力在具有極性基團(tuán)（如段基）基材上更常見(jiàn)，

6、而在非極 性表而如聚乙烯上則較少。鍵強(qiáng)度和鍵能強(qiáng)度類 型能量（千卡/摩爾）實(shí)例共價(jià)鍵主價(jià)力15 170絕大多數(shù)有機(jī)物氫鍵次價(jià)力12水色散力次價(jià)力10絕大多數(shù)分子偶極力次價(jià)力5極性有機(jī)物誘導(dǎo)力次價(jià)力 90固體不為液體所潤(rùn)濕0 = 180固體表而完全不潤(rùn)濕此現(xiàn)象一般不存在0 H2NCH2 CH2NH24、聚酯型、聚酸型和己內(nèi)酯型聚氨酯膠粘劑根據(jù)預(yù)聚體化學(xué)結(jié)構(gòu)上不同，聚亞酯膠粘劑分為聚酯型、聚酷型和己內(nèi)酯型。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)預(yù)聚 體，使聚氨酯膠粘劑性能也不同。IX聚酯型膠粘劑聚酯型膠粘劑是指預(yù)聚體中采用聚酯多元醇。聚酯多元醇端基含有羥基(-0H),是及異乳酸 0基起膠粘作用主要基團(tuán)。主鏈含有酯基(Y-o

7、4,主鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了膠粘劑物性。因?yàn)轷セ鶚O性大, 內(nèi)聚能(12. 2Kj/mol)比酸基(-CH2-O-CH2-)內(nèi)聚能(4. 2Kj/mol)高，分子間作用力大，內(nèi)聚強(qiáng)度 比較大，機(jī)械強(qiáng)度就高，所以具有較高強(qiáng)度和硬度，但在高溫下易被降解,同時(shí)由于酯基極性作用， 使其及極性基材粘附力、抗熱氧化性比聚健型好。2)、聚酸型膠粘劑聚酷型膠粘劑是指預(yù)聚體中采用聚酸多元醇。聚雁多元醇是端羥基齊聚物，主鏈上燒基由健鍵聯(lián) 結(jié)。由于越基較易旋轉(zhuǎn)，具有較好柔順性，因而膠質(zhì)較軟、有優(yōu)越抗低溫性能。抗水解性能也比較好, 但通常粘合強(qiáng)度不如聚酯型。3)、己內(nèi)酯型以 一己內(nèi)酯和 -己內(nèi)酯及甲基己內(nèi)酯混合物及乙二醇制成

8、聚合型。兼有聚酯型和聚股型優(yōu)點(diǎn)，但成本很高。目前市售膠粘劑大多采用聚酯型或聚酷型及異氟酸酯加成聚合成預(yù)聚體為膠粘劑主體部分。這類 膠粘劑只有進(jìn)行改性才能提高其耐熱、耐水解、耐濕熱等性能。物質(zhì)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此原材料不同，膠粘劑剝離強(qiáng)度也不同。對(duì)同一材料來(lái)講，交聯(lián)度大， 耐熱性高。即耐熱性取決于高聚物立體性，而剝離強(qiáng)度同分子量、分子量分布及有效基團(tuán)多少有關(guān)。-16-/35線型高聚物內(nèi)聚力較高，但同材料親和力較低。多元醇及帶有3個(gè)或3個(gè)以上-NCO基團(tuán)異殂酸酯反應(yīng) 生成是網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)聚力(強(qiáng)度)顯著提高。5、膠粘劑不利反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按一定當(dāng)量對(duì)應(yīng)進(jìn)行，這樣才可以獲得適當(dāng)反應(yīng)結(jié)

9、果。因此膠粘劑主 劑和固化劑需要按一定配比混合。如果某一個(gè)組分過(guò)量或少量，就會(huì)影響粘結(jié)效果。主反應(yīng)：異毓酸酯及多元醇反應(yīng)：RiNCO + R2OH R1NHCOOR2(1)副反應(yīng)：由于異殂酸根是雜原子形成累積雙鍵，非?；顫?，容易和一OH、-COOH. -NH2等含活潑氫原子 基團(tuán)起反應(yīng)，其間生成中間產(chǎn)物還會(huì)進(jìn)一步及異毓酸酯反應(yīng)。這些反應(yīng)消耗了固化劑量，使主劑及固 化劑量失衡，導(dǎo)致反應(yīng)不完全，影響粘合效果。如果膠粘劑及溶劑中水分、游離酸、游離醛含量超標(biāo), 常會(huì)產(chǎn)生剝離強(qiáng)度降低、粘合劑長(zhǎng)期處于不干狀態(tài)、外觀氣泡、異味等現(xiàn)象。1)、異河酸酯及水反應(yīng)：首先生成不穩(wěn)定氨基甲酸，氨基甲酸再分解成二氧化碳及

10、胺。在過(guò)量異氮酸酯存在下，所生成胺會(huì)及異樂(lè)酸酯繼續(xù)反應(yīng)生成腺。RNCO + H20 慢F-NHCOOH 快f-NH2 + CO21RNH2 + RNCO快一R-NHCONH-R (取代服)(2)2)、異祖酸酯及服反應(yīng)：RNCO + RiN HCNHR2-R-NHCNCR2 (縮二服)(3)IIII I II00 R103)、異河酸酯及竣酸反應(yīng)：RINCO + R2COOH kRi-N HCR2 + C02 (4)II0上述反應(yīng)速度大小順序?yàn)椋?1) (2) (4) (3)六、固化及熟化1、固化概念就是指液態(tài)膠粘劑變成固態(tài)過(guò)程，即膠粘劑化學(xué)反應(yīng)達(dá)到完全程度。2、熟化概念熟化，是把復(fù)合后制品在40

11、60恒溫室中放置672小時(shí)過(guò)程，即通過(guò)提高溫度加快化學(xué)反應(yīng)速度, 使復(fù)合制品能夠迅速進(jìn)行正常后續(xù)加工，是為了縮短生產(chǎn)周期。事實(shí)上即使不進(jìn)行人工熟化，自然狀態(tài)下復(fù)合制品膠粘劑化學(xué)反應(yīng)在710天也會(huì)達(dá)到基本完全程度。 同時(shí)即使經(jīng)過(guò)熟化，復(fù)合制品也要在7天左右才能達(dá)到反應(yīng)完全程度。而反應(yīng)完全時(shí)復(fù)合膜剝離強(qiáng)度不一 定是最高。在反應(yīng)完全以前，剝離強(qiáng)度一直是在變化，不同膠粘劑變化程度不一樣，一般都有一個(gè)遞增 衰減穩(wěn)定過(guò)程。對(duì)于聚氨酯膠粘劑而言，固化過(guò)程是使膠中-NCO基團(tuán)反應(yīng)完全，或使溶劑揮發(fā)完全、聚氨酯分子鏈結(jié) 晶，使膠粘劑及基材產(chǎn)生足夠粘接力過(guò)程。熟化不僅有利于膠粘劑本身固化，還有利于加速股中-NCO

12、基團(tuán)及基材表面活性氫基團(tuán)相反應(yīng)。加熱還 可使膠層軟化，以增加對(duì)基材表而潤(rùn)濕，并有利于分子運(yùn)動(dòng)，在粘接界面上找到產(chǎn)生分子作用力“搭檔， 對(duì)提高粘接力有利。3、熟化溫度對(duì)復(fù)合制品影響1)、熟化溫度對(duì)復(fù)合膜外觀影響熟化溫度控制非常重要。溫度高可以快速固化，但導(dǎo)致-NCO基團(tuán)及膠中或基材表而、空氣中水分加速 反應(yīng)，產(chǎn)生C02氣體來(lái)不及擴(kuò)散，而膠層粘度增加很快，氣泡就留在膠層中，有時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響外觀。-17-/352）、熟化溫度對(duì)熱封層摩擦系數(shù)影響熟化溫度過(guò)高會(huì)引起復(fù)合膜熱封層中滑爽劑向薄膜內(nèi)層遷移，導(dǎo)致摩擦系數(shù)迅速提高，嚴(yán)重影響后工 序制袋或自動(dòng)包裝，如袋子開(kāi)口性不良、在制袋機(jī)或包裝機(jī)上拉不動(dòng)膜料等等。

13、應(yīng)盡可能采用低溫熟化， 甚至在必要時(shí)進(jìn)行常溫熟化。4、熟化室對(duì)復(fù)合制品影響熟化室設(shè)計(jì)非常重要。大多數(shù)廠家熟化室設(shè)計(jì)是非常不合理。設(shè)計(jì)原則有二條：一是室內(nèi)各點(diǎn)之間溫 差盡可能小，以2之內(nèi)為佳；二是一定要有有效排風(fēng)裝置，新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量在15%到20%之間為宜。熟化 室排風(fēng)是降低溶劑殘留重要手段，即使有明顯氣味，在排風(fēng)良好熟化室中放置7天左右，也可基本排除異 味。室內(nèi)溫差過(guò)大可能導(dǎo)致這樣情況：一卷復(fù)合膜左右兩端受溫明顯不一樣，兩端摩擦系數(shù)也不一樣，很 可能導(dǎo)致一邊可以順利制袋或順利上機(jī)包裝，而另一邊制袋后開(kāi)口不良或上機(jī)包裝拉不動(dòng)料。-27-/35第六章、復(fù)合涂布輯一、涂布方式涂布是指將涂布輕浸在涂布液中

14、旋轉(zhuǎn)，使涂布液不斷轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)上，然后再在一定壓力下轉(zhuǎn)移到被涂布 基材上。涂布要求是使涂布物質(zhì)能夠均勻分布在基材上。根據(jù)涂布輯形態(tài)，涂布方式分為光輪涂布和網(wǎng)短 涂布。一般根據(jù)所需要涂布量和涂布物質(zhì)工作粘度選擇涂布方式。1、光柜涂布光輯涂布是指涂布輯是一光滑圓混。適合于涂布液粘度較低、涂布量不大情況。涂布量不易得到嚴(yán)格 控制，一般情況下，光輯涂布不需要刮刀，涂布量取決于涂布液粘度及涂布輯及壓維之間間隙，視涂布物 不同，涂布液溫度可能較大程度影響粘度，所以涂布溫度對(duì)涂布影響也可能很大，如蠟、熱熔膠、PVDC等。 涂布?jí)毫υ龃笠话闶雇坎剂肯陆怠?、網(wǎng)柜涂布1)、網(wǎng)輯涂布是指涂布坦上雕有各種形狀網(wǎng)穴，網(wǎng)輯

15、浸入涂布液后，再經(jīng)過(guò)刮刀刮膠，使網(wǎng)穴中涂布液均勻地轉(zhuǎn)移 到基材上。2)、網(wǎng)輯線數(shù)和目數(shù)網(wǎng)轆線數(shù)是指每厘米長(zhǎng)度上網(wǎng)穴數(shù)量。單位是線/厘米(lpc/m)o網(wǎng)根目數(shù)是指每英寸長(zhǎng)度上網(wǎng)穴數(shù) 量。單位是目/英寸(Ipi/inch)。1英寸=2. 54厘米(llpi=2. 541pc)o實(shí)際操作過(guò)程中換算一般取近 似值：1英寸=2. 5厘米。高線數(shù)網(wǎng)輕涂布量較小，但涂層均勻，透明度較好：低線數(shù)網(wǎng)掘涂布量較大，涂層均勻程度稍差，因 而透明度也稍差。軟包裝中常見(jiàn)網(wǎng)紋輯線數(shù)為601pi 2501pi (241pc lOOlpc),其中又以100 150為最常用。3)、網(wǎng)穴形狀常用網(wǎng)穴形狀有如下幾種：即腐蝕短，網(wǎng)

16、穴四個(gè)角為圓弧狀A(yù)、棱柱形VR：網(wǎng)穴四個(gè)角為圓弧形狀時(shí)網(wǎng)穴容枳b：d：R：VR 二 b?d 一 0. 86 R3 (b+d) - 0. 67R3圓弧邊長(zhǎng)網(wǎng)穴深度網(wǎng)穴圓弧半徑B、四棱椎形(PYRAMID CONFIGURATION)V =網(wǎng)點(diǎn)面積 SX 網(wǎng)點(diǎn)深度 h/3 = a=h/3 = a3Xtg (90-0 ) /2) /12= 2h3Xtg2 ( 0/2) /3a：網(wǎng)穴軸向?qū)挾?，又稱網(wǎng)點(diǎn)值b：網(wǎng)穴縱向長(zhǎng)度h：網(wǎng)穴深度網(wǎng)穴軸向角度V：網(wǎng)穴容積a(SI + S2 +/S1S2) h/3SI：網(wǎng)穴上底面積(a2+b2+ab) h/6S2：網(wǎng)穴下底面積(3a2-4h2/tg24-4ah/tg (

17、 ) h/6a：網(wǎng)穴軸向長(zhǎng)度或?qū)蔷€長(zhǎng)度b：網(wǎng)穴底面軸向長(zhǎng)度或?qū)蔷€長(zhǎng)度h：網(wǎng)穴深度V：網(wǎng)穴容積D、三螺線形(TRI-HELICAL CONFIGURATION)適用于涂布量較大、涂布液粘度較高液體涂布，如膠粘劑、蠟及其它表面涂布材料，尤其適用于粗糙 表而涂布。此外，還有六棱臺(tái)形、連體四棱錐形、織物形等，為了加強(qiáng)涂布均勻性，網(wǎng)穴之間還可以以通溝 連接（印刷凹版專色版往往加上通溝，以防墨色發(fā)花，即水紋現(xiàn)象）。3、網(wǎng)根涂布涂布量網(wǎng)混涂布方式涂布量范圍較寬，即可以進(jìn)行大涂布量，也可以進(jìn)行小涂布量。網(wǎng)輕涂布涂布量可以得到比較精確控制，一般取決于網(wǎng)穴形態(tài)（形狀、大小、深度）、線數(shù)（每英寸或厘米長(zhǎng)度上網(wǎng)穴

18、數(shù)量）、涂布液密度、工作粘度、刮刀角度、刮刀及涂布線距離、壓短壓力、 硬度等因素。表1正四棱臺(tái)形網(wǎng)輯參數(shù)及涂布量（干固量）線數(shù) line/inch網(wǎng)深micro25%工作濃度30%工作濃度35%工作濃度40%工作濃度45%工作濃度50%工作濃度200240. 780. 971.161.441.712. 14190300. 981.221.451.802.142. 66180361.171.461.742. 162. 582. 75165441.301.712.122. 643.153. 90150501.632. 022.412. 993. 574. 43140561.832. 262.713

19、. 353. 994. 97130601.962. 432. 903.604. 295.31120642. 092. 593. 083.824. 565. 67110782. 543.163.774. 675.576.9196882. 903. 584.255.276. 287.8185983. 193. 964. 735.866. 998. 69751083. 524. 375. 226. 477.719. 58651203.914. 855. 797. 188. 6710.64551304. 245. 266. 287. 769. 2711. 52451364. 435. 506. 578.149.7112. 06351404. 565.666. 758. 379. 9912. 42301805. 877. 288. 6910. 7712. 8415. 96252407.829. 7011.5714. 3517.1321.291634011.0813. 7416. 4020. 3424. 2726. 90表2三種網(wǎng)穴網(wǎng)輯參數(shù)及涂布量（干固量）比較常用于紙張、紙板、塑料基材印刷以及熱熔膠、膠粘劑、蠟或其它材料涂布。四棱臺(tái)形網(wǎng)穴四棱錐形網(wǎng)穴三