复合成品发生卷边、打皱将直接导致产品报废,进口凹印机的干燥热源通常不是由制造商指定的

by admin on 2019年12月22日

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与国产凹印机有所不同,进口凹印机的干燥热源通常不是由制造商指定的,而是由用户选择和确定的。
蒸汽是过去最常用的凹印机干燥热源,但近年来其他热源也越来越普遍的被采用。
这些热源都有自己的优缺点,在选用时常使用户感到为难。

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干式复合在实际生产过程中,因为机械原因或其它因素常常会有故障产生,如:产生气泡、复合成品牢度低,成品打皱及卷边,复合品拉伸或收缩等。
本文着重分析一下打皱及卷边故障的原因,并就此找到相应的解决办法。

一般来说,热源所能达到的最高干燥温度、温度特性、干燥系统复杂性、干燥系统的投资和使用成本等是主要考虑的因素,但最关键的是所采用的工艺要求即印刷、涂布、复合等上墨或上胶量、和生产速度要求等。

高温蒸煮袋在生产过程中,常常会发生许多故障,由于成本相对较高,给印刷企业带来重大经济损失,常见的故障有高温杀菌白油墨发生分层现象、印刷基材与复合基材发生脱层现象,高温杀菌后表面起皱现象等。
本文结合实际就高温蒸煮沸后表面发生起皱故障现象给予分析。

复合成品发生卷边、打皱将直接导致产品报废,分析起来与以下几点有关:

在我国,干燥热源的选择在很大程度上还取决于热源相关的资料情况。

一、高温蒸煮袋杀菌处理后起皱的形式

1.卷边、打皱的产生与本身材料质量有关。
复合材料或印刷基材一端松一端紧,厚薄有偏差,如果膜卷两端松紧度差别大,上机后,薄膜上下左右摆动幅度也比较大,就有可能造成打皱及卷边,因为材料进入热钢辊与热压胶辊之间时,不能与热压胶辊与水平状态,无法平整挤压,造成复合成品打皱,出现斜纹,导致产品报废,当复合材料为PE或CPP时,如果厚度偏差超过10µm时,也极易打皱,此时可适当加大复合材料的张力,尽可能使其与热压胶辊成水平状态进行挤压,但应注意的是,张力要适中,如果张力太大易使复合材料拉长,导致袋口向内卷曲,如果复合材料偏差太大,实在不能用则另行处理。
由于材料本身厚薄度偏差,致使产品打皱、卷边,所以在未上机前必须用千分尺认真检测其厚薄度,超过5~10µm时,最好不用,这就要求进库的材料必须把好关,为施工创造有利的条件。

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无论任何复合袋均要求平整度好,色彩真实,开口性优异,高温蒸煮袋也不例外。
起皱现象有三种:a.印刷基材起纵向、横向或不规则性的皱痕;b.基材与复合基材一起表面皱裂,平整性极差;c.印刷基材收缩,收缩处与复合基材分离,中间有空气,呈条状态形式,往往剥离强度很差。

2.操作失误同样引起打皱及卷边。
如:热压胶辊压力不均匀,运行中热胶压辊作前前后后旋转,致使复合材料无法平整进料,从而导致打皱、卷边。
解决办法则是退出热胶压辊的左、右螺母丝,重新锁紧,并要用力均匀,如果是气缸压力阀锁热胶压辊,那么就应认真观察,应将速度慢接触热钢辊的那一头加大气阀压力最终平行进行挤压,并观察压力指仪表数字,从而平行地进料以减少打皱、卷边故障的几率。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

二、高温蒸煮袋的常用基材与结构分类

在实际生产中注意到,造成卷边、打皱还与热钢辊的温度有关,如果热辊的温度过高、卷边的几率也相应增高,特别在BOPP/CPP、BOPP/PE复合结构中最易发生,温度过高甚至会造成PE膜被热钢辊粘连,牢牢地粘附在钢辊上面,既浪费了材料,又耽误了生产效率,处理方法则是停机,并关闭热钢辊温控,待降温后再进行处理。
一般情况下热钢辊的温度随实际环境及操作效果来调节,也随结构宽、厚幅度作调整,如果总厚度在80µm时,机速80m/分,宜控制在70℃左右;总厚度在120µm时,机速80m/分,宜控制在80℃为宜,好的温度控制必将降低卷边、打皱的故障几率。

现在市场上多数企业印刷高温蒸煮袋时,大部分印刷基材均选用PET、NY为印刷材料,中间层大部分用铝箔,而内层热封层则选用流延型CPP或耐煮沸的PE薄膜等。
其中PET定型好,耐冻性耐热性优良;NY则防潮性差,容易吸收水分。
铝箔是软塑包装业中重要的基材,通过高温下压延而成的,具有银白色光泽。
软塑包装上使用的铝箔是9-15μm,放卷、收卷不宜使用太大的张力,张力大易撕裂,铝箔不宜通过过多的导辊,容易因折叠而产生裂纹,影响良好的阻隔性,铝箔具有良好的导热性、导电性,使之在软包装中有广泛的用途,在高温蒸煮袋中,使用铝箔作中间层材料可以提高传热速度,使蒸煮袋食品温度均匀。
铝箔阻隔性极佳,表面不应有油污,在印刷或复合前最好先预处理,使之表面张力达到所需要求,可以明显的提高其印刷牢度和铝箔的复合牢度。
而挤出流延CPP增强膜常用作内层使用,流延CPP阻隔性好,耐高温、耐煮沸,同时对耐碱酸都效果不错,热收缩小,热封强度极佳,可达到121℃30min杀菌处理,当100℃下30min时,可以使用LDPE、LLDPE、EVA、mPE等热封材料。

3.卷边现象与印刷基材和复合的张力控制有很大关系。
正常生产要求基材要平整适中的进行涂布上胶。
复合材料的张力应与基材的张力相匹配。
假如基材张力过大,而复合材料张力过小,成品袋就会向外卷,造成袋口不平整。
如果印刷基材张力过小而复合材料张力过大,则成品袋就会向内卷造成包装袋开口不良,开口向内变曲,封口难等故障,解决办法是通过导向辊调整好印刷基材与复合材料的张力。
调整印刷基材的张力或复合料张力通常由手动螺旋母或通过磁粉制动器来完成。

三、高温蒸煮袋杀菌后表面起皱的因素

4.复合成品收卷张力不合适同样引起纵皱及横皱。
如果收卷复合品张力太小,随着收卷料的逐步增大,底部就会出现横向斜纹,造成成品袋不平整,影响美观,如果收卷张力太大,由于纸管是硬性的,由于拉力的作用,成品就出现纵向皱纹,特别在机器起初期最容易发生,当然纸管不圆滑,收卷时高时低,好像海浪一样收卷也影响并产生打皱现象。
解决办法是:起步时速度必须由慢到快,目的是减缓收拉力降低打皱的机率,张力要适中,尽量做到起步收卷时不皱,不太松,待机速正常后收卷张力要恒定,即可减少打皱的几率,通常情况下,收卷动力由弹簧压片或磁粉制动器来实现调整。

发现表面起皱的现象应认真观察而做出准确分析,如果印刷基材起纵向、横向或无规则性的皱痕。
主要从三点考虑分析:a.印刷时烘干道温度过高,收卷与放卷恒定张力不一致,放卷张力太大以致PET薄膜发生变形。
b.收卷卷料辊纸蕊不圆滑,由于收卷成品不断体积增大,收卷底部将发生纵向或横向皱折,使原本平整的印刷基材不平整,这种打皱的现象在复合工序时不易消除。
c.印刷牵引辊有异物或太脏,印刷基材经过异物时发生横向滑动,当滑动的基材经过压印胶辊时,被产生皱痕,这种皱痕都有规则性,一段有一段没有。
解决方法则是:a.根据车间温湿度、机速、实际印刷效果图案深浅调整烘干温度。
用于大多数高温蒸煮袋印刷尼龙时为15μm,PET为12μm,故建议烘干温度在40-60℃为佳。
烘干温度太高,薄膜则经不住高温而发生变形、拉长、软化现象。
调整收卷与放卷的恒定张力,现在有高速凹版印刷机已生产出自动调节张力控制器,当超过极限或设定值,自动报警,自动调节很方便。
b.换取平滑圆心的纸管,并收卷时注意平整性,开始时收卷张力要小,当达到一定厚度时再慢慢加大张力值,这样收卷料不至于打皱现象。
c.将出现异物的牵引辊擦拭干净即可。

5.卷边打皱故障的产生还与上胶不均匀有关。
基材涂胶时,两边如果一边上胶多,另一边上胶少,上胶多一边经烘干后必然向内弯曲,甚至出现粘边现象。
如果复合机上胶系统由上胶辊决定厚薄度,则应调节左右;如果复合机上胶系统由上胶辊决定厚,则应调节左右螺母杆,使上胶均匀;如果复合机刮刀式系统由网线辊深度决定上胶量,那么则可以通过改变刮刀的角度或前或后进行调整。
上胶是否均匀最好的检测方法就是,左右食指力压上胶系统,观察它的厚薄度,当然安全应注意,最好在不太快的转速下,由熟练工未完成。
最终使涂胶均匀,将有力地降低卷边及打皱的现象。

当基材与复合基材一起表面打皱,平整性极差,因素有:a.印刷基材本身打皱或由印刷时打皱无法消除;b.复合时当热钢辊两端压力不一致或复合基材PE、CPP厚薄度偏差较大,当偏差10μm时极易出现这种皱痕现象;c.收卷复合成品时底部张力太小,上面张力太大,受挤压后而发生的一种现象。
解决办法:a.严格控制印刷质量;b.调整钢辊压力至平衡状态,复合基材尽量不偏差,当复合中间为铝箔时尽量少穿牵引辊,以防止断裂的现象;c.调整收卷张力,尽量做到一致。

6.卷边、打皱与复合同各导辊牵引辊清洁度有关。
基材运行过程中,如果牵引辊粘脏或表面不平整,则容易导致斜向皱纹,此时最好的办法就是用报纸裁长250px、宽150px进行垫补,由于惯性、报纸会同牵引辊同步旋转,使斜纹现象得以解决。

当基材出现皱痕,中间有气泡条形态时,多半是干式复合时张力没控制好,张力太大,拉得太紧所致。
在NY/PE或NY/铝箔/CPP最易发生,特别是尼龙基材。
若放卷张力太大,在烘道时发生热收缩而变形,成品冷却后就产生这种现象;胶液的影响,涂布高温蒸煮袋时干固量必须达到4.5g/m2,网线辊一般选择80μm深即可,若发生涂布不均,或胶液本身质量差,经不起高温煮沸就容易产生胶液在水煮后发生与基材分离,大大降低其牢度。
解决办法则是:a.调整放卷张力,在溶剂挥发彻底情况下尽可能不高温烘干,以免变形而冷却收缩;b.提高作业浓度,选择干固量大的胶液,一般当固含量在75%,作业浓度30%都不错;c.选择耐高温的专业胶粘剂,严禁一般胶液涂布。

7.机械故障产生与复合后打皱有关。
干式复合机出现机械故障,引起基材张力无法控制,要么太大,要么太小,无法平整地送入热钢辊处,最使收卷处打皱、卷边,经仔细分析后,结论有两点,那么磁粉制动器失调而引起张力时大、时小,无法控制,要么是传感器灵敏度失真,前后电动机转速不协调而产生上述现象,最后经分析,得出由传感器失真造成,后来换上同型号的传感器,张力得到控制,故障消除。

1.印刷复合时,必须保持环境空气干燥,特别是相对湿度越低越好,最高不得超过85%,否则会影响印刷复合牢度。

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2.油墨及粘合剂:蒸煮薄膜印刷时,油墨稀料尽量少加或不加醇类溶剂,印刷时严格控制质量,粘合剂与固化剂配比要正确,不可随意更换,必须涂布均匀,性能优异,干基量在4-5g/m2。

3、干燥温度、复合温度及压力:干燥温度太低会使溶剂挥发不充分,易产生臭气,同时还会直接影响复合牢度。
但干燥温度太高,会使粘合涂层表皮结膜,影响涂层内溶剂挥发对薄膜也有一定的影响。
一般干燥温度在60℃-70℃-75℃梯度内,对于干式复合,复合辊必须加热,加热的目的在于:软化粘合剂,增加粘性,使粘合剂均匀分布在膜上,同时保持粘合剂的热溶反应状态,便于粘合,一般复合温度为60℃-70℃。
复合压力对制品影响有两个:一是影响复合牢度,二是影响复合膜的透明度,最佳的复合压力在2.5-4kg/cm2。

4.熟化。
熟化的目的是使反应充分,获得最佳的复合强度,一般蒸煮膜袋熟化温度控制在40℃-50℃范围,熟化时间在48小时左右。

综上所述,在蒸煮袋的整个生产工艺中,薄膜、油墨、粘合剂、稀释溶剂的选择,对蒸煮袋质量的好坏起着决定性的作用,生产中不容忽视。

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