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“史上最全”版本!软包装的制袋工艺

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浏览:- 发布日期:2019-11-27 10:56:32【
随着市场经济发展,各行业对软包装的需求也在逐年上升。软包装材料的发展和加工技术不断提高,软包装在许多领域扮演着越来越重要的角色。那么软包装的制造工艺是怎么样的呢?

一.工艺流程和工序介绍

1、软包装:采用软性材料包装商品的统称。用塑料薄膜或塑料薄膜复合材料包装的称为塑料软包装。

2、工序介绍

1)制版工序是制造在印刷中起转移油墨到印材上作用的印版的过程。通过印版上制作的网点,再现原稿图像色彩。

2)印刷工序是使用承印物、印版、油墨、印刷机械实现图文复制的过程。即将印版上的图文转移到承印物上。

按印版种类类分: 凹版、柔性版、丝网版、凸版、平版印刷方式。

我国软包装大多采用凹版印刷工艺生产,生产时,印刷材料经放卷装置放出进入印刷装置,印版表面的油墨被刮刀刮去,网点内的油墨在印材被压下发生接触时转移到印材上,之后进入烘箱内,油墨中的溶剂成分在加热、吹风的烘箱内挥发掉。印刷膜从烘箱出来后经过冷却辊式,降温定形。在多色印刷时,电脑自动套印装置控制各色间的套印。印刷完成后,收卷装置把印品卷取成卷状膜。

3)品检工序是把印刷出的半成品经品检机,将印出的不合格品检出并剔除的过程。减少后工序生产损耗的增加和品检的难度。

4)复合工序是将两种或两种以上的材料复合在一起,形成一体的材料。复合材料既可保持单层材料的优良特性,又可克服其各自的不足,复合后具有新的特性,满足食品等商品对复合材料的不同要求。

复合分类: 干式复合法、湿式复合法、挤出复合法、无溶剂复合法、热熔复合法、共挤复合法。

软包装大部分是采用干式复合法工艺生产,生产时,上胶基材经放卷装置放出进入涂胶装置,涂胶辊表面的胶水被刮刀刮去,网点内的胶水在上胶基材被压下发生接触时转移到上胶基材面上,之后进入烘箱内,胶水中的溶剂成分在加热、吹风的烘箱内挥发掉。从烘箱出来后,与另一放卷装置放出的基材,在加热、加压的复合夹辊内,贴合为一体。经冷却定型后由收卷装置卷取为卷状复合膜。

5)熟化工序是复合膜内主剂与固化剂完成反应的过程。刚复合的复合品因胶层没固化定形,不能进入下工序的加工,因此,必须经熟化过程使主剂与固化剂完成反应,胶层定形下来。熟化分常温熟化和加热熟化。常温熟化即复合膜在常温状态下完成主剂与固化剂的反应;加热熟化是复合膜在特定温度下完成主剂与固化剂的反应。加温熟化可加快主剂与固化剂完成反应的速度,缩短生产周期。

6)分切是将已复合好的复合膜或不需复合的印刷膜分切为所需宽度的过程。生产时,分切材料经放卷装置放出,由光电控制系统控制分切材料的纵向行进位置,使分切品的切刀位置保持一定。收卷装置把分切品卷取成卷状膜。分切品卷膜有的作成品给客户的自动包装机使用,有的作半成品转入下一工序制袋使用。

7)制袋工序是根据客户要求将复合膜热封成袋形的工艺,复合膜内层必须是有热封性能的薄膜。软包装制袋工序分背封制袋和边封制袋两类,其中背封制袋方式是分体式,先合掌成形后切袋完成制袋。

生产时,制袋材料经放卷装置放出后,进入成形阶段,主要由光电控制系统、成形板、调节装置完成。制袋材料进入热封阶段,由纵向和横向热封装置完成袋的热封,并把刚热封好的部位冷却定形,然后由光电控制系统控制已热封好的材料的送出位置,再由切刀装置把送出的连续的袋料切断成单个的袋。

常见的袋形有: 中封袋、中封风琴袋、梯形中封风琴袋 、侧封风琴袋、四边封风琴袋、三边封袋、自立袋、三边封拉链袋、自立拉链袋、企鹅袋、撕嘴袋、盒中袋。

二.热封材料简介

1、热封温度

注:上述表中的薄膜均指流延膜或吹胀膜, 双向拉伸膜不能热封制袋,涂布一层可热封材料后才能热封,如:KOP是指涂布PVDC的OPP膜。

2制袋常用热封材料比较

现制袋常用的热封材料是CPP、LDPE两种,在同厚度、同制膜方式情况下:

透明度:CPP要比LDPE好。

挺硬度:CPP要比LDPE好。

热封性:CPP要比LDPE差。

三.制袋机各组成结构及功能

1、合掌机

由放卷座、热封及冷却装置、成形装置、牵引装置、收卷装置组成。

1)放卷装置:安放制袋材料,为合掌热封提供材料,控制放出材料的张力。

由座架、放料轴、磁粉离合器组成。

2)热封冷却装置:把合掌处贴合料加热封合及并冷却降温。

由热封(左右)刀、压合轮、吹风装置组成。

3)成型装置:把片状材料成型为折叠形袋状。

由成型板、成型辅助轮、固定架组成。

4)牵引装置:牵引合掌材料在机上行进,控制合掌速度。

由电机、夹辊组成。

5)收卷装置:把合掌过的制袋料收卷成卷状料。

由收卷架、传动皮带组成。

2、切袋机

由放料装置、牵引装置、热封及冷却装置、光电控制装置、切刀装置组成。

1)放料装置:安放制袋材料,为制袋提供材料,并控制放出材料张力。

由放料架、制动装置组成。

2)牵引装置:牵引制袋材料在机上行进,控制制袋速度、张力,配合光电控制系统控制送料位置。

由电机、夹辊、浮动辊组成。

3)热封及冷却装置:在制袋材料的横封位置加热封合、冷却降温。

由机架、加热板、热封刀、冷却板、弹簧、硅胶板组成。

4)光电控制装置:控制制袋料步进时的纵向位置,为切袋、热封位置的准确性提供保证,光电检测头可选择多种有反光差异的材料位置作检测对象。

由光电检测头、控制箱组成。

5)切刀装置:把送出的连续的制袋料切断,形成单个成品袋。

由上、下切刀、连杆组成。

3、边封机

由放料装置、成型装置、热封及冷却装置、牵引装置、光电控制装置、张力控制、切袋装置组成。

1)放料装置:安放制袋卷料,为制袋提供材料。

由机架、放卷轴、断料检测装置组成。

2)成型装置:把片状复合料成型为折叠状,使正背面图案对齐。

由两个45°成型板、剖切刀、对齐调节辊组成。

3)热封及冷却装置:把成型的制袋料在热封位置进行加热粘合,然后加以冷却定型。在此装置上可调节热封、冷却的压力。

由机架、加热板、热封刀、冷却板、弹簧、硅胶板组成。

4)张力控制装置:控制制袋材料在放卷、成型、热封过程中张力稳定,以满足制袋要要求。

由浮动辊、气压阀、气缸、行程控制组成。

5)光电控制装置:控制制袋料在步进时的纵向位置,为成型、热封、冲切、切袋位置的准确性提供保障,光电检测头可选择多种有反光差异的材料位置作检测对象。

由光电检测头、控制箱组成。

6)牵引装置:牵引材料向前运行,使材料在机上完成制袋过程,配合光电、张力控制系统,控制材料的牵引量。分放料、成形、出料牵引装置。

由电机、上下夹辊组成。

7)切袋装置:把连续状的袋切断为单个成品袋。

由上下切刀、连接拉杆组成。

8)底料控制装置:安放底料、控制放料张力、折叠、冲孔,使底料与制袋料同步进入热封装置。

由放料座、张力控制装置、折叠架、冲孔架组成。

四.制袋工艺

1、合掌工艺

1)根据背封袋的内宽和风琴的尺寸,选择合适的成型板安装上机。

2)根据材料结构和工艺速度设定热封温度。

3)调节放料张力合适。制袋材料在进入成型板时,在成型辅助工具转向挡板和推进胶轮的作用下,制袋材料在成形板上形成合掌状,料边在合拢处贴合。调节放料轴左右移动,使贴合的料边对齐。

4)左右两侧热封刀对合掌贴合处加热封合,热封处随后进入夹紧轮间被压合,使热封处平整。注意左右热封刀的距离,太小时,热封材料进不去, 太大时,制袋材料离热封刀远而易出现热封不良现象。

5)风机吹出的冷风对热封并压合的热封位置进行冷却,使其降温定型。

6)收卷装置把热封成型的制袋料在收卷架上卷取成卷状。

2、切袋工艺

1)根据袋的横封宽度要求,选择合适的热封刀安装上机。

2)调节放料、进料张力,使料行走稳定。

3)根据材料结构和制袋工艺速度,设定工艺温度。

4)选择合适的光电检测对象,并调节工作状态;移动光电检测头位置,使袋的切刀位置正确,移动热封及冷却刀架使袋的热封位置正确。

5)调节热封压力、时间、温度使热封效果良好。热封温度影响袋的热封效果最大,根据热封材料的熔点高低及制袋机速快慢来调节。机速越快,热封温度越高,反之亦然;热封材料熔点越高,热封温度越高,反之亦然。热封温度过高时,热封处变脆,易断裂,热封强度低;热封温度过低时,热封材料熔融不良,热封强度低。

6)牵引装置把热封过的连续的袋料送出,由切刀切断成单个分开的袋。

3、边封制袋工艺

1)根据袋的热封要求,选择合适的热封刀安装上机。

2)调节光电纠偏

制袋材料在机上行进时,会因材料、设备本身因素影响制袋精度,光电纠偏系统就是在制袋过程中,起对制袋材料前后、左右发生变化时的纠正作用。光电检测头能对多种颜色、图案进行检测,确保制袋品质。

通常有成型和切袋光电纠偏装置,成型光电纠偏控制中切刀位置,检测头可选择边或线作检测对象,但要求边或线与底色有明显色差、且是连续状;切袋光电纠偏控制送出料的位置,调节光电头前后位置,可调节袋的切刀位置,检测对象要求与底色有明显色差,位置平整、稳定。

3)设定材料张力

根据材料的平整度,拉伸强度调节放料、成型、热封各段的张力。张力过小时,制袋料左右窜动,影响各段光电纠偏控制的稳定;张力过大时,易形成纵向皱痕和牵引打滑,从而影响纵向纠偏控制的正常工作。

4)设定热封压力

根据材料的厚薄、热封面积及热封刀、硅胶片的平整状况调节,压力过小时,热封处易因贴合不紧而产生气泡;压力过大时,热封处被压薄,使热封强度变小。现有三台边封机的热封压力调节,是以调节刀架上两端的弹簧对刀架的压力来调节热封压力。

5)设定热封时间

根据材料的厚薄及热封性调节。热封时间过长时,生产效率低,表层材料因受热时间长,易变形而皱,使热封处不平整;热封时间过短时,热封材料的热熔融时间不足,易造成热封强度低和气泡问题。现有的三台边封机的热封时间主要是调节机速来调节热封时间的长短,也可在热封刀架上调节热封刀下落时间的迟早,来作微调热封时间的长短。

6)设定热封温度

根据热封材料的熔点高低及制袋机速快慢来调节。机速越快,热封温度越高,反之亦然;热封材料熔点越高,热封温度越高,反之亦然。温度的调节在控制屏幕上直接输入设定。热封温度过高时,热封处变脆,易断裂,热封强度低;热封温度过低时,热封材料熔融不良,热封强度低。

7)冷却

制袋材料经高温热封后,需冷却定型,使热封处平整。现三台边封机的冷却装置是采用水冷式,生产时要注意接通冷水。

8)切袋

把热封、冷却及冲切好的制袋料经牵引辊送出后切断成单个袋。切刀位置由光电检测头位置控制。当上下刀磨损变钝时,会出现切袋不断或切刀处毛边状。

4、热封的三要素

在软包装生产的制袋工序中,影响热封质量的因素主要有热封温度、热封时间和热封压力。

1)热封温度

热封温度的作用是使粘合膜层加热到一个比较理想的粘流状态。

由于高聚物没有确定的熔点,是一个熔融温度范围,即在固相与液相之间有一个温度区域,当加热到该温度区域时,薄膜进入熔融状态。高聚物的粘流温度与分解温度分别是热封的下限与上限,粘流温度和分解温度差值的大小是衡量热封难易的重要因素。

热封温度是根据热封材料的特性、薄膜厚度、热封烫压的次数及热封面积大小而设定。同一部位烫压次数增加,温度可适当降低,热封面积大时,温度可略高一些。

在热封复合制袋加工过程中,热封温度对热封强度的影响最为直接,各种材料的熔融温度高低直接决定复合袋的最低热封温度。在实际生产过程中,热封温度受热封压力、制袋机速以及复合基材的厚度等因素影响,因而实际热封温度往往要高于热封材料的熔融温度。热封温度若低于热封材料的软化点,则无论怎样加大压力或延长热封时间,均不能使热封层真正封合。一般来说,随着热封温度的增大,热封强度也会增加,但到了一定的温度以后,强度不会增加。如果热封温度过高,极易损伤焊接处的热封材料,熔融挤出产生“根切”现象,大大降低了封口的热封强度和复合袋的耐冲击性能。

2)热封时间

热封时间是指薄膜在热刀下停留的时间,它也是影响热封口强度和外观的一个关键因素。相同的热封温度和压力,热封时间长,则热封层熔合更充分,结合更牢固。但热封时间过长,容易造成热封焊缝处起皱变形,影响平整度和外观;同时热封时间过长,还会造成大分子分解,使封口界面密封性能恶化。

热封的时间通常在0.5~1秒之间。热板焊接时也应当在热板上衬垫一张耐高温硅布,耐高温硅布用螺丝固定在制袋机的热封架上。加热时间与热封材料的厚度、热封温度等有关。材料的厚度大,热封温度低,应适当延长加热时间;反之,则应缩短加热时间。对热收缩薄膜,末拉伸薄膜,为减小热封时的收缩变形,应尽量缩短加热时间。对热敏感性塑料(如聚氯乙烯),为防止热分解,也应尽量缩短加热时间。

3)热封压力

热封压力的作用是使已处于粘流状态下的高聚物树脂薄膜在热封界面之间产生有效的分子相互渗透、扩散,从而达到一定的热封效果。

要达到理想的热封强度,必须加以合适的压力。对于一般轻薄的医药包装袋来说,热封压力至少要达到20 N/cm2,而且随着复合膜总厚度的增加或热封宽度的增加,所需压力也应该相应的增加。若热封压力不足,两层塑料薄膜热封材料之间难以实现真正的贴合和互熔,导致局部热封不上,或者难以消除热封层中的空气,造成虚封或不平整。

但是当热封压力过大时会产生熔融材料挤出的现象,挤走了部分热封材料,使焊缝边形成半切断状态,且焊缝发脆,影响了热封效果,降低了热封强度。一般热封后,封口部位的强度损失不得大于10%~15%。

压力的变化可以改变热封特性。显然,压力越大,所需热封时间或者热封温度都可以降低,但同时热封范围将会变窄。实际操作中压力是可以调节的,采用较高的操作温度,通过缩短热封时间来提高产量,但操作控制难度较大,必须特别小心,以免产生负面效果。

五.生产控制要点

1、制袋材料必须与工艺单相符。

2、热封刀、硅胶板要平整、无杂物粘附。

3、热封温度,过高时袋变形易皱,过低时热封不良、强度低。

4、光电纠偏快捷、准确。

5、袋的尺寸(长、宽、风琴高、自立底高)与工艺单相符。

6、袋的图案位置与袋样或工艺单相符。

7、热封位置、形状、宽度与袋样或工艺单相符。

8、手挽孔、挂孔、易撕口的形状、尺寸、位置与袋样或工艺单相符。

9、热封处的全部位置的强度达产品要求。

10、气密性好,袋冲气热封后,放水中挤压不出现漏气现象。

11、袋平整性好,无折皱,热封处无明显起皱。

12、袋开口性好,袋口用手容易捻开。

13、无印刷、复合、分切质量(套印、缺印、拖尾、刀线、墨脏、泡(斑、粒)点、折皱、缺胶线、图案偏差、异味、脏污类)问题。

六.工序品质自检要求

七.质量要求

1、袋的长、宽、风琴高、自立底高、企鹅袋插边、拉链位置、图案偏差、符合工艺尺寸要求。

2、袋的图案位置与工艺单或袋样相符。

3、袋的手挽、挂孔、撕口的形状、尺寸、位置工艺单或袋样相符。

4、热封处无气泡、密封性良好、无明显皱起,热封强度达到产品要求。

5、袋内外干净、卫生,无溶剂残留引起的味道。

6、袋外观无明显划伤和折皱现象。

7、袋的开口性好,无两头封住现象。

8、无印刷、复合、分切质量(套印、缺印、拖尾、刀线、墨脏、泡(斑、粒)点、折皱、缺胶线、图案偏差、异味、脏污类)问题。

资料来源:中国包装网.包装地带

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