问与答(有关BOPA薄膜使用过程出现质量问题)(1)印刷后印迹附着牢度用粘胶带粘拉不脱落,而在复合后,有油墨的地方附着牢度不好,为什么?若该油墨体系配方合理,图文应完全附在承印物上。但是,如果该油墨体系加入了过量的助剂(如防粘蜡)或过量的初粘树脂,印刷后油墨图文表面浸出的活性助剂阻隔了胶粘带上的胶层的粘附,涂布后复合胶水与油墨相容,复合后被二次拉掉。因为这种油墨虽有初粘性,但没有持粘力,关键在于油墨体系配方不合理。(2)蒸煮袋印刷,经蒸煮处理后,出现印墨粘连或墨膜脱落和褪色现象,为什么?在一定的蒸或煮的热量下,其墨色保持不变及附着不变的性能,才是合格的耐蒸煮印刷油墨。之所以出现经蒸煮处理后印墨脱落或褪色现象,关键在于该印刷油墨体系的连接料(热塑性树脂)的软化点低或玻璃化温度低。一般采用的是热塑性树脂,很少使用热固性树脂。因为热固性树脂往往在一定蒸煮条件下,出现印墨膜与承印物的粘连或墨膜的脱落及褪色———即树脂连接料问题。(玻璃化温度Tg:指高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度)(3)有的油墨在印刷后,附着牢度很好,但存放一段时间后,附着性几乎没有了,为什么?这种印刷故障主要是由所用油墨体系里起交联附着促进剂的比例过量造成的,或者由于残留溶剂多及内容物某些物质与胶粘剂起化学氧化反应,使胶粘层降解引起。(4)聚氨酯油墨使用不当引起的蒸煮包装袋脱层聚氨酯油墨在使用过程中,若含醇类溶剂偏大,并且不能在印刷过程中充分挥发干燥,十分容易产生脱层等产品质量问题。其原因是:由于聚氨酯油墨中的聚氨酯树脂本身也是-OH封端而聚氨酯胶粘剂的粘合机理为带-OH封端的聚氨酯主剂与带-HCO封端的聚氨酯固化剂发生反应,生成较大分子量的聚氨酯而形成粘合力。因此,带-OH的醇类物质及带-NH2的物质对复合加工的干扰较大,使固化剂参与胶粘剂主剂反应的量减少,影响粘合强度。而且,聚氨酯油墨中的醇类稀释溶剂也会与固化剂发生反应,影响粘合质量。(5)含有BOPA薄膜的材料组合,印刷复合后经一段时间产生气泡,为什么?首先说明的是,这种组合材料的薄膜阻隔性较好,而在印刷复合过程中的残留溶剂偏多,不能透过薄膜而挥发,残留于薄膜内层。这种气泡是以CO2为主的气体残留,造成气泡或针孔。原因为水份带入到含有异氰酸酯的(-NCO)的粘合剂系统中,生成:R—NCO+H2O→R—NH2+CO2↑(6)复合薄膜中出现不规则起皱及气泡现象,为什么?复合薄膜中出现不规则起皱及气泡现象,原因主要有:1薄膜形状不良,如起皱、松弛、厚薄不均、卷筒皱等;2材料吸湿引起变形,如PA、PT膜;3导辊或压辊的平衡性不好;4印刷图案分配不均引起油墨较多部分松弛现象;5两种基材的张力不一致或烘干温度过高引起材料变形等。(7)复合薄膜中出现规则的起皱及气泡现象有哪些因素?出现规则起皱的原因有:1凹印滚筒堵版或圆心同心度不够引起偏向起皱;2橡皮压辊变形;3平整滚筒上有污迹;4反向吻合辊有伤痕;5收卷速度与凹版滚筒速度不一致;6薄膜有规则的厚薄不均;7导辊不平衡引起的起皱、松弛。(8)如何判定BOPA膜产品均衡性的好坏?在BOPA膜的生产工艺中分为同步法双向拉伸工艺与两步法双向拉伸工艺两种。相对而言,两步法双向拉伸技术工艺有一个最大的缺点即弓形效应大。而这样的产品无法满足最终用户的非常严格的使用要求。因此,测定BOPA膜对角线的热收缩率(即+45O和-45O的热收缩率)两者差值越小,表明产品的均衡性越好。根据经验,差值小于1.5%,制袋时比较不会产生翘角等产品质量问题。(9)为什么塑料薄膜中的添加剂对复合强度会有较大的影响?薄膜添加剂的种类、浓度都对复合膜的粘接强度有不同程度的影响,尤其是爽滑剂OL(油酸酰胺)和ER(芥酯酰胺)在薄膜中的含量更是至关重要,一定要严格控制。因此,在生产使用前必须对薄膜进行选择和试验。一般添加剂在含量低于300ppm时(万分之三)属于低爽滑度,可以安全使用,若高于500ppm(万分之五)则属于中爽滑度,使用起来对复合的剥离强度有一定的危险。常用的添加剂有:SiO2、TiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、BaSO4、高岭土等,这些都是低分子物质。随着薄膜中添加剂量的增大,薄膜的摩擦系数μs下降,表面粗糙度增大。粗糙度过大,则可能造成油墨、胶粘剂或真空镀铝中的铝分子不能填满薄膜表面凹陷,形成空隙而影响两者之间的附着力,严重时会导致油墨、胶粘剂和镀铝层与薄膜脱离分层。在一定范围内,表面粗糙度越大,摩擦系数越小,也就是说降低薄膜表面的摩擦系数对印刷和复合有利,有利于增加它们与塑料薄膜之间的结合面,有利于提高它们之间的粘合力。一般要求未经处理的薄膜的摩擦系数在0.4左右会好些。也由于添加剂都是低分子物质,随着时间的推移或在一定的温度的作用下,会向薄膜外表迁移、渗出,使墨膜、胶膜与该基膜隔开,破坏原有的粘接状态。并且由于热封温度较高,也引发薄膜的添加剂加速向外迁移,逐渐在薄膜表面聚积成均匀的薄层使热封位置容易开口离层。一般越厚的薄膜加入的添加剂越多,出现脱层的现象越严重,特别是超过60μm的CPE、CPP。如果薄膜添加剂太多,易产生产品质量问题,使墨膜、胶膜和铝膜与该基材完全脱离。因此,在使用K涂层、M涂层时时常出现不干现象就是这个道理。(10)塑料薄膜食品包装袋的食品卫生方面有哪些要求?根据9683—1988《复合食品包装袋的卫生标准》中的卫生指标如下:项目指标数据主要来源甲苯二胺(4%乙酸)mg/L<0.004胶粘剂、油墨蒸发残渣mg/L<0.0044%乙酸<30内膜正己烷常温2h<30内膜65%乙醇常温2h<30内膜高锰酸钾消耗量(水)mg/L<10内膜重金属(以Pb计)4%乙酸mg/L<1内膜、油墨、胶粘剂其中甲苯二胺源自于胶粘剂及聚氨酯油墨中的芳香族异氰酸酯和水的化学反应。它反映出聚氨酯油墨和聚氨酯胶粘剂中的游离单体以及该产品在高温裂解时生成的低分子量物质所带来的卫生安全问题。芳香胺已被确认具有很高的致癌毒性,且可长期在人体内积蓄残留。因此,购买胶粘剂和油墨一定非常注意选购。其次关于残留溶剂,在GB10004-1998标准中规定总量≤10mg/m2。其中,苯系溶剂≤2mg/m2,而目前国际上多个国家对残留溶剂量要求很高,一般在≤5mg/m2左右。因此就要求各生产企业在内控标准中掌握在≤3mg/m2效果会更好些。对于微生物数的控制一般是:细菌总数:≤1000个/100cm2大肠杆菌,金色葡萄球菌、绿浓杆菌等全无酵菌霉菌总数≤100个/100cm2。(11)什么是蒸煮袋灭菌保温后的反压冷却工艺?蒸煮袋一般的蒸煮过程中产生破裂,经检查发现蒸煮包装袋各层材料之间没有发生剥离脱层。而且剥离力还很高,这就说明包装袋本身没有质量问题,很可能是蒸煮操作人员没有控制好反压冷却这一环造成的。那么,什么是反压冷却工艺呢?当保温蒸煮完毕后,要从喷淋管注入冷水,用高压强制冷却。这时,蒸煮锅内空间的温度会急剧下降,而蒸煮袋内温度却没有那么快急剧下降,在短时间内会有几十度的差距。一般水蒸气压力与温度是成正比的,温度越高,压力越大,如果此时不用高压空气进行反压控制,当蒸煮袋内与锅内空间的压差达到一定数值时,蒸煮袋便会膨胀,像吹气球一样往往造成爆破。所以在进行冷却的实际操作时,此刻分顶要打开高压空气的进气阀门,维持锅内压力与保温时大致相同的数值,才不会造成蒸煮袋的爆破。能不能很好地掌握这一步骤是能不能用好蒸煮袋的关键因素之一。如果没有严格控制好反压冷却工艺,冷却时锅内空间压力下降太快就会造成蒸煮袋爆破、泄漏。具体做法为:当保温保压完毕后,就要进行反压冷却。首先是慢慢打开进气管阀门,让锅内压力比原来升高0.01~0.02MPa然后再打开高压冷水进口阀门,让冷水喷淋到锅内去。这时,锅内压力会聚然下降,如果下降幅度太大,又没有高压空气反压进去,就有可能因袋内压力高于袋外(锅内空间)压力而产生爆破、泄漏。绝不能一下子急剧下降,只有当锅内温度下降到100度后锅内压力才可以下降到0.10~0.12Mpa,继续冷却到60度,就可以通过放气阀门解除压力经排水阀把锅内的冷水放尽。(12)为什么说对成品袋的检测是蒸煮袋生产工艺的主要环节?用复合膜作成蒸煮空袋,一般采用三边封制成平袋或自立袋。极少做成中缝袋形状,热封制袋的工艺参数主要是温度、压力和时间,它们之间是相辅相成,互相依赖的关系。其中,温度是起主导作用,压力和时间是辅助作用。如果温度太低,压力再大,加压时间再长也不能使热封层(CPP或CPE)达到熔化自粘的程度。在热封制袋时,复合层数越少,厚度越薄的复合物,热刀的温度越低,层数越多,厚度越厚或含有铝箔的复合膜,热刀的温度应该越高。热刀纵向分布一般都有二、三排,每排又会有好几把,必须每一把,每一点温度都要一致,否则做成袋的封口强度就会出现不一致,有高有低,热刀压下去的压力既不能太小,也不能太大,太小牢度不够,太大又有可能破坏热封层内膜原来的厚度,使热封熔接部位二层内膜的总厚度比原来二层之和的数值要小,造成封口力降低。特别要注意,热刀压下去时,千万不能靠袋子内边那侧压力大,外边那侧压力小,最好调整到靠袋子内边那侧的压力略小一点。热合温度应控制在粘流温度和分解温度之间即Tf—Ta,热烫封口后应该在保持一定张力的状态下用冷刀进行冷却定型,以免产生热封位皱折波纹。成品袋在制袋后必须进行热封强度,断裂伸长率,抗摆锤冲击能以及水蒸气透过量、氧气透过量检测后方能出厂,以免在最后一道工序中因质量因素而使前面几道工序的生产完全报废。(13)PET/AL/CPE材质包装时封口处铝箔出现龟裂甚至断裂,为什么?产生这种现象的原因在于材料热封过程中,因AL为刚性材料,而当受热时,CPE材料熔融收缩,但PET/AL间界面剥离强度过弱使得PET对AL起不到固定和支撑作用。因此,AL随CPE的收缩的各向异性而出现不同方向和大小的裂纹。当AL/CPE层间牢度弱时,在包装过程中,当包装成袋并放置几个小时后,封口边缘会出现漏银边或热封层CPE多出封口边沿。这是因为CPE受热收缩在成袋后封口部分的CPE收缩应力仍然存在(一般MD纵向收缩,TD横向伸长)但其层间牢度不能抵消、分散其收缩的应力的缘故。复合强度的好坏,不仅与粘合剂的选择有关,同时与复合材料的匹配也很关键。(14)耐高温蒸煮袋哪种组合合理些?为什么?目前耐高温蒸煮袋中,不透明的包装组合有以下两种组合即:PET/AL/OPA/CPP和PET/OPA/AL/CPP。那么,这两种材料组合有哪些区别?哪种材料组合相对说合理些(材料厚度一样)。首先,从耐油脂渗透性上看,若内容物含有油脂,而这些油脂又十分容易从CPP层渗透,而组合②一旦渗透,极易与AL吸潮产生氧化反应,而使复合层降解。而组合①从CPP渗透的油脂在OPA层受到了阻隔,因为OPA膜的阻隔效果很好,油脂被阻挡在OPA和CPP之间,以免AL层吸潮氧化。其次,从阻隔性能和外包装保护性能上看,AL都是最理想的材料,比OPA材料高得多。因此,耐高温蒸煮袋材料组合①比材料组合②好得多。这样,一般耐高温蒸煮袋材料组合用PET/AL/OPA/CPP组合。附:常用包装材料的阻隔性排列:a.阻隔性能从优到劣次序:铝箔→MA-PVDC→EVOH→PEN→Mxd6→PA→PET→PP→PEb.外包装保护性:MA-PVDC→铝箔→PVDC→EVOH→PA→PET→PP→PEc.水汽阻隔性能;MA-PVDC→铝箔→PVDC→PEN→Mxd6→PP→PE→PET→PAMA-PVDC———共挤出PVDCEVOH———乙烯/乙烯醇共聚物PEN———聚萘二甲酸乙二醇酯MXD6———特殊尼龙(15)为什么溶剂残留而产生小气泡?根据依阿佛加德罗常数,任何一个分子量的物质,由液体或固体变成气体时,其气体的体积都是22.4L。例如乙醇的分子量是46.07,乙酸乙酯的分子量是88.07。它们在液态时的体积约为58.3ml和97.8ml,但一旦变为气体,它们的体积都是22.4L,体积增加三、四百倍。如果残留乙醇为10mg/㎡,就相当于0.0002