天气温度变化对于软包装的影响有哪些呢

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软包装使用的材料为各类薄膜,薄膜材料无论最终的形成与应用如何,基本上都离不开温度这个要素,今天在这里就说说气候变化的温差对我们软包装造成的影响。

首先,让我们先看看各个工序的加工原理与简单流程:

1、制膜:无论哪种薄膜,原理都是用塑料粒子升温熔融形成流体后,通过螺杆挤出而成的,不同的膜材加工方式因材料、配方、用途不一样,那么挤出机和出料成型模具以及冷却的方式都会有所不同。包括我们常用的印刷BOPET、BOPP、BOPA,这些材料无非是因用途需求进行了二次拉伸,破坏了材料的热封性能。塑料材料的基本成形原理可以理解为粒料熔融后依照需求加工成型的,只是加工路径有所区别而已。薄膜原理都是用塑料粒子升温熔融形成流体后,通过螺杆挤出冷却定型而成的。因此,不管是上吹、下吹、流涎,水冷还是风冷,只是加工成型的方式有所区别而已,其材料的成形肌理都是一致的。

塑料膜材的生产路径:挤出→成型→冷却→定型→分切→成品。

2、印刷:软包装一般使用凹版印刷,(柔板、丝网、平板、UV、电子印刷暂不录入),通过对印刷油墨的热风干燥,形成墨膜进行色彩再现。原理通过热风加热进行迅速的挥发干燥,并同时通过水冷辊进行墨面冷却成型;印刷PE膜材一般需进行预热防止材料的收缩以保持套印精度。

印刷的生产路径:原稿→分色→制版→装版→上墨调色→开机印刷→油墨干燥→收卷成品。

3、复合:复合生产路径:基膜→上胶→干燥(干复)→底膜→复合→冷却定型→收卷成品

3、1干复:基膜涂布胶水后,通过烘道进行烘干,胶水的溶剂挥发干燥后再与底膜贴合一起,通过加热、冷却辊定型完成复合过程。

3、2无溶剂:基膜涂布胶水后可直接与底膜进行贴合。过程中有整个供胶系统(胶缸、胶泵、混胶管道)、上胶系统(胶槽、转移辊)、复合辊等都需要进行加温;

3、3挤复:类似制膜过程,将粒料熔融成膜后直接涂覆在基材上,有加温挤出和冷却过程。

4、熟化:加热恒温到某个固定温度,让胶水交联固化,使不同材料贴合成一体。

5、制袋(烫封):对烫条进行升温,通过温度加压,使膜材熔解黏结成一体,从而形成封合。

说了那么多软包装工序生产加工需要控制温度的点,我们是不是觉得都好多了呢?那么多的点都时时刻刻的参与进来,在我们生产当中每一个点都是硬指标,一旦出点偏差,就可能出现很大的纰漏造成质量事故,因此,在工艺标准设定,甚至很多时候我们依据经验制定了SOP文件,还强制要求按照标准书去落实生产,但是还是时不时地出现莫名其妙的问题。

在实际生产过程中,我们发现完全依照SOP文件去做的,明明是同样工艺、标准、人员、设备、施工条件,但是还是存在一些问题:如夏季经常发生材料透明度降低、膜材摩擦系数增加甚至不开口,油墨干版、反粘,溶残升高,材料黏连,浅网干版、薄膜助剂析出、热封不良、假封、薄膜析出异物增加、袋子装箱后粘连、成品发涩不好喷码、做出袋子板结等等系列问题;在冬天出现材料精点增加、电晕冲击需加大、油墨转移不良、油墨不干、溶剂挥发速率不足、复合白点、复合气泡、成品制袋翘边等等问题。这些问题往往莫名其妙的发生,让人非常头疼,说不定一个不小心就来个批量质量事故,损失严重,往往事后排查也很难找出来原因,最终不了了之。同样的问题不断的循环发生,做的人心惊胆战,做老板的也是提心吊胆,说实话,这些问题处理起来真的很耗费精力,有些时候搞得心憔力碎,明明已经在控制了,可是问题还是在反复发生。

问题那么多,那产生问题的根源性在哪里呢?!从宏观可视的角度来看,我们不存在工艺、材料、加工方式的更改,从生产角度来看:人、机、料、法、环似乎都没有变化,但任何事物的发生总有他的规律性的,那么我们再逐个排查,随着季节气候的变化,气温和湿度是随时在变化的,其实环境是一直变量的,只是从大家的感官来说,还是原来的车间,还是那个环境,还是同样的生产,可是先决的条件已经产生变量了,只是微观层面上大家容易忽视而已!所以生产环境的温度、湿度产生了变化,甚至有时候灰尘都会影响到我们,这也是为什么公司到了一定规模,非要去做净化车间甚至是恒温恒湿车间的原因,努力把环境的影响降到最低。

温度与我们的软包装加工密切关联太多,宏观的可视的也有很多文章和书籍论述,因此在这里只重点描述气温的变化对于软包装的影响。热胀冷缩的原理大家都知道,这个切实存在我们身边但是也比较容易忽视的原理,在我们软包装也时时刻刻存在着,我们对设备,吹膜(流涎)印刷、复合、制袋等各个工序非最明显的感觉变化的是胶辊:在夏天比较软胶辊到了冬天就特别硬。那么胶辊软的时候弹性就比较好,生产中我们的压力也可以略微减少一点,同时胶水、油墨转移率就会增加;到冬天胶辊就特别硬的时候呢,我们的压力就要适当增加一点点,严重时需要考虑胶辊是否会打滑,同时胶水、油墨的转移率就会降低,这些微观的变化我们在工艺设计和实际生产中就需要去提前应对并解决。

我们使用的材料薄膜、胶水、油墨、溶剂基本上都属于化学类的物质,一般来说材料的表面活性与温度有正向关联:温度越高材料活性越好,材料活性越好那么表面的亲和力就高,亲和力越高就说明材料表面活性越好,温度越高于胶水、油墨的对材料的浸润性就越好,而同时材料对于胶水、油墨的亲和力也增加。因此在复合工序表现就特别明显,同样的材料、机速,在夏天开快起泡的概率极低,而在冬天复合就很容易起泡。温度低,材料的表面活性低,也就是材料的惰性高了,彼此相容性自然就降低。

天气温度的变化会造成胶水、油墨的本身的温度也产生了变化,也就是同样的胶水、油墨的施工性会因为气温的变化而产生变化,实际生产当中现在很多厂家越来越重视粘度的控制,但是如果忽略温度的影响那也只是一个片面地追求。不同的树脂对于温度的敏感区域或许不同,但是温度与黏度成反向比是不争的事实。曾经做过某树脂在不同温度下的粘度变化测试,在气温25°条件下测试粘度为(涂4杯约25秒)的树脂,在15°时达到(涂4杯约32秒),也就是说降低了10度温度,粘度足足差不多增加了7秒!!当然,我们实际生产当中,因树脂各异且经过溶剂开稀过,粘度变化的差别未必有那么大,但是粘度会因为室温不同产生变化是实实在在存在的,这也就是有时候生产已经用了粘度控制仪,粘度的变化也是按照SOP严格控制的,但是质量还是有较大偏差,因为粘度没变,实际上我们的胶水油墨的固含量实际已经产生了变化。

再者,气温变化,那么胶水和油墨的本身温度也会产生变化,那么胶水油墨本身的低温就导致溶剂需要更多的热量才能挥发;高温情况下溶剂就极易挥发,有朋友做过实验,在35度条件下的一个胶槽就可挥发3kg/小时醋酸乙酯。因此我们的温度对于溶剂的挥发效率影响是极大的,在夏天产生干版,在冬天产生不干,除了材料的活性变化外,和溶剂挥发需要的热量也是息息相关的。

软包装材料、油墨、胶水基本都属于高分子材料,属于石油类衍生物,薄膜(铝箔、纸张除外)的加工基本路径都是利用加温熔融,将粒料从固体变为流体,有了加工性之后我们再按照需求,进行冷却定型后加工形成我们所需要的薄膜(至于各种不同类型的薄膜加工方式或者材料功能需求,范围太大这里无法开展讲解)。加工后薄膜表面是惰性的我们还需要进行电晕等表面处理,但是膜材为了后续的加工性和市场需求,一般都会进行共混改性,不可避免加了一些助剂如:爽滑剂、开口剂、抗静电剂等,这些一般是小分子量的东西会存在于薄膜内部,薄膜就像一个容器一样把他们装在里面,也就是低分子量的东西存放在高分子的薄膜内(可以想象为一个玻璃瓶内放了不少东西),这些小东西一旦温度升高他们就会活跃,温度降低就潜伏,如果加工时对配方的控制和设计存在缺陷的话,就会直接影响我们的膜材的性能:析出或者不足直接导致摩擦系数加大或者减少。所以膜材当中的开口剂和滑爽剂一般度是不同的,市面上大多的开口剂加入无机类的微粉颗粒,就是确保材料的表面粗糙度和对环境温度的影响降低。

综上所述,实际气温对于我们的软包装影响还是很大的,只要我们细心认真做好每一个环节,才能做出稳定的合格产品。(来源于包装园地软包装)




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