熟化工艺要点
摘要:熟化是影响产品质量的一个重要环节,本文重点介绍了熟化工艺的控制要点。
熟化就是把复合好的膜卷,放进熟化房,加快胶黏剂主剂和固化剂的交联反应,在一定时间内充分反应,达到最佳的复合强度,并降低复合膜的溶剂残留。
有的厂家对熟化并不重视,或因为业务交货等原因,缩短熟化时间。这样做有时没有问题,有时就会出问题。熟化不充分与缩短熟化时间、后续加工条件等有关,后续加工温度越高的,出问题的几率大。熟化应和印刷、复合、分切、制袋一样,作为一道生产工序,严格控制。
一般45~60℃的熟化箱中,熟化24~96h,视产品要求不同。理论上,低温长时间和高温短时间的固化效果是一样的;但产品实际熟化效果上,高温熟化的效果好于低温熟化。
熟化温度,一般说超过40℃,就会对摩擦系数有影响;温度越高,影响越大。摩擦系数过大,会影响复合膜在制袋机或自动包装机上的运行,袋制品不容易开口。这种情况,建议增加薄膜开口剂的用量,在薄膜表面形成凸起,就不容易造成粘连。
熟化不充分,通常产品的耐热性会差,会产生制袋卷边、隧道;水煮、蒸煮后,分层等质量问题。熟化不充分时,胶层一般发粘严重,剥离强度不一定低,但耐热性能不好,称之为虚假强度。例如:复合膜各层薄膜,热封后的收缩不一样;蒸煮后分层;热封边起隧道;撕裂口处分层等。以上问题,也有其他因素的影响,但通过延长熟化时间可以解决的问题,那熟化不充分可能就是主要的影响因素。
有的是缩短了熟化时间,出现问题;有的熟化时间并没有缩短,温度设置也正常,也会出现上述现象,这类情况就和熟化室的实际情况有关,如实际温度偏低,在一定的熟化时间内,胶黏剂没有达到充分固化。
下面看两个与熟化相关的使用实例:
1、客户反馈,PA//RCPP蒸煮袋,在食品厂115℃杀菌30min,杀菌锅上面几层的袋子,出现分层。上胶量是能满足产品要求的,50℃~55℃熟化48h的熟化,也是符合要求的。把样品袋再次55℃熟化24h,121℃蒸煮30min没有脱层现象;而一同蒸煮的,未再熟化的样品,全部出现脱层。
这个例子里,食品厂杀菌时,蒸煮锅上、下层的袋子,结果不同:上层的袋子受热温度高,因而出现了分层现象;部分袋子再熟化后,可以满足121℃的杀菌;没有再熟化的袋子,121℃杀菌就分层了;很明显,再次熟化,提高了产品的耐热性。
2、某企业对于出问题产品进行了再次熟化。有的企业认为,已经熟化48或72h,产品放置时间也比较长了,再次熟化没有作用了。我们曾经遇到PA//PE,产品已经放置1个月以上,爽滑剂析出,剥离强度低,再次高温熟化,80℃2h,剥离强度明显上升,且放置后,强度基本不衰减。
复合产品出熟化室后,放置12~24h,膜卷放凉的过程,也是膜卷继续熟化的过程。膜卷入熟化室,卷外薄膜受热快;出熟化室后,膜卷留存的温度,卷里薄膜还继续受热,使膜卷内外的熟化程度,趋向一致。
熟化控制,主要是温度和时间的控制,熟化室要达到相应的要求。以前建造熟化室,就有一个要求:“熟化室的屋顶加装吊扇,吊扇的转动可使熟化室温度均匀,可以破坏包裹在膜卷外面稍冷的空气层”,膜卷外的冷空气,阻碍热空气与膜卷的热传递,吹去膜卷外面的冷空气层,热传递效果才好。
现在成品熟化箱的吹风方式,笔者看到的有三种:
1、循环风一直吹的;
2、循环风与加热统一控制,温度到设定值时,循环风停;
3、加了循环风常开的开关,风常开、和加热一同控制,两种方式,可以选择。测过第三种方式熟化箱里面的温度,风常开时,室内膜卷温度,比和加热一同控制的方式下,会高2~4℃,均匀性也好。
我们要特别注意温控表的偏差,依据实际情况设置温度偏差。看过一个熟化箱,加热停、风停方式,夏天,温度设置45℃,温度偏差设置是±2℃,加热间隔时间长,两次吹风间隔25min,室内温度偏低,也不均匀。
熟化过程会加速主剂和固化剂的交联反应,溶剂挥发,使胶粘剂与基材产生足够的粘接力,是影响产品质量的一个重要环节,一定要给予更多的重视,把好这一关。