干式复合工艺和真空包装工艺的管理

从真空包装产品实现的流程来看，真空包装工艺印前的双向拉伸、流延、吹膜，到印后的干式复合、分切、制袋乃至抽真空、密封都日趋成熟。作为软包人，应对真空包装工艺过程存在的质量隐患进行深入分析，制订预防措施。
    一、真空包装工艺的质量管理
    笔者认为，真空包装袋的核心技术是干式复合工艺和真空包装工艺。为了确保真空包装袋的质量及其包装效果，要加强对干式复合工艺和真空包装工艺的管理。
    1、把干式复合工艺作为特殊过程
    干式复合工艺是将黏合剂溶液通过网线辊，定量涂布在第一基材的被复合面，经过三段烘道把溶剂烘干，再与第二基材的被复合面贴合在一起并卷取，成膜卷后在一定温度下存放一定时间后熟化。由于两种基材复合后，该工艺的关键技术指标即剥离强度无法即时检测，工艺参数的适宜性、质量的稳定性不能及时肯定；且薄膜属流程性材料，一旦开机，不可能等膜卷放置24h熟化后，根据剥离强度检测结果调整工艺参数，只能硬着头皮“大胆地往前走”。这种生产时“如履薄冰”、“心里无底”的弊端无疑一直是困惑软包人的难题。
    GB/T19001-2000《质量管理体系  要求》中7.5.2规定：“当生产和服务提供过程的输出不能由后续的监视和测量加以验证时，组织应对任何这样的过程实施确认”。所以有的企业把干式复合工艺作为特殊过程予以管理。特殊过程确认，是通过连续不少于几个批次的生产，产品经检验合格后，把“人、机、料、法、环”等因素和适宜的工艺参数如网线辊线数（号数）、车速、环境温湿度、烘道温度、复合辊加热水温等确定下来。对特殊过程进行确认后，无须对每批产品的技术性能、质量指标进行检测。而只有在长期停产后恢复生产时，或者在影响质量的因素发生变化时，才须对特殊过程进行重新确认。事实证明，通过对干式复合工艺以特殊过程进行管理，不仅确保了工序质量，还降低了产品检验成本。然而，由于软包装材料内装产品范围广、种类多，使用环境、方式不同，决定了干式复合工艺不能像其他特殊工序那样，一经确认就一劳永逸。实际生产中，还需在确认的工艺条件范围内，经过长时间认真、细致的摸索、总结，落实如下技术要求和工艺要点，才能生产出高质量的复合产品。
    2、把真空包装工艺作为关键过程管理
    真空包装技术，就是采用室式真空包装机，将被包装物品装入塑料袋后放入真空室，合口后开始抽气，达到预定的真空度后，热封装置合拢，将袋口封住。真空包装用的材料为塑料薄膜，分单膜和复合膜两种。无需长时间保存的如水果等采用单质薄膜，食品、药品、日化、化工、精密机械、电子及军工产品等宜选用物理机械性能较好的复合膜。因真空包装工艺技术较为复杂，要根据内包装产品的化学性质、储存期限、运输条件和使用方法，逐一确定抽真空时间、热封时间和真空度，并把重要工艺参数落实到工艺文件中，确保真空包装产品质量的一致性。
    在具体的控制环节中，许多企业执行关键过程“三定”制度，即定操作者、设备、工艺；把工艺参数如抽真空时间、热封时间和真空度等如实记录；把真空包装后的产品进行百分百检验。通过把真空包装工艺作为关键过程来管理，确保了产品实现过程的符合性；一旦出现质量问题，可以通过工序原始记录查找原因，加以纠正。
    二、干式复合工艺的要求
    由于真空包装对复合膜的要求比普通包装袋的要求高，特别是在抽气、热封和保持真空度的过程中，需要薄膜有较高的机械物理性能。为了获得性能优异的包装材料，需满足如下要求。
    1、对油墨的要求
    对油墨的基本要求是，对复合牢度影响小，容易干燥，残留溶剂少，适于高速印刷，再现性能好等。为得到最佳的印刷复合牢度，对不同基材最好采用专用油墨。常用的复合基材如BOPP、BOPET、BONY等国外已有多种专用油墨。我国目前生产的油墨多为通用型油墨，基本上能满足干法复合的要求，专用型油墨也正逐步得到开发和应用。油墨的颜料中，最低的耐温温度是180℃，绝大多数油墨中的着色剂都能耐200℃以上的高温，油墨中的黏结料、辅助黏结料在高温蒸煮温度下更是稳定而不会分解，因此即使是需要高温蒸煮，可以通过对黏结料、溶剂及添加剂的精心选用，完全可以做到高温蒸煮后油墨不脱落。
    2、对黏合剂的要求
   （1）根据内包装产品选择
    包装产品以后的后加工温度不同，选用的黏合剂也不同。如常见的温度分类有蒸煮135℃ 30min、蒸煮121℃ 30min、水煮90℃ 30min、室温、冷冻和深冻等。如果产品为135℃ 30min，就必须选用耐高温蒸煮黏合剂；如产品为121℃ 30min，就不必选用耐135℃的黏合剂，以降低成本。还应根据内包装产品的酸碱度，来选择相应的耐酸碱性黏合剂。
    （2）根据设备的张力控制能力选择
    如果设备的张力控制系统较差，对张力的控制精度不高，跟踪反馈性能较差，选用初黏力较好的黏合剂，以减少隧道的形成，提高工序良品率。
    （3）根据设备的工作速度选择
    如果设备的工作速度很高，选用黏度较低的黏合剂。如果黏度较高，黏合剂会在胶槽中产生小泡沫，导致涂布不佳，降低剥离强度。
    （4）根据复合材料选择
    在复合镀铝薄膜时，如使用普通黏合剂，易产生铝层迁移现象，应选用镀铝膜专用黏合剂。如复合较厚且添加助剂较多的PE薄膜时，应选择高助剂含量薄膜复合专用黏合剂。
    3、对基材的要求
（1）选用PET、PA、Al等阻隔性能较好的材料。
（2）基材膜表面应光滑平整，有良好的光泽度、透明性，无过多的黑黄点、僵块，无孔洞，无皱褶。基材膜平均厚度误差应在10%以内。
（3）薄膜厚度的平均误差的分布应均匀，如果分布不均，收卷后卷筒表面就会出现凸筋。
（4）复合基材膜表面张力必须在40dyn/cm以上。
（5）复合膜烘道在60℃～90℃的干燥温度下收缩量不大于1%。
（6）在复合张力、放收卷张力下，复合基材膜的拉伸伸长率应小于1%。
    三、干式复合工艺要点
    1、黏合剂浓度和涂胶量的控制
    如果黏合剂的技术指标变化范围较小，说明该黏合剂的性能较稳定，利于质量控制。如黏度为8,000mpas的黏合剂，其最佳浓度为30%，如果把浓度提高35%，黏合剂的涂布状态变差，影响产品质量；黏度为4,000mpas的黏合剂，最佳浓度为35%，如果把浓度降低至30%，不仅增加产品成本，还会增加残留溶剂。涂胶量过小，造成复合强度差，容易剥离。但是，如果涂胶量太大的话，不但增加了成本，而且还使固化时间延长。此外，涂胶量过大，复合镀铝膜后，容易发生镀铝层的迁移现象。在配制胶液时应当适当减少固化剂的用量，提高胶膜的柔软性，使其保持良好的柔韧度和伸展性；还要保证涂胶的均匀度，否则容易出现“斑点”现象。
    2、烘道温度和排风的控制
    在复合高阻隔性薄膜如镀铝膜、铝箔时，烘道的干燥温度应当适当地提高5℃～10℃，使乙酸乙酯挥发得更彻底一些，保证胶黏剂充分干燥，降低溶剂的残留量。复合中时常会遇到残留溶剂超标问题，它不但影响产品的卫生性能，带来异味，还会夹带在复合膜中形成气泡，影响外观。控制残留溶剂，还必须注意烘道的通风顺畅。许多生产厂家关注烘道温度有余，关心排风状况不足。其实，从控制残留溶剂的角度来说，烘道排风比温度更重要。如果烘道通风不畅，烘道内将迅速被饱和溶剂蒸气所充满，后续薄膜的溶剂挥发就会受到抑制，造成残留溶剂超标。
    3、放卷张力控制
    在复合拉伸性能好的PE薄膜和镀铝膜时，必须要控制好PE薄膜和镀铝膜的放卷张力。张力不能太大，否则，PE薄膜受力拉伸产生弹性形变，影响复合质量；镀铝膜上的镀铝层也会相应地变得松动，附着力也会降低，发生镀铝层脱落现象。
    4、复合辊温度和压力控制
  适当提高复合辊温度和压力，有助于提高黏合剂的流动性和对第二基材的润湿性，使剥离强度提高。但复合辊温度过高，会使基材的透明性降低。通常的复合辊温度为：透明薄膜50℃～60℃；铝箔80℃～100℃；其他基材70℃～80℃。复合压力一般为0.4mPa～1.2mPa。
    5、熟化控制
    在熟化房内，主剂与固化剂在相对高温（一般为50℃左右）的环境中能快速地完成交联固化反应，形成稳定的高分子结晶体。熟化房内温度过高，会使得耐热性不佳的塑料薄膜卷曲变形，制袋后袋平整度差。薄膜温度不均匀，熟化效果也相应地不均匀。因此先采用加热装置将空气加热，再通过风机送入熟化房，并从铺设于地面的管道鼓出，通过空气的对流，使整个熟化房内达到均匀一致的温度。此外，复合好的卷料应采取卧式放置，即复合膜的两个端面与熟化房的地面垂直，有利于复合膜内残留微量溶剂的逸出挥发。
特殊材料如镀铝膜复合产品切忌低温长时间熟化，要在熟化过程中适当地提高熟化温度，缩短熟化时间，使其没有足够的活动时间，减少其对镀铝层的渗透破坏作用。
    6、高温高湿环境的控制
（1）要注意对尼龙、玻璃纸等易吸潮薄膜的管理，用金属铝箔或阻隔性能好的薄膜将其密封包好，在干燥环境的货架上存放。
（2）必须对所使用的溶剂乙酸乙酯的含水、醇的量进行控制，并进行密闭贮存。
（3）在配制黏合剂时，适当减少配制量；随用随配，不要放置过长。配制时，适当增加固化剂量(5％～10％)，以增加主剂与固化剂的交联程度。
（4）应注意观察胶槽附近的刮刀及导辊有无水珠产生，若有，应适当降低车速。因为车速过快，胶槽内溶剂挥发速度加快，胶槽附近局部温度过低，会引起水蒸气凝结，容易进入黏合剂，影响复合质量。