熟化的目的是促進真空袋雙組份聚氨酯膠粘劑的主劑和固化劑產(chǎn)生化學反應,使分子生成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu),從而使真空袋有更高的復合牢固度。
因此,熟化的兩個重要因素----時間和溫度缺一不可。
熟化,無論采取外加熱或內(nèi)加熱都以達到室內(nèi)溫度穩(wěn)定、均勻為目的。因為不同材料結(jié)構(gòu)的真空袋對固化要求不一樣,復合膠只有形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)才可以達到較高的粘結(jié)強度。
從試驗結(jié)果看,PET//AL的熟化時間為36h比較合適,AL//PA為24h而PA6//CPP則需要60h真空袋才可以達到合適的剝離強度。
因此,為考慮周全,一般普通的雙組份膠粘劑要在45-55℃,24小時后才能徹底交聯(lián)。而蒸煮膠復合膜需用低溫長時間固化,蒸煮袋膠粘劑則要72小時后才能徹底交聯(lián)固化。
復合PET鍍鋁膜時,溫度應控制在50℃以下,千萬不要超過60℃,因鋁粉的膨脹系數(shù)比PET的大20倍。若溫度過高,復合時會造成鋁粉脫層。
真空袋在熟化過程中,粘合劑仍然有一定的流動性,所以用懸掛式熟化效果最好。但也有些膠粘劑要求放15-7天。這一點,必須按各種品牌型號產(chǎn)品說明書的要求去做,不能熟化室溫度過低、熟化時間過短。
熟化室里的溫度,要用通風流動的方式,維持到各點統(tǒng)一,因此在嚴格控制熟化的時間和溫度的同時,應該定時打開排氣扇,室內(nèi)空氣也要適當置換,把熟化時釋放出來的殘留溶劑排到室外去,補充干凈清爽的新鮮空氣,避免真空袋產(chǎn)生二次污染,以利于熟化室內(nèi)新鮮空氣的流通。
這樣有利于降低真空袋殘留溶劑量和異味,有利于提高真空袋質(zhì)量。
熟化也可以采用逐層復合后熟化24h的工藝。
即根據(jù)膠水的特點可選擇每復合一層熟化12~24h,最后一層完成后再按膠水要求的熟化時間完成最終熟化。也可以多層一次性復合完成后進熟化室,按膠水要求的熟化時間完成最終熟化。
分層熟化的優(yōu)點是質(zhì)量穩(wěn)定,減少真空袋起皺的影響,同時也可以查看復合AL產(chǎn)品表觀是否存在白點現(xiàn)象;也能保證真空袋質(zhì)量的穩(wěn)定。
一次性完成的好處是生產(chǎn)效率高,且便于管理,但有起皺的質(zhì)量隱患。建議是分段復合后分段熟化,質(zhì)量會有相對高的保障。
熟化溫度一般控制在偏差2℃以內(nèi),熟化時間偏差僅+4h,熟化時間不夠或超過時間太長均不可取,熟化后真空袋要在室溫下停放冷卻24h才可分切制袋。
耐高溫蒸煮真空袋無溶劑復合要特別關(guān)注熟化工序的工藝設(shè)計和管理,對于熟化溫度、時間設(shè)計要合理,保證熟化充分,建議熟化溫度要在55℃以上,熟化時間延長在96h以上,熟化室的門不可經(jīng)常去開閉,盡可能在復合膜放入后不開門,直到規(guī)定時間,一次性熟化充分再取出。
根據(jù)操作經(jīng)驗,一個產(chǎn)品如果不能夠一次性熟化充分,二次熟化的剝離力相比較一次熟化充分的剝離力要差很多,也容易分層和導致高溫蒸煮分層。
1、真空袋制袋三要素:速度(時間) 個/min、溫度(℃) 、壓力(N)。
真空袋熟化好后,要先檢測層間的復合牢度和殘留溶劑量,數(shù)據(jù)達到要求后,才可以取出來拿去制袋。
用復合膜做成真空袋,一般采用三邊封制成平袋或自立袋,基本沒有做成中封袋形狀。
熱封制袋的工藝參數(shù)主要是溫度、壓力和時間,它們之間是相輔相成、互相依賴的關(guān)系。
其中,溫度是起主導作用,壓力和時間是輔助作用。如果溫度太低壓力再大,加壓時間再長也不能使熱封層達到熔化自粘的程度。
不同的結(jié)構(gòu)、不同組合、不同層數(shù)的真空袋,其熱封強度是不同的,可以是45-80N/15mm之間。
對于不同結(jié)構(gòu)組合和不同層數(shù)的真空袋,熱封制袋的工藝參數(shù)也應該不同。熱封制袋的工藝參數(shù),主要是溫度、壓和時間,它們之間有相輔相成、互相依賴的關(guān)系,其中,溫度是起主導作用的,壓力和時間是輔助作用的。
真空袋是用CPP膜或HDPE膜作為可熱封層的,他們的熔點比LDPE要高,所以熱刀的溫度要比做LDPE膜的高出許多,大多在180-230℃間選擇,如果溫度太低,壓力再大,加壓時司再長,也不能使CPP達到熔化自粘的程度,只有選定適合的溫度,再經(jīng)過一定的接觸壓力和接觸時間,才能完成真空袋熱封制袋的目的。
在熱封制袋時,復合層數(shù)越少,厚度越薄的真空袋,熱刀的溫度越低。層數(shù)越多,厚度越厚或含有鋁箔的真空袋,熱刀的溫度應該越高。
熱刀縱向分布一般都有二、三排,每排又會有好幾把,必須每一把,每一點溫度都要一致,否則,做成袋的封口強度就會出現(xiàn)不一致,有高有低。
熱刀壓下去的壓力既不能太小,也不能太大,太小牢度不夠,太大又有可能破壞真空袋原來的厚度,易擠走部分熱封材料,使熱封熔接部位兩層內(nèi)膜的總厚度比原來兩層之和的數(shù)值要小,焊縫邊緣形成半切斷狀態(tài),使焊縫發(fā)脆,造成封口力降低。
特別要注意的是:熱刀壓下去時,千萬不能靠真空袋內(nèi)側(cè)壓力大、外側(cè)壓力小,最好調(diào)整到靠真空袋內(nèi)側(cè)的壓力略小一點,同時注意熱封硅膠墊的平整度,以免產(chǎn)生熱封部位表面不平或有氣泡現(xiàn)象。
真空袋制袋過程中卷膜的行走張力要適宜,保證每次生產(chǎn)時走膜順暢,熱封狀況良好,制袋質(zhì)量穩(wěn)定。特別是熱封層RCPP,容易引起袋開口性不良,要防止開口不良造成真空袋板結(jié)。在生產(chǎn)前要做好摩擦系數(shù)的控制,建議膜的靜摩擦系數(shù)在0.15-0.18COF范圍內(nèi)。
熱合溫度應控制在粘流溫度和分解溫度之間即Tf---Ta,熱燙封口后應該在保持一定張力的狀態(tài)下用冷刀進行冷卻定型,以免產(chǎn)生熱封位皺折波紋,要取得良好的熱封效果,要求熱封次數(shù)至少達兩次以上。
成品真空袋在制袋后必須進行熱封強度、斷裂伸長率、抗擺錘沖擊能力、氧氣透過率、密封性檢測合格后,根據(jù)使用廠家滅菌條件進行試驗無誤,后方能出廠,以免最后一道工序中因質(zhì)量因素而前功盡廢。
在真空袋制袋中若遇到接頭或換卷生產(chǎn),其制袋前后10m范圍內(nèi)的產(chǎn)品都要進行嚴格抽檢控制,因在接頭和換卷的過程中,熱封溫度和壓力都會有一定限度的變化和浮動,抽檢密度大些,對保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定是有益的。
此外,真空袋批量制袋之前,要做樣品試驗,確定了加工工藝參數(shù),包括各段熱封刀的溫度、壓力和機器速度等,并且這些參數(shù)能保證真空袋前后的熱封強度均能達到標準。
裝入等容量的內(nèi)容物在高溫蒸煮試驗機中做耐介質(zhì)的試驗,以此來確定真空袋材料結(jié)構(gòu)的符合性。制袋時熱封邊寬度不低于5mm。
另外,為保證熱封合區(qū)域平整美觀,冷卻模具要保證足夠低的溫度,一般要在25℃以下。要充分檢查冷卻水的循環(huán)情況。
在使用時,一定要讓冷的自來水流進去,熱交換后的溫熱水流出來,讓刀保持較低的溫度,如果沒有流通的自來水進行熱交換,時間長了以后,管內(nèi)的水溫會有所升高,冷卻定型效果不好。
所以,別忘了用冷卻水,更不要讓管子堵死了。
因真空袋和工藝的特殊性,真空袋制袋過程中對高溫蒸煮產(chǎn)品的抽檢比例要適當增加,以便能及早發(fā)現(xiàn)過程中的質(zhì)量異常,蒸煮試驗以一個生產(chǎn)班次做一次為宜,試驗方法要正確,模擬客戶的使用條件,即包入等容量同性質(zhì)的內(nèi)容物,按客戶的滅菌條件(主要是蒸煮溫度、時間、壓力,比如條件參數(shù)為121℃、40min、0.2-0.24MPa等)進行耐高溫蒸煮性的檢測。
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