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      干法復合阻隔性包裝薄膜工藝詳解

      關鍵詞:

      包裝材料

      時間:2016-06-04來源: 點擊:10670次

      摘要:干法復合阻隔性包裝薄膜【4006666322】工藝過程,基材2—放卷—(表面處理)*—涂膠—干燥—貼合—冷卻—收卷—熟化—成品。

      干法復合阻隔性包裝薄膜工藝過程,基材2—放卷—(表面處理)*—涂膠—干燥—貼合—冷卻—收卷—熟化—成品。


      干法復合工藝簡介
      干法復合工藝過程如下。
      基材1—放卷—(表面處理)*
      基材2—放卷—(表面處理)*—涂膠—干燥—貼合—冷卻—收卷—熟化—成品
      *表示已經過電暈表面處理的基材在一定時限內表面張力保持在要求范圍之內者,可省略此表面處理工序。
      1.基材
      干法復合類阻隔型包裝薄膜所用的基材,就其在復合薄膜中的功能而論,可分為阻隔基材、印刷基材、熱封合基材等,其中阻隔基材是干法復合類阻隔型包裝薄膜的核心,是不可或缺的組成部分,當阻隔基材兼具熱封基材或印刷基材的功能時,干法復合類阻隔型包裝薄膜則可不另置熱封合基材層或印刷基材層。
      干法復合類阻隔型包裝薄膜的阻隔層,可以是含非熱塑性材料成分的鋁箔、蒸鍍鋁,或者蒸鍍氧化鋁的塑料薄膜、蒸鍍氧化硅的塑料薄膜,或者涂布聚乙烯醇或者涂布聚偏二氯乙烯的塑料薄膜,也可以是通過共擠出工藝生產的含阻隔層的阻隔性塑料薄膜。就阻隔性能講,阻隔基材中,鋁箔具有最髙等級的阻隔性,其透過氧氣和透過水蒸氣的透過率接近于零,保香性能也特別優秀;蒸鍍氧化鋁、蒸鍍氧化硅、涂布聚乙烯醇、涂布聚偏氯乙烯薄膜以及含聚偏二氯乙烯層、含EVOH層的共擠出薄膜的阻隔性次之,屬高阻隔性材料,其透氧率在0.1-10Cm3/(m2?24h.0.IMPa)之間,此外,BOPET、BOPA等雙向拉伸型阻隔性薄膜具有一般水平的阻隔性(或者低阻隔性),其透氧率在幾十到200cm3/(m2?24h?0.lMPa)之間,可以根據實際應用需要選用符合要求的、經濟適用的品種.
      2.放卷
      放卷要求穩定而平整地將基材放出,放卷張力直接影響基材的放卷效果,張力過小,放卷時基材的平整度差,涂膠質量難以保證;而張力過大時,可能引起基材的拉伸變形,復合后產生基材的回縮,嚴重影響產品的質量。因此需要對放卷張力加以控制,一般來講,容易拉伸變形的基材采用較低的放卷張力,不易變形的基材采用較高的放卷張力。比如,lm寬聚乙烯薄膜,放卷張力可控制在20-30N之間,lm寬的BOPP薄膜,放卷張力可控制在60N左右,lm寬的BOPA、BOPET薄膜,放卷張力可控制在80N左右;干法復合用鋁箔的厚度小,一般僅0.7Mm左右,放卷時容易撕裂,因此也采用較低的放卷張力,一般在30N以下。
      3.基材的表面處理
      通常復合用基材的表面張力,特別是聚烯烴類薄膜的表面張力,都遠遠低于膠黏劑的表面張力,涂膠時不利于膠黏劑的展開、鋪平,通過表面處理(一般采用電暈處理),可以使基材的表面張力大幅度提高,從而改善薄膜類基材表面的涂膠浸潤性能,改善涂膠效果。電暈處理時,還能導致基材表面羰基、羧基等極性基團的產生,增加基材的極性,同時還有表面糙化的作用,幾種因素的綜合作用,明顯地提升膠黏劑與復合基材表面之間的結合力,提高復合薄膜的層間剝離強度,因此干法復合基材普遍使用表面處理技術。例如通過表面處理,使聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類薄膜表面張力提髙到40mN/m以上;使PET、PA等極性基材的表面張力提高到45mN/m左右;由于薄膜生產過程中的在線電暈處理(即所謂熱處理)的效果明顯優于對已生產好的薄膜進行電暈處理的效果,而且在薄膜進行表面處理之后,雖然表面張力有隨時間的增加而逐漸降低的趨勢,只要表面處理好的薄膜的表面張力不低于38mN/m,其表面狀態仍能夠滿足干法復合的要求,因此很多塑料
      薄膜的生產單位,都在生產薄膜時對薄膜進行在線表面處理。干法復合企業,可以對基膜生產單位提出對基膜表面狀態的要求,在表面張力滿足要求的前提下,復合時即可不對基膜進行表面處理。鋁箔類基材本身具有很高的表面張力,在表面清潔度良好的情況下,不需要對表面進行電暈處理,即能夠滿足涂膠的需要,但若鋁箔在生產過程中其表面被殘余溶劑等低分子物污染時,也需要對鋁箔的表面進行電暈處理,以除去這些低分子物質,確保鋁箔的表面張力達到70mN/m,以確保復合產品的層間剝離強度。
      4.涂膠
      干法復合工藝通常采用網紋輥將膠黏劑涂布到需要復合的基材上。上膠量通過網紋輥的網線數、網紋的深度以及膠黏劑的濃度加以控制。當網紋輥確定以后,通過涂布液的濃度控制上膠量。為便于貯存運輸,現今市售干法復合用膠黏劑通常都生產成高濃度產品,一般在70%以上,而濃度太高不易涂布施工,涂布上膠時用溶劑稀釋,配制成所需要的濃度(一般在40%以下)。


      經典的干法復合膠黏劑通常是酯溶性聚氨酯膠黏劑,國內目前廣泛使用的是雙組分芳香族類聚氨酯膠黏劑(包括聚酯類聚氨酯膠黏劑和聚醚類聚氨酯膠黏劑),出口商品特別是到美國的蒸煮袋類產品用薄膜,根據美國國家標準的要求,則應采用脂肪族類聚氨酯膠黏劑。眾所周知,聚氨酯類膠黏劑原輔材料選用余地大,配方及生產工藝設計的靈活性強,人們可以通過對原輔材料、配方及生產工藝的設計與調整,滿足各種實際應用中對膠黏劑的柔韌性、黏合強度、透明度、耐溫性、耐蒸煮性、耐疲勞、耐溶劑性等多方面不同的需要。目前,已開發出普通型膠黏劑、耐水煮型膠黏劑、耐高溫蒸煮型膠黏劑(包括耐121°c蒸煮、耐135°C蒸煮等不同級別的產品)、耐介質型膠黏劑(耐酸堿、耐辛辣、耐甲苯二甲苯等)、抗爽滑劑型膠黏劑、鍍鋁薄膜專用膠黏劑等,膠黏劑的多樣化是干法復合得以廣泛應用的最為重要的原因之一,當然膠黏劑的多樣性,對使用者也提出了較髙的要求,在選用黏合劑之前,對于不甚熟悉的膠黏劑,必須認真閱讀相應的技術資料,或者與膠黏劑的生產單位聯系,了解膠黏劑的有關情況,以免誤用帶來不必要的損失。
      5.干燥
      干燥溫度與速度,因干法復合生產線的不同以及膠黏劑的不同而不盡相同,以能將膠黏劑中的溶劑徹底烘干為原則。目前國產優質干法復合生產線,一般生產速度可達150-200m/min之間。經典的溶性聚氨酯類膠黏劑,干法復合時干燥溫度通常應控制在45-90℃之間。適當提高溫度可以加快干燥速度,但過高的溫度,干燥時可能引起基材的收縮、變形以及出現氣泡等弊病,是不可取的。
      6.貼合(復合)
      貼合(復合)在一對鋼輥和橡膠輥之間、在加熱加壓下進行。
      兩基膜貼合,在高于室溫的溫度下進行,可以使干燥后已經冷卻到室溫的膠黏劑重新“激活”,對第二基材(未涂膠基材)產生浸潤,得到良好的黏合效果,因此通常將復合鋼輥的表面溫度控制在65-80℃之間。在貼合導熱性較好的鋁箔時以及貼合厚度較大的基膜時,或者貼合速度較高時,應適當提髙貼合鋼輥的表面溫度,但應以不使基膜產生過大收縮變形、不致粘輥為度。鋼輥和橡膠輥之間的壓力,以基材貼合良好而不變形為宜。
      對于LDPE、CPP之類剛性較差的第二基膜,為保證平整性,進人復合輥前,必要時應采用展平輥展平。
      7.冷卻
      冷卻在緊接復合輥處的一個冷卻用鋼輥上完成。剛復合好、從復合輥出來的薄膜溫度較高,可能達到60℃左右,由于復合薄膜(特別是全塑型復合薄膜)在較高的溫度下剛性較低,容易變形,不易收卷;即使含鋁箔的復合薄膜,剛復合好的薄膜,因剛復合后膠黏劑尚未熟化,高溫時粘接力低下,也不易收卷,故需使用冷卻輥,使復合薄膜的溫度降低,使兩基膜間產生較大的表觀初粘力,改善卷取性能,然后進人卷取工位進行卷取。
      8.卷取
      實踐表明,適當增大卷取張力卷得緊一些,有助于使兩種基材間咬牢,防止兩基材不同收縮所產生的“隧道效應”(橫向皺紋),以期得到平整度良好的復合薄膜。因此干法復合時通常建議收卷時盡量緊一些。
      9.熟化
      復合好的膜卷在熟化室里進行熟化。熟化的目的是使復合好的薄膜在較高的溫度下,較快地完成化學反應,從而達到良好的層間黏合,得到較高的層間剝離強度。一般來講,適當升高熟化溫度,有助于加快熟化速度,縮短熟化時間,但過高的熟化溫度可能導致復合薄膜產生較大的收縮變形甚至引起耐高溫性較差的基材產生熔化、粘連等弊病,因而過高的熟化溫度也是不可取的。熟化一般在45-55℃的溫度下進行,熟化時間在48h左右。
      經過熟化處理,復合薄膜的層間黏合已接近最佳值,完成整個復合加工程序。熟化后的復合薄膜可進行分切、制袋等后繼加工。

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