复合工艺.ppt

刘映兰陈佳顺梁炜民罗伟大黄业新需学内容 1.工艺原理 2.工艺分类 3.工艺应用 4.工艺设备 5.相关材料说明 6.工艺流程 7.常见质量问题及分析 8.产品样品原理：将两种或两种以上基材（纸张、塑料薄膜、铝箔等）黏合在一起即成复合材料优点一般具有构成它的各基材的优良性能，弥补相互的不足能满足各类物品包装的要求，尤其是食品包装先印刷再复合，印刷层被夹在基材中间，既增加印刷的色泽和牢固度，又避免油墨中有害物质对内装物的危害。复合的方法与工艺干法复合湿法复合无溶剂复合热熔复合涂覆挤出复合共挤出复合 又称干法层压复合法。复又称干法层压复合法。复合基材上均匀涂布一层溶剂型粘合合基材上均匀涂布一层溶剂型粘合剂，经过烘箱除去粘合剂后干燥，剂，经过烘箱除去粘合剂后干燥，在热压状态下与其他复合基材层复在热压状态下与其他复合基材层复合后形成复合材料的方法，称为干合后形成复合材料的方法，称为干式复合法。式复合法。干式复合法的定义1涂布机 2放卷机 3干燥通道 4收卷机 5冷却工位 6复合机 7放卷机 1.适用基材范围广。2.有良好的粘合性能，再加热时也不会剥离。3.操作简单，生产效率高。4.粘合强度大，并有良好的耐热性和耐化学药品性，可用作耐高温蒸煮袋等。5.成本高，有溶剂残留和环境污染问题。特点粘合剂的种类1.聚氨酯（加热出现反渗）、环氧树脂、天然橡胶和合成橡胶等热固性树脂粘合剂。2.醋酸乙烯、氯乙烯、丙烯酸酯聚合物等热塑性粘合剂。3.氧化聚丙烯、改性聚酯、改性聚丙烯等非聚氨酯型粘合剂。无毒型工艺参数涂布量过大会使薄膜发皱变硬，溶剂不易挥发彻底，影响黏合强度；不足则会使黏合强度和热封强度降低干燥温度根据溶剂和基材的耐热性及生产速度确定温度温度过高，薄膜易被拉长，产生皱纹；温度过低，溶剂不易挥发，黏合强度降低复合烘干通道有三段工作区域：蒸发区（50-60）、硬化区（60-70）和排除溶剂区（70-80），各段温度分别控制复合温度和压力适当提高可以增加黏合剂的流动性，薄膜间的亲和性增加，复合强度提高但过高会使基材的透明性降低熟化温度和时间复合后须经熟化处理使得黏合剂充分交联固化，达到应有的复合强度一般熟化温度控制在50-60度，时间为48h常见故障及排除方法涂布不均匀部分黏合剂固化，需更换涂布压力小，应加大涂布辊压力橡胶辊溶胀、变形，需更换薄膜厚度误差大，应该更换薄膜薄膜松弛，应调大走膜张力复合膜黏合不良黏合剂选择不当涂布量设定不当配比计量有误黏合剂有效时间已过，需重新配比，做到随配随用熟化时间和温度不当，应当相应提高薄膜表面处理不当，应提高电晕处理的电压和电流复合压力偏低，速度过快复合膜外观不良涂布不均，有刮刀痕迹，可调节料液粘度、浓度和刮刀角度黏合剂涂布过多，可重新设置涂布量基材表面润滑性差，应提高复合辊温度传送膜导辊上有杂质刮刀上有杂质或损伤复合膜起皱，应调整收卷张力和速度环境湿度大，提高干燥温度，降低环境温度复合膜产生气泡干燥温度过高，黏合剂表面结皮复合压力不够基材有皱折或松弛现象，不均匀或卷边，应更换材料，调整辊速和压力复合膜上裹入灰尘，应清除静电荷杂质黏合剂涂布不均匀，用量少黏合剂浓度太高，应稀释复合膜卷曲相互贴合的基材拉力不一致，薄膜向着受力大的基材一方卷曲，应该调节辊速和张力产品有异味黏合剂溶剂残留，应调节干燥温度，风量大小及速度印刷后油墨残留气味，可控制印刷速度和印刷质量复合膜表面发粘熟化温度太高溶剂残留过多纵向有漏粘痕迹张力控制不合适，复合后薄膜收缩或松弛，应根据薄膜选用最佳张力及控制参数残留溶剂量大，降低涂布量干燥过度，得不到充分的初粘着力辊的温度过高，应降低辊温湿式复合法的定义湿式复合法的定义指在复合基材表面涂布一层水溶剂粘合剂，指在复合基材表面涂布一层水溶剂粘合剂，在粘合剂未干的状态下加压，通过压辊与其它复合基材粘合，在粘合剂未干的状态下加压，通过压辊与其它复合基材粘合，再经烘道干燥而成的复合材料的方法，称为湿式复合法。再经烘道干燥而成的复合材料的方法，称为湿式复合法。l第一基膜放卷 2第一复合辊 3第二基膜放卷 4涂胶辊 5烘道 67收卷 8粘合剂1.适用水溶性或水乳适用水溶性或水乳性粘合剂。不使用有性粘合剂。不使用有机溶剂，无污染，环机溶剂，无污染，环保。保。2.要求复合基材至少要求复合基材至少有一侧是疏松多孔、有一侧是疏松多孔、透气的。透气的。3.粘合强度不高。粘合强度不高。4.先复后干。（干式先复后干。（干式复合法复合法先干后复）先干后复）5.相对更具有经济性相对更具有经济性特点特点挤出复合法的定义挤出复合法的定义 将将热塑性材料，如热塑性材料，如PP、PE等，在挤出机内等，在挤出机内熔融后，挤入平口模熔融后，挤入平口模成片状热融薄膜作为成片状热融薄膜作为粘合剂，这种热融薄粘合剂，这种热融薄膜是被拉伸到规定的膜是被拉伸到规定的厚度，再与另外的基厚度，再与另外的基材一起，在由金属冷材一起，在由金属冷却辊和包胶辊组合的却辊和包胶辊组合的挤压装置进行复合完挤压装置进行复合完成。成。单联式挤出复合工艺流程图单联式挤出复合工艺流程图 1放卷2导棍3效形辊 4烘箱 5空隙6T型模头7挤出机 8塑模板 9夹紧辊 10冷却辊 11夹层基材 12收卷 双联式挤出复合工艺流程图双联式挤出复合工艺流程图 1放卷 2导辊 3效形辊 4烘箱 5挤出机 6夹层基材 7挤出机 8收卷.主要使用主要使用LDPE树脂作树脂作为黏合剂。为黏合剂。2.PE既是粘合剂又作为既是粘合剂又作为复合结构层，生产成本复合结构层，生产成本较低。较低。3.从挤出到复合一次完成从挤出到复合一次完成，生产效率高。，生产效率高。4.挤出复合温度高，其复挤出复合温度高，其复合薄膜比手法复合薄膜合薄膜比手法复合薄膜柔软柔软。特点特点5.对环境的污染对环境的污染问题少。问题少。6.设备费用过高。设备费用过高。7.因因PE的粘接性的粘接性差，故使用增粘差，故使用增粘剂（剂（AC剂）。剂）。（有机钛酸酯类、（有机钛酸酯类、聚乙烯亚胺类和聚乙烯亚胺类和异氰酸酯异氰酸酯）参数挤出温度温度高能提高牢度，但过高可使薄膜氧化带有异味，并使得片膜收缩过低可导致黏合强度下降，透明度和光泽度下降一般控制在300度气隙距离间距大会使氧化程度大，有利于提高复合牢度过大会使得温度损失加大，影响复合牢度一般控制在50-150mm复合速度速度越快，涂覆层约薄，黏合强度降低根据复合强度要求而定一般控制在150m/min以下冷却温度冷却辊表面一般为20-35度产品样品挤出复合常见故障和解决方法透明度不佳原因：挤出温度过高，冷却不足，聚乙烯牌号不合适涂层厚度不均原因：出膜口温度不均匀，出料不够，波形出料调节机头温度，口模间隙、消除薄点，提高上膜两端温度缩孔龟裂挤出温度过低，塑化不良，不同树脂混合薄膜条纹口模定型段有异物或伤痕卷取皱纹薄膜厚度不均，冷却不充分，卷取张力小，卷取打滑调节口模间隙温度，降低冷却辊温度，提高走膜张力，调节卷取机表面粘连涂覆温度过高，卷取前冷却不足，电晕处理过度或预热过度，树脂型号选择不合适利用多台挤出机，通过一个多流道的复合利用多台挤出机，通过一个多流道的复合机头，生成多层结构的复合薄膜。机头，生成多层结构的复合薄膜。比其它复合工艺节约约比其它复合工艺节约约30%的成本。的成本。复合薄膜各层厚度可以调节。复合薄膜各层厚度可以调节。有共挤吹膜和共挤流延两种方法有共挤吹膜和共挤流延两种方法共挤出复合法共挤出复合法无溶剂复合采用无溶剂型黏合剂，把两种基材复合在一起上胶系统通常由4个辊(R1、R2、R3、R4)组成，除转移辊(R3)为橡胶辊外，计量辊(R1、R2)和上胶辊(R4)均为金属辊，通过调节Rl和R2的间隙和R2与R4的相对速度，可调节每平方米复合膜的上胶量。无溶剂复合设备无溶剂复合的优缺点环保、卫生、安全 经济、高效 提高成品率和产品质量 为了方便涂布，无溶剂粘合剂的相对分子质量通常只有1万以下，相比于溶剂型粘合剂十几万到几十万的相对分子质量，其初始粘度较低，复合张力要求较高，尤其对PET/Al，PET/VMPET的复合难度较大；由于没有溶剂的清洗作用，对基材的表面张力要求更严格。将聚乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯酸-乙烯共聚物、石蜡放在一起加热熔融，然后涂布在基材上，立即与其它复合材料复合冷却制成。此复合法时间短，无溶剂公害，成本低，缺点是耐热性、透明性欠佳热熔复合1第一给纸部 2第二给纸部 3蜡加热 4夹紧辊 5冷却辊 6卷取部涂覆在基材的单面或双面均匀涂覆一层涂覆剂，使其形成复合膜的方法最常用的涂覆剂是PVDC树脂，其对气体、气味和水汽的透过率都很低，是极佳的阻隔性材料。优点：防潮性、气密性和保香性，改善热封性一般在涂覆前先经过电晕处理或预涂一层黏合剂即底胶，增加涂层和基材间的牢度基材纸类：牛皮纸、白卡纸、玻璃纸等薄膜类：PE、BOPP、BOPET等外层材料较好的印刷适性和透明度，强度高，不易划伤、磨毛、耐热和耐腐蚀中层材料对气体、光线、水汽等有较好的阻隔作用内层材料有良好的热封性能，无毒无味，耐油耐水耐化学品复合材料黏合剂干法复合时 溶剂型，根据复合膜的组成和用途确定采用哪种调配时，主剂中加入稀释剂搅拌均匀湿法复合时 水溶型挤出复合时 在基材的一面涂布挤出材料，也可适当加入增黏剂无溶剂复合时无溶剂型黏合剂，用复合机涂布到基材表面热熔复合时热熔型黏合剂粘合剂涂布方法 凹版辊涂布法凹版辊涂布法1凹版辊 2橡胶辊 3基材 4刮刀 5粘合剂反辊涂布法反辊涂布法1橡胶辊 2基材 3涂布辊 4粘结剂 5挤压器