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     由于單種塑料薄膜總是存在著樹脂帶來的固有優(yōu)點也有它存在的一定的缺點，雖然從合成樹脂來講，可以通過物理的共混方法，既兩種或兩種以上的高聚物利用其本身具備的或者外面添加的相容劑可以混合在一起產(chǎn)生一種新的改善了某些性能的高聚物合成材料，填充、增強(qiáng)方法以及化學(xué)的共聚法、交聯(lián)方法來得到改性，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足越來越多種的商品對包裝愈來愈廣泛而高度的性能要求。因此開辟了多層次塑料薄膜及塑料同紙、金屬箔等的復(fù)合材料的生產(chǎn)，來互相取長補(bǔ)短，更好地滿足包裝業(yè)的需要?！　「墒綇?fù)合是使用一種膠粘劑經(jīng)在基材上涂布后，先進(jìn)行干燥，揮發(fā)去溶劑，提高了膠的初粘力和粘結(jié)力后再同另一種基材進(jìn)行壓貼復(fù)合。而濕式復(fù)合則相反，先涂膠壓貼后，有大量的膠粘劑溶劑被壓貼復(fù)合在復(fù)合膜上，塑料薄膜無法使這些溶劑在干燥固化時使其揮發(fā)出去，也不能被塑料薄膜吸收，因而濕式復(fù)合不適宜于塑料薄膜之間的層壓貼合用。濕式復(fù)合只適宜于多孔性材質(zhì)的復(fù)合，如紙、木材、三合板等或者多孔性泡沫塑料的層合。因為這些孔隙散發(fā)出來或者被吸收?！　袷綇?fù)合用的膠一般為丙烯酸乳膠、EVA乳膠、酚醛樹脂膠以及其他有機(jī)溶劑膠。基材是紙、織物、無紡布、玻璃紙、鋁箔等。濕式復(fù)合用膠還可以使用淀粉膠。鋁箔和紙的濕式復(fù)合流程如下：鋁箔放卷→涂布膠粘劑→同紙壓貼→鋁箔另一表面涂布滑爽劑或上光劑→烘道干燥固化→收卷。這種方法復(fù)合的復(fù)合材料，可用于香煙、巧克力等包裝，還可用于糖果，醫(yī)藥品、烤糕點包裝，但是層間粘結(jié)力的耐水性、耐熱性、耐化學(xué)藥品性等較差，在高溫高濕下，這些具有親水性的膠粘劑會發(fā)生脫層、鋁箔受腐蝕等問題?！　「墒綇?fù)合法同其他復(fù)合工藝相比較具有以下優(yōu)點：(1)可供選擇的基材面寬廣，可以是塑料同塑料，也可以是塑料同紙，塑料同金屬及織物、無紡布等的復(fù)合，甚至沒有塑料，紙同金屬也可復(fù)合；(2)復(fù)合的牢度比較高，層間剝離力可達(dá)1000g/25mm寬以上，可以生產(chǎn)高檔的包裝制品，如高溫蒸煮袋等；(3)各層的厚度可以自由選擇，精確控制；(4)可以表面印刷，也可以反面印刷；(5)生產(chǎn)速度快，一般操作速度在150-180m/min，最快可達(dá)200m/min以上。干式復(fù)合的缺點是：(1)復(fù)合需要用到膠粘劑，有殘留溶劑的毒性問題，因此，干式復(fù)合的包材，尤其是使用雙組分聚氨酯膠固化的干復(fù)包材不能用于北美和歐洲市場上，而只能在東南亞、非洲等地銷售。我國和日本一樣，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的干復(fù)產(chǎn)品可用于食品及藥品包裝，這個衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是殘留有毒成分總量≤15mg/㎡；(2)由于使用大量溶劑膠粘劑為復(fù)合膠，因為有有機(jī)溶劑揮發(fā)的環(huán)境污染及易燃易爆問題；(3)干式復(fù)合薄膜因為用膠量大，成本高，價格比較貴。　　干式復(fù)合的面膜材料，大部分是具有良好抗張強(qiáng)度已經(jīng)印刷了的BOPP、BOPET、BOPA6，而作為熱封層的內(nèi)層材料是LDPE、MDPE、HDPE、EVA及CPP薄膜。生產(chǎn)的工藝流程是：面膜放卷→凹眼輥涂膠→干燥烘道干燥→復(fù)合輥壓貼層合→鄭取，熱化分切制袋。　　一、干式復(fù)合用基材薄膜　　干式復(fù)合用基材薄膜必須符合以下要求：　　(1)基材膜表面應(yīng)光滑平整，有良好的光澤性、透明性，無過多的黑黃點、僵塊，無孔洞，無皺褶?！　?2)基材膜平均厚度誤差應(yīng)在10%以內(nèi)，計算方法是在整個/m的寬度上每隔20cm作一個測量點，測出其最大厚度及最小厚度，然后以下式計算之：平均厚度誤差＝(最大厚度－最小厚度)÷(最大厚度＋最小厚度)×100%　　式8-1　　由于現(xiàn)在使用進(jìn)口的高檔次設(shè)備來生產(chǎn)雙向拉伸薄膜，生產(chǎn)中使用了走查式β射線測厚儀來測量厚度并自動反饋到厚度控制器來升高或降低厚度調(diào)節(jié)的熱膨脹螺絲，因而雙向拉伸膜的平均厚度誤差可在2%以內(nèi)。內(nèi)封層膜大多為國產(chǎn)機(jī)器用吹脹法生產(chǎn)，少數(shù)用T型口模流涎法生產(chǎn)，按情況不同厚度的平均誤差就相差較大，因而要有統(tǒng)一的起碼標(biāo)準(zhǔn)來判斷其好壞。10%是起碼要求，是指1m寬度，如果薄膜門幅不足1m，則乘上一個系數(shù)，如0.8m，則為8%?！　?3)薄膜厚度的平均誤差的分布應(yīng)均勻，如果分布不均，3000或4000m的長度卷在一個卷筒上，在卷筒表面就會出現(xiàn)凸筋，凸筋處為厚度太大的地方。利用旋轉(zhuǎn)模頭就可以把機(jī)械口模上的厚度平均誤差均勻地分布到整個吹脹薄膜膜泡的圓周上，不會出現(xiàn)凸筋。應(yīng)當(dāng)清楚的是，旋轉(zhuǎn)模頭不會消除薄膜厚度的誤差，而只會把這個誤差均勻地分布在整個寬度上。　　(4)復(fù)合基材膜表面張力必須在40dyn/cm以上。各種塑料薄膜的表面張力如下：　　PTFE　　　21.5dyn/cm,　　　PE　　35.6dyn/cm　　PVC　　　 44.0dyn/cm　　 　PVDC　45.8dyn/cm　　PMMA　　　43.2dyn/cm　　 　PS　　40.6dyn/cm　　PVA　　　 37dyn/cm　　　 　PET　 43.8dyn/cm　　PP　　　　29.8dyn/cm　　 　POM　 44.6dyn/cm　　Nylon66　 46.5dyn/cm　　　 PC　　40dyn/cm　　有些材料的表面張力已經(jīng)達(dá)到或超過40dyn/cm，則可以不需電暈處理就能用于干式復(fù)合。為了進(jìn)一步提高薄膜同膠粘劑的粘結(jié)力，這種薄膜也進(jìn)行電暈處理，可進(jìn)一步提高復(fù)合強(qiáng)度。因為電暈處理還可去除薄膜表面吸附的灰塵，水分及其他油垢，使表面有良好粗糙度，可進(jìn)一步提高復(fù)合牢度。制膜過程中添加在塑料粒子中的滑爽劑在成膜過程中，可能會遷移到表面來，利用電暈處理也可消除，以提高膠的粘結(jié)力。電暈處理的好壞可以用標(biāo)準(zhǔn)配制的濕潤試劑用脫脂棉花浸蘸后擦拭薄膜表面而得知。如果配制的試劑能均勻地分布在薄膜上，就說明此薄膜已達(dá)到了該試劑的標(biāo)號達(dá)因數(shù)，如果在薄膜上呈水珠分布，則表面張力達(dá)不到試劑標(biāo)號的達(dá)因數(shù)。濕潤試劑的標(biāo)準(zhǔn)配方如表8-1所示。表8-1　濕潤試劑的標(biāo)準(zhǔn)配方試劑標(biāo)號 表面張力,10N-5/cm 甲酰胺,%體積 乙二醇乙醚,%體積 36        37383940414243 3637383940414243  42.548.5545963.567.571.574.7  57.551.5464136.532.528.525.3  　　注：甲酰胺和乙二醇乙醚均為分析純?！　?5)復(fù)合膜在烘道在60-90℃的干燥溫度下收縮量不大于1%。　　(6)在復(fù)合張力、放收卷張力下，復(fù)合基材膜的拉伸伸長率應(yīng)小于1%?！　《⒏墒綇?fù)合用膠粘劑　　干式復(fù)合用膠粘劑相當(dāng)廣泛，可以根據(jù)商品對包裝的具體要求而有所選擇。除了使用最為廣泛，粘結(jié)力強(qiáng)的雙組分聚氨酯膠外，各種樹脂溶劑膠、水溶性膠、乳膠均可應(yīng)用。有的廠家使用價格全家的氯丁膠來復(fù)合食品輕包裝膜，效果可以。南方已有廠家用丙烯酸溶劑膠或乳膠在進(jìn)行復(fù)合，復(fù)合牢度也可達(dá)500g/25mm寬以上，基本上能滿足一般食品包裝。聚氨酯膠的特點是適用的基材面相當(dāng)廣泛，對各種復(fù)合用基材，如鋁箔、VMAL薄膜、塑料薄膜及織物、無紡布、紙，均有良好的粘結(jié)力，粘結(jié)強(qiáng)度高，復(fù)合后不易撕剝。由于聚氨酯使用了二異氰酸酯同主劑進(jìn)行了交聯(lián)固化反應(yīng)而固化，固化后的膠膜是一種不熔不溶的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而這種膠的耐水性、耐溶劑性、耐腐蝕性、耐熱熱好?！　∮捎诃h(huán)境保護(hù)方面的壓力，在美國中低固含量的溶劑型膠粘劑、涂料都早已禁止在市場上銷售和使用，膠粘劑向低公害無公害方向發(fā)展，主要是發(fā)展高固含量膠粘劑。由于固含量高，膠的粘度大，涂布發(fā)生困難，降低聚合物的分子量，可以在高固含量下達(dá)到較低的粘度，但是相對分子質(zhì)量降低，膠的粘結(jié)強(qiáng)度也隨之降低，這中間有互相矛盾的性能在內(nèi)。如何開發(fā)出高固含量下有低的粘度并且有良好粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)力的雙組分聚氨酯膠是當(dāng)前聚氨酯膠粘劑廠的迫切任務(wù)。由此還應(yīng)開發(fā)生產(chǎn)無溶劑聚氨酯膠粘劑，UV固化膠等無環(huán)境污染的復(fù)合膠?！　≡谀壳笆褂玫木郯敝z粘劑中，有二液型和一液型之別，二液型膠雖然調(diào)配時麻煩了點，但是膠的適用期，即存放時間長，只要密封好，不發(fā)生漏泄問題，在室溫下陰涼處放置兩年是沒有問題的。某個廠曾經(jīng)進(jìn)過一批雙組分聚氨酯膠，但不知怎樣使用，被存放在倉庫內(nèi)將近3年，而這3年中全部使用氯丁膠進(jìn)行干式復(fù)合，后來想生產(chǎn)真空袋包裝肉食品，氯丁膠不能滿足要求了，才想到了使用這批膠，開蓋后使用效果仍很好，說明雙組分存放期是長的。單組分聚氨酯膠則放置時間短，而且涂膠后，固化緩慢，熟化時間長，它要靠空氣中的濕度來固化，所以固化慢，固化不充分，強(qiáng)度低，牢度差，不適宜用于高溫蒸煮及其他要求復(fù)合牢度高的場合?！　‰p組分聚氨酯膠的生產(chǎn)方法：　　(1)端羥基聚酯的生產(chǎn)方法　　1摩爾的己二酸和1.24摩爾的一縮二乙二醇加入三口瓶中（同時加入幾粒沸石）升溫到140℃，己二酸熔化，開始攪拌，在140-160℃恒溫2小時，開始排縮合水，然后緩緩充入N2氣或CO2氣體，逐步升溫到220℃，用1-2h排出水，在220-230℃下恒溫3-6h，接上真空系統(tǒng)，依次控制真空度為200,400,600,700mmHg各半小時，然后在余壓為5mmHg下維持抽真空2-4h即可。所得樹脂分子量為1000左右，可用醋酸乙酯或苯惰性溶劑稀釋到出廠濃度?！　?2)異氰酸酯的生產(chǎn)方法　　第一步，將三羥甲基丙烷、環(huán)己酮和純苯投入反應(yīng)釜攪拌，升溫80℃，停止攪拌，繼續(xù)升溫到140℃，帶出苯水混合物，補(bǔ)加損失的環(huán)己酮量后，即得三羥甲基丙烷環(huán)己酮溶液，降溫備用?！　〉诙剑瑢DI和二甲苯全部投入反應(yīng)釜中，再加入9/10量的醋酸丁酯攪拌，升溫40℃，在此溫度下徐徐加入三羥甲基烷環(huán)己酮溶液，加料溫度維持在40-50℃，全部加完后，加入1/10量的醛酸丁酯，升溫到75℃，在75℃±2℃下保溫2h，取樣分析NCO為8-9.5%，不揮發(fā)分為50±2%為止，過濾后包裝，配方重量是：三羥甲基丙烷44.67kg(1摩爾)，甲苯二異氰酸酯(TDI)98%，189.02kg(3.2摩爾)，環(huán)己酮25.40kg，醋酸丁酯一級工業(yè)品108.7kg，二甲苯（用CaCl2干燥了的）96kg，循環(huán)用苯，工業(yè)級15kg?！　∪?、凹眼涂布　　雙組分聚氨酯膠采用凹眼涂布輥來進(jìn)行涂布，其特點是涂布量均勻，涂布量容易調(diào)控，比較準(zhǔn)確，可以保證滿足復(fù)合的需求。復(fù)合雙組分聚氨酯的標(biāo)準(zhǔn)涂布量如表8-2所示。表8-2　各種復(fù)合膜的標(biāo)準(zhǔn)涂布量分　類 薄膜結(jié)構(gòu)和用途 標(biāo)準(zhǔn)涂布量,g/㎡(干) 一般用途 白膜和平滑的薄膜 1.5-2.5 紙以及平滑性差的薄膜;多色調(diào)及油墨涂布多的薄膜;聚合物涂布了的薄膜 2.5-3.5 包裝含水分的內(nèi)容物 3.5-4.0 蒸餾用途 低溫蒸餾袋(100℃以下) 3.0-3.5 透明蒸煮袋 3.5-4.0 有鋁箔結(jié)構(gòu)的高溫蒸煮袋和鋁箔容器 4.0-5.0 　　使用凹眼輥涂布時的涂布量可用下式計算：　　CW＝1/4～1/6×Nv×h　　　　　　式8-2　　式中：CW-涂膠量，g/㎡(干固量)。　　　　　1/4～1/6-轉(zhuǎn)移常數(shù)，膠從凹眼中轉(zhuǎn)移到基材膜上去的量，這個轉(zhuǎn)移常數(shù)同膠的粘度有很大關(guān)系，粘度太大和太小都不利于膠的正常轉(zhuǎn)移，太粘不易轉(zhuǎn)移，而太稀則容易流淌，使上膠不均勻，易產(chǎn)生縱向或橫向流水紋?！　　　　v-膠的固含量，%重量，可以根據(jù)3#Zahn杯測量膠的秒數(shù)，再由膠的特性圖中找到膠的固含量，膠的特性如圖8-1所示?！　∮捎趫D8-1中的曲線同聚氨酯膠的相對分子質(zhì)量大小有關(guān)系，而每批膠的相對分子質(zhì)量是不大相同的，所以不能有一個圖形，應(yīng)當(dāng)是每批膠有一份粘度-固含量圖，由生產(chǎn)廠家提供給用戶，以備用戶查找。一般講來粘度3#Zahn在15-30秒是適宜于干式復(fù)合涂布的粘度，這時的固含量大致在20-35%左右。3#Zahn是一個不銹鋼桶，底有一標(biāo)準(zhǔn)開孔，測量時，浸入膠提出開始計秒，直到全部流完的秒數(shù)?！　-凹眼輥的凹眼深度，μm。涂布輥的凹眼深度，可以查找表8-3得知。表8-3　凹眼涂布輥的涂布用凹眼的理論容積錐形凹眼 格子型凹眼 線數(shù)/英寸 深度,μm 0體積,cm3/㎡ 線數(shù)/英寸 深度,μm 體積,cm3/㎡ 121532404555657590100110120130140150165180200  470300260200160150110100858580756555504030 14298.482.368.762.850.246.032.429.925.324.223.419.416.314.911.79.36.16  17253035455565758595110120130140150165180200  4303502602202001651501351201009585757060554530  1881611166.394.970.069.464.658.149.845.841.134.131.626.723.59.212.0  　　注：由于世界各國仍舊使用美國標(biāo)準(zhǔn)的英制線數(shù)，故未換算?！　“佳圯佂坎加玫墓文z刀安裝的角度很重要，應(yīng)當(dāng)在刮膠刀同凹眼輥接觸點的切線之間成30°-60°的角度，較佳是45°，低于30°，膠不能刮清，而大于60°則刮刀和凹眼輥均磨損嚴(yán)重。凹眼輥在涂膠工作完成后，應(yīng)使用醋酸乙酯清洗干凈，凹眼中的膠使用弱堿浸泡，脹開后用銅絲刷清除。經(jīng)過一定時間（大約2年左右）后，應(yīng)更換凹眼輥。一般購買設(shè)備時應(yīng)訂購兩根不同網(wǎng)線的凹眼輥，如100和70線/英寸，這樣可以涂布不同涂布量的時候使用，當(dāng)生產(chǎn)涂膠量大的高溫蒸煮袋時，可使用70線/英寸的網(wǎng)紋輥，而一般涂膠量時，使用110線/英寸的網(wǎng)紋輥。刮刀如有缺損可以在800目以上的油石上研磨后再用，不必把厚的襯刀也拆下，只需把整個刮刀連同刮刀架一起拆下，夾持后來回研磨，小心刀子傷害手指?！　‰p組分聚氨酯膠的配比計算如下：　　稀釋溶劑量＝(主劑量×固含量＋固化劑量×固含量)/粘結(jié)劑固含量－(主劑量＋固化劑量)　　　式8-3　　例如，將AD-502/CAT-10稀釋成固含量25%的粘結(jié)劑時，　　　　　　　　　　　配比　　　　固含量,%　　　　固體重量　　AD502　　　　　　 100g　　　　　50　　　　　　　 50g　　CAT-10　　　　　　7g　　　　　　75　　　　　　　 5.25g　　x＝(100×0.5＋7×0.75)/0.25－(100＋7)＝114g　　則稀釋劑醋酸乙酯用量為114g。將甲組分主劑稱重后倒入攪拌桶中，再將稀釋劑倒入計算后的重量，然后把固化劑一面攪拌一面緩慢倒入，使之均勻，攪拌后靜止一定時間，讓攪拌產(chǎn)生的氣泡自然消失后，從膠盤邊上慢慢添加入膠盤中，切忌用棒在膠盤中攪動，以避免膠中產(chǎn)生大量氣泡，被帶到基材膜上?！　∷?、干燥　　干燥在一個拱型烘道中進(jìn)行，干燥溫度在60-90℃，不要過高，避免薄膜溫度過高后，牽引拉張力下過度拉伸而復(fù)合后因薄膜收縮而發(fā)皺。溫度分布應(yīng)遵守低高低的原則進(jìn)行，可以使烘道中受熱均勻，徹底干燥。如果涂膠一開始就遇到高溫，易在表面生成一層膠膜，阻止內(nèi)中醋酸乙酯溶劑的揮發(fā)，反而使溶劑不能揮發(fā)干凈，形成殘留量增加。一般使用電阻加熱的熱空氣吹送的方法來干燥，熱風(fēng)由復(fù)合輥向前吹道，從涂膠處排出。這樣設(shè)計基本能符合工藝的合理要求?！　∥濉埩刂啤　?fù)合中各種基材膜的張力控制也是一個重要的操作參數(shù)。張力太大，拉力大，在一定溫度下，伸長率大，復(fù)合后收縮大，易產(chǎn)生皺紋。對于抗張強(qiáng)度小的薄膜還容易拉斷，張力太小，使皺折的薄膜不能平整地展開，結(jié)果把打折及皺紋都復(fù)合在里面，造成復(fù)合膜次品。因此張力合適也是重要的操作參數(shù)。　　總張力N＝厚度×寬度×系數(shù)×9.8　　　　　式8-4　　不同塑料薄膜的系數(shù)如表8-4所示。表8-4　LDPE和Al箔的厚度與系數(shù)的關(guān)系LDPE厚度,μm系數(shù) 250.13  350.13  450.13  550.13  650.11  750.11  890.09  950.09  鋁箔厚度,μm系數(shù) 91.0  101.0  121.0  150.9  200.9  400.8  800.7  1000.6 　　對于BOPP、BOPET、BOPA6等雙向拉伸薄膜來講，因為其抗張強(qiáng)度較大，伸長率較小，對BOPP可以在49-78.4N(5-8kgf)，BOPA6和BOPET可以在78.4-98N(8-10kgf)，指1m寬度，如果薄膜不足1m，則剩上一個以m為單位的寬度數(shù)就可以。例如，寬度為600mm時，×0.6即可。LDPE等聚慚烯薄膜，拉伸強(qiáng)度小容易伸長，因而張力應(yīng)控制小一點，一般1m寬度在29.4-49N(3-5kgf)。復(fù)合膜的收卷張力為98-117.6N(10-12kgf)，鋁箔的張力應(yīng)當(dāng)小一點，因為它很容易被拉斷，在29.4N(3kgf)以下就可以。張力控制器一般采用磁粉張力器來調(diào)控，國產(chǎn)磁粉張力控制器的規(guī)格如表8-5所示。表8-5　國產(chǎn)磁粉張力控制器的規(guī)格規(guī)格，N·m 磁粉重量,g 6122550100200400  13213350100217425  　　六、復(fù)合輥　　復(fù)合輥是一對鋼輥和橡膠輥組成的，鋼輥可以加熱。在不少復(fù)合機(jī)上，尤其是進(jìn)口復(fù)合機(jī)上，熱封用薄膜放卷后要經(jīng)過一個預(yù)熱輥預(yù)熱一下再進(jìn)入復(fù)合輥，這樣可以使它同熱干燥烘道來的涂膠膜處在同一個溫度下進(jìn)行熱壓貼，不僅可以提高復(fù)合牢度，而且可以提高復(fù)合膜的平整度，如果從烘道來的涂膠膜是熱的，而與之壓貼復(fù)合的是冷的膜，顯然對復(fù)合牢度是不利的，也不利于薄膜在張力下的展平。國產(chǎn)復(fù)合機(jī)前沒有預(yù)熱輥，因此，應(yīng)當(dāng)使加熱的鋼輥緊貼在冷的剛放卷的薄膜上，而橡膠輥靠烘道來的涂膠膜，有一些機(jī)器的復(fù)合輥位置是錯誤的，結(jié)果烘道來的熱膜在熱的鋼輥上，而冷膜卻在不加熱的橡膠輥上，使熱的更熱，冷的更冷，顯然不符合我們工藝的要求?！　蓚€基材膜的復(fù)合輥之間的張開角，稱為復(fù)合角。剛引膜時，復(fù)合角應(yīng)大一些，有利于工人操作方便，引膜結(jié)束后，利用復(fù)合輥上面的一根導(dǎo)輥，可以調(diào)節(jié)復(fù)合角大小，使復(fù)合角盡可能變小，以避免過多空氣夾帶入復(fù)合膜中?！　∑摺⑹旎　]有經(jīng)過熟化的復(fù)合膜剝離強(qiáng)度是很低的，很容易用手剝離開來，一般均需要在50-60℃的溫度下放置3-5天，使反應(yīng)型固化的聚氨酯膠充分交聯(lián)固化，如果是單組分一液型聚氨酯膠，為了促進(jìn)一液型的快速交聯(lián)固化，可以在熟化室中放置一盆自來水，以提高交聯(lián)反應(yīng)的速度，因為一液的聚氨酯膠靠附著的塑料薄膜上的水分固化，提高熟化室的濕度，有利于交聯(lián)固化反應(yīng)速度的加快。