复合薄膜制袋工艺常见问题的研究

计峰+孙国锦+曾文明

摘要：复合薄膜是现代包装袋的主要材料。因此，本文通过对复合薄膜在制袋过程中常出现的质量问题而对制袋工艺中温度、压力、速度、冷却等几个方面的控制展开分析和研究。

关键词：复合薄膜 制袋 问题 参数

复合薄膜在当前很多工业领域中都有着广泛的用途，尤其是在热封制袋的生产上，进行热封制袋是整个包装袋生产中的最后一道程序，是通过在外部加热之后将复合薄膜的热封部分变为热熔的状态，再借助模具加压，冷却后形成密封效果。

复合膜在制袋过程中的常见问题通常有漏气、假封、起皱、平整度不好以及丝路擦伤、热封气泡等问题。

一、导致漏气和假封的关键因素为温度和压力

温度低压力偏小就会出现这样的情况，特别是在一些固定的点位，如中封边的倒向侧与横封边的重叠处。因为成型后的袋子此部位相对较厚，烫封容易出现死角。我们可以通过检测透气性以及剥离强度的方式来进行检测。如有漏气则需要调高烫刀温度和增加压力。但并不是说温度、压力越高越好，如果温度和压力过高又会导致封边宽度比设计宽度要宽，膜收缩变形。因为这时热封膜处于完全的熔触状态，在烫刀的挤压下熔触状态下的塑料会向周围移动。在热封制袋的过程中，复合薄膜的热封温度需要与材料的性能、质量、制袋的型号、压力、制袋速度等情况相匹配符合。复合薄膜的启封温度应当进行严格的控制，具体的温度数值需要控制在复合薄膜粘流状态温度点与溶解状态温度节点之间，因此这个温度的范围是热封温度控制的关键，温度范围越宽则代表热封性能越高，热封的质量也就越容易控制。在热封温度下，复合薄膜会发生融化现象，进而在融化表面施加压力，则复合薄膜材料将会相互融合，复合薄膜的表面分子结构减小的同时使得分子之间的作用力加大，形成复合薄膜的热封强度。

二、复合薄膜在制袋时出现表面平整程度不好的问题

其影响因素主要有导辊上有异物，特别是放卷处的重力辊，因为这个位置的特殊性，异物粘连在上面不容易发现，清洁也很不方便，所以很容易被操作人员忽略掉。还有一种情况是袋子（特别是镀铝结构）做下来的时候挺漂亮，但放置一段时间就会出现弯曲或荷叶边等现象，让人一头雾水。其实导致这一问题产生的根源是复合膜熟化时间不够，胶水未完全固化。因为胶水在固化的过程中会产生一定的应力，这个应力会破坏复合膜原来的平衡状态。未彻底固化的胶水在烫封的过程中会加速胶水的继续固化，产生的应力就会破坏已经加工成型的袋子的形状。所以在我们碰到这种现象时只要重新再继续熟化一定时间即可。当然还有其它因素也会影响到袋子的平整度。如：排版设计。宽度较大的制袋工艺产品，在排版设计时横向排版会比纵向排版更为平整。

三、折皱问题的解决方案

制袋产品折皱问题主要有走机的折皱和烫封时产生的折皱。有些复合膜在加工时无论怎么调整温度和压力，可在一些固定的点位（比如安放拉链的位置）经常出现折皱的现象，严重影响了袋子的美观度，甚至造成产品报废，甚是让人烦恼。这个问题其实由三个主要因素决定：第一是要有相对好的复合强度，这样可以一定程度上保证烫封时不产生遂道现象；其次就是加工袋子时的烫封方式。碰到這种情况我们可以更换烫封方式（如改电烫为超声波）往往会有令人惊喜的效果。第三是冷却速度过快。当前冷却主要使用20℃的循环水进行冷却。但有时也会碰到经过冷却后的袋子出现折皱或鱼尾纹现象，这是因为高温状态下的膜受到急速降温而产生的应力不平衡导致。这时我们可以适当提高水温即可解决此问题。

四、擦伤丝路的解决方案

丝路性擦伤主要是膜与设备的机械性摩擦导致。特别是加工一些透明袋时尤为明显。除了导辊的清洁和润滑之外，我们可以采取一些辅助的措施，比如用一层很薄的聚脂膜覆盖在制袋膜的表面，将擦伤痕迹转移到保护膜上从而起到了保护作用。

五、气泡问题

主要有三个方面的原因：第一是材料原因。因为有些材料 比较容易吸湿，如PT、PY、PVA等。我们在生产这类材质结构的产品时要注意不要在车间放置时间过长。最好是搬出熟化室马上进行制操作，以减少因在空气中长时间放置而造成的制袋气泡。也可以采取一些防护措施，如复合膜搬出烘箱后用一些阻隔性较好的膜将其包裹起来以避免空气进入造成吸湿；第二种情况是胶水未完全固化。这种情况的膜剥离强度相对较差，在制袋过程中热封烫刀的高温高压下容易产生气泡状分离脱层。这种情况我们可以将卷膜重新进烘箱再熟化一段时间即可。当然如果是因为胶水配比比例不合适导致的固化不好此方法就不适用了。第三是热封边太宽也容易出现气泡。解决这个问题可以有两种思路：一种是产品在设计时提前考虑到这个因素，封边尽量不要太宽。另外就是要从工艺上入手，材料在进入热封烫刀位置时尽可能的将空气排干净。可以适当调整压力和夹辊间隙将夹进膜里的空气挤掉。第四就是制袋时硬件损伤，如硅橡胶用得太久变形、烫布破损、烫刀上粘有脏东西等等。

六、结论

总而言之，复合薄膜在制袋时出现的任何质量问题都必然有它的内在原因及外在的表象。都可以通过对制袋工艺中温度、压力、速度、冷却等几个方面来进行调整解决。只要我们虚心学习、认真观察、勤于思考，一定能找到问题的解决办法。

参考文献：

[1]王新昶.高性能金刚石薄膜的制备、摩擦学性能及其在内孔表面的应用研究[D].上海交通大学，2015.

[2]王慷慨.微纳结构C-Cu-TiO_2复合太阳能选择吸收薄膜的可控制备及其光热性能研究[D].浙江大学，2016.endprint