淺析軟包裝熟化工藝與注意事項
軟包裝行業經過幾十年的不斷沉淀發展,產品結構與工藝有較大的提升與提高,各類包裝產品對包裝膜整體的阻隔性能也越來越高,高阻隔,高透明這不就是今年在軟包裝行業市場提出來的要求。產品的復合強度,產品的阻隔性能如何達到客戶的要求,這就要用到我們的復合熟化室,通過對復合后的半成品,需要經過一定的溫度與時間,在特定的溫控下進行充分交聯反應。熟化也叫固化,通過穩定的溫度,和一定的時間條件,促使各種復合基材的(A基材B基材)的內應力達到均衡、平衡作用。(熟的過程) ,通過穩定的溫度環境,和一定的時間條件,促使AB膠的交聯反應,達到牢固的目的。(化的過程)
熟化室的功能:就是把已復合好的膜放進烘房(熟化室),使聚氨酯粘合劑的主劑、固化劑反應交聯并被復合基材表面相互作用的過程。熟化的主要目的就是使主劑和固化劑在一定時間內充分反應,達到最佳復合強度;其次是去除低沸點的殘留溶劑,如醋酸乙酯等,減少溶劑的殘留量,減少異味。
熟化控制主要是指熟化溫度和熟化時間的控制,熟化溫度和熟化時間是由所使用的產品結構不同,所用粘合劑性能不同和產品最終性能要求所確定的。不同的粘合劑品種有不同的熟化溫度和時間。熟化溫度太低,低于20℃,粘合劑的反應極緩慢;熟化溫度太高,基材膜添加劑析出,影響復合膜性能和增加異味,如熟化時間太長也會影響復合膜性能并增加異味,這主要是聚乙烯薄膜中的加工助劑出造成的。
熟化室科學設計與合理布局:
1.結構合理,位置擺放符合工藝流程,通常我們可以利用復合車間的一個角落來進行設置,安裝好一個密封的門就可以完成了。
2.熟化室一般建立成柜式或塔式,通常在2-3米高也有更高一些的,這需要根據企業的整體產品結構與熟化室構造來合理構建。通常我們會在頂部留置一個排氣孔或空氣排風窗,目的是排除熟化室的氣味。
3.在熟化室做一個進風口,安裝一個小型的鼓風機對熟化室定期進行鼓風,風應該鼓向散熱裝置為最好,主要是為了保持熟化室的溫度保持一致,也同時為了加速流通熟化室產品交聯反應產生的氣體。
4.熟化室內壁放置鐵架的建立,可以選擇熟化室靠近墻體的一面約離地面60CM處,從地面上立蜂窩狀的鋼管,類似PVC水管的直徑大小,做成十字型的立架然后在每個立架之間做滑道,在滑道的中間也要加吹風的蜂窩狀鋼管。根據熟化室的大小可以多做幾層,以便于產品的熟化,同時我們要準備好一定長度的鋼管,兩頭加裝滑動的軸,用于復合半成品懸掛進行熟化用。
5.核心中的核心保溫 ,耗能小 (效果穩定,能耗低),熟化室內壁的保溫效果及材料,熟化室的墻壁、房頂盡可能選擇100mm保溫石棉。墻壁內、地面、內房頂均貼聚苯乙烯擠塑板,聚苯乙烯擠塑板保溫效果:是聚氨酯泡板的2—3倍;是石棉的8—10倍。用耐高溫發泡膠噴于墻面后,貼40mm后的聚苯乙板 ,有利于保溫與節省能源與成本。
6.熟化室的溫控系統。通常我們軟包裝產品熟化時間控制在24-72H范圍內。配電加熱與散熱裝置,還有蒸氣,加熱開關裝置,在熟化室靠墻壁位置加裝自動溫控裝置,以便于更好的實現自動恒溫控制,有些是采用電腦自動溫度控制系統??梢赃M一步提高產品溫度與時間的自主控制性。減少人為的操作與控制,有利于產品熟化質量的穩定。
7.產品進出方便(推車進出無障礙、不要管開門會降溫),最好只需過一個門就行,有利于操作與半成品周轉,可以進一步提高工作效率。
8.存放量大(按每天的產品量的3.5倍設計),一定是循環風,溫差±1度
9.風簾技術的應用(頻繁的開門關門產品進出,不在降溫)
合理布局:
1.熟化室整體結構,便于移動,移動后盡可能一側靠車間墻壁固定。
2.熟化室絕對不能建在印刷車間內,(避免苯、脂等類溶劑游離串味)。
3.熟化室如建在制袋車間、復合車間內時特別注意:(排氣一定直接向室外,補進氣一定要用室外的、以避免 再次串氣,飽和游離、互串附著)熟化室的整體風系統大循環——必需是下進、上出、頂上自由排廢,進,排氣口一定要注意用過濾網進行封合。
熟化產品的溫度與時間條件還有以下因素需要注意:聚氨酯(類)粘合劑分為,A組份和B組份,即膠體與固化劑,化學周期反應時間長短——是根據溫度來確定的。
時間設定:一般聚氨酯雙組份膠固化交聯熟化時間按24小時設計。24小時(是指產品經過一天的時間各種變化和反應后趨于穩定)分子交聯反應達到90%以上。內容物越是易滲透,越是高溫蒸煮袋的產品,選擇膠黏劑時,慢性固化的效果較好些,膠體穩定、不易脆斷。耐受時間長。(如:AD811A需要熟化72小時以上)熟化的時間長短:根據復合膜的特性與膠黏劑綜合來制定是科學的。其它還受以下幾個方面的影響:
1.PET、BOPA、AL、CPP等薄膜因耐熱性好、收縮溫度高,熟化溫度可提高。而LDPE,EVA,BOPP,等材料則溫度不能過高。
2.上膠量的產品可以適當根據膜層結構提高溫度來熟化。
3.以膜卷出廠形式的可以適當減少熟化時間與溫度。
4.膜卷厚度及規格,直徑較大的膜卷可以適當延長其熟化時間。
5.因殘留量問題,可以適當延長熟化時間來降低溶劑殘留量。
熟化室流程管理當中需要關注有以下幾個方面:
1.熟化室沒有統一的工藝熟化時間表格進行指導熟化管理。
2.熟化室進與出庫沒有詳細的熟化室記錄。
3.熟化室產品出來了沒有做明顯且詳細的標識。
4.熟化室產品沒有按結構的不同進行合理放置,混放的現象時有出現。
5.熟化室內的產品未到時間就提前出庫,或未出庫白板上的記錄已消除,或出現延誤出庫時間。
6.熟化室設備,或停電等異常原因,造成無法及時正常的熟化,沒有進行及時記錄異常時間進行加時熟化。
7.熟化室內產品因工藝原因需要變動溫度時,沒有明確詳細的備注。
8.熟化室產品熟化工藝設計時沒有注意充分考慮到后工序的生產要求。
接下來我們來逐步進行分析,查找原因,提出改善建議。
1.軟包裝企業要建立適合自身的產品結構熟化工藝指導,讓車間操作及質檢員熟悉掌握并執行,熟化室標準產品工藝。如圖1所示。
目的:標準化,簡單化,質量穩定,便于操作與管理。
2.熟化室進出庫要做好詳細的熟化室記錄表,以便于隨時掌握熟化產品的產品動態與生產進度。如圖2目的:詳細標準,一目了然。高效有序。
3.熟化室出來的產品一定要做好標識,可以在膜卷上做好出庫標識,同時放在指定的出庫區域。圖3熟化產品出庫標識卡4.熟化室內的產品要按不同結構,不同產品類型進行分類入庫,避免出現混放?;旆艑τ谑旎业墓芾矸浅2焕?,對熟化室不同的產品有異味交叉滲透的影響,更重要的是無法正常滿足后工序的生產要求。
目的:規范有序,清晰明了。
5.沒有到時間或提前出庫,我們建議最好不能這樣操作,這樣太隨意化操作,也就是對產品工藝不嚴謹的體現,因特殊情況,對需要提前出庫的產品,必須取樣做好檢測合格后方可出庫。延誤出庫的現象時有發生,這對產品工藝的執行與產品的性能特點會有很大的影響,盡可能的避免類似問題,建議制定熟化室管理制度加以強化管理。
6.對于企業因異常情況出現不能正常熟化,一定要做好相關時間記錄,待正常后補時進行熟化,補時要充分考慮到余溫的時間差。避免過時熟化。
7.當我們的產品熟化工藝需要變動時,最好能夠先做嘗試后檢驗合格后,再在原來的基礎上進行更改,以通告的形式廣而告之。
8.在我們制定熟化工藝時,除材料,膠水外,還需要考慮的是客戶包裝膜的要求與后工序的加工工藝要求,這樣來綜合全盤考慮才是最全面,最科學的,同時要根據現有的工藝特點進行比較,找到更適合的熟化工藝進行合理高效的熟化。
綜上所述,需要提出來的是,軟包裝企業的熟化室在制作時,要充分考慮到現有的產品,是用電能還是蒸汽能,節能的技術方案,以及企業定位發展的方向,在熟化室的工藝設計時要充分考慮到企業的產品結構特點,所用的材料,如油墨,膠水等,更要注意的是有些企業認為,溶劑殘留量的控制主要在熟化室的控制,這是非常不正確的觀念。當然熟化室也是減少殘留量控制的一個方面,但最主要的來自于印刷油墨,黏度,溶劑,干燥能力,復合的速度,干燥能力,材料等等。
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