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分析鋁箔袋在生產過程中產品異味的原因及應對措施
新聞類別: 行業知識 發布時間: 2019/11/7 13:21:59

包裝袋有異味不但對包裝內容物有影響,還會在一定程度上危害消費者的身體健康,是產品安全不容忽視的問題。如何減少異味已經成為包裝袋行業的基本要求。鋁箔袋作為復合包裝袋其中一種,也是使用比較廣泛的包裝袋,接下來我們以鋁箔袋為例,專業軟包裝制造商就結合自身豐富的復合包裝袋生產經驗來分析鋁箔袋在生產過程中產品異味的原因及應對措施


一、異味來源


薄膜中的異味主要來源于兩部分:樹脂本身各類添加劑和自身的低分子物質;軟包裝加工中出現的異味。


薄膜、各種油墨、粘合劑、有機溶劑均會帶來各種異味。包裝材料產生的異味,種類繁多,復雜多變,有甜味、酸臭味、硫磺味、藥味、焦臭味、石蠟味、石油味、油墨味、肥皂味、焦油味、溶劑味等。異味不光由一種物質引起,往往是幾種物質的混合物引發的,甚至描述異味時都特別困難,因為混合物組成的微小變化都會導致氣味的差別。


二、來源分析


1、樹脂本身的影響


薄膜一般是用高分子樹脂加工而成, 樹脂是由大小不一的分子組成, 而且不同樹脂的分子量分布不同, 低分子的含量也不同。低分子物質在擠出加工時容易被氧化揮發, 產生氣味。


樹脂合成工藝溶液法和氣象法之分,兩種不同的合成法本身在氣味上也有差異:溶液法由于在合成后經過去除溶液這一工序, 很多低分子的物質被去除掉, 因此味道在理論上要比氣象法要好。


樹脂當中要添加很多添加劑來改善性能, 這些添加劑是味道的最大來源。爽滑劑一般是酰氨類的化合物, 有些發甜的味道?轨o電劑的味道非常刺鼻, 在低氣味的包裝中不可以使用。開口劑一般以無機物為主, 通常是碳酸鈣和二氧化硅。但是就開口效果而言, 二氧化硅要遠遠好于碳酸鈣,但就味道而言碳酸鈣要好于二氧化硅?寡鮿┩ǔJ潜椒宇惖臇|西, 也有一定的味道。一般線形分子由于有催化劑殘留的問題, 因此必須加抗氧劑。


色母料: 常用的白母料一般會加一些蠟和硬脂酸鹽來作為分散劑和潤滑劑。這些低分子的物質會在加工時析出,味道很大,因此在多層共擠中盡可能放在中層。


2、鋁箔袋生產過程中出現的異味


1.熱分解產生


聚乙烯分解產生異味的物質成分,大致可分為脂肪族的碳氫化合物和芳香族的碳氫化合物兩大類。據研究熱分解為三碳到二十八碳的飽和或不飽和的碳氫化合物,其中短支鏈所產生的三碳到六碳化合物,對內容物影響最大,由于揮發性較低,極性不高,這些物質在膜中能長時間保存。


2.熱氧化產生異味


塑料在高溫、高剪切力下進行加工時,除熱分解外,在擠出模子口后,還在與空氣中氧發生熱氧化反應,產生的物質也會造成異味。


表面電暈處理產生異味為了使油墨或粘和劑具有較好的粘性,不同的塑料薄膜必須被電暈或火焰處理。由于氧化反應使得膠版的表面張力變得更強,在隨后使用的涂布中將遇到處理過程中產生的一組物質(羥基、醛、酮和羧基)。如果處理的強度增大了,不但會使表面張力增大,而且會使聚合物降解的程度增大,從而產生易揮發的小分子(醛和酮);這些易揮發的醛和酮會產生異味。


3.熱封中產生異味


復合膜在高溫熱合時,材料會熱分解添加劑析出,油墨粘合劑中的各種成份會揮發分解產生異味。塑料添加劑產生的異味塑料在加工成型過程中,為了提高可加工性或改進制品的性能,都會添加各種助劑,品種繁雜,成分各異,是造成異味的主要因素之一。如增塑劑、熱穩定劑、抗氧化劑、抗紫外線劑、潤滑劑、開口劑、抗靜電劑、防霧劑等等;另外還會添加功能性的無機添加料,如加碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、氧化硅等,又會帶進大量的分散劑、偶聯劑等;再是添加的各種有機顏料色母、鈦白色母等,在加熱時都會產生許多揮發物質,如果添加的色料等能促進聚合物分解,在熱封時便會發生嚴重異味。


4.油墨、粘合劑的殘留溶劑


油墨、粘合劑的殘留溶劑造成的異味在復合軟包裝材料當中,引起異味的最主要因素來自于油墨、粘合劑的溶劑殘留,特別是在干式復合當中,溶劑殘留是無法完全避免的,目前國際要求殘留溶劑5mg/㎡,苯類不得檢出。

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三、減少異味應對措施


對于鋁箔袋生產控制而言,最主要的是采取措施控制以下幾種影響最大的因素:印刷與復合中的溶劑殘留、樹脂分解及添加劑析出。


1、殘留溶劑的控制


殘留溶劑由油墨、粘合劑帶入,常見的溶劑有醋酸乙酯、甲苯、二甲苯、乙醇、丁酮、異丙醇、丁醇等。實際產品測試數據表明,醋酸乙酯、甲苯占總殘留總量較大,因此是重點控制的對象。主要是國內絕大多數軟包裝產品均采用里印復合油墨和干法復合生產的緣故。


印刷基材:不同印刷基材對印刷所使用的溶劑有不同的吸附能力和不同的吸附傾向。BOPP對對溶劑的吸附要大于PET與尼龍,這一點在產品設計時就應考慮。


產品結構:對于阻隔性較差的產品結構,如 BOPP/PE殘留的溶劑經過烘房熟化和分切倒卷等工序,能逸出相當的殘留溶劑,尤其是易揮發的醋酸乙酯類。對于外層為阻隔性好的產品結構,殘留溶劑較高。對于有雙層阻隔壁結構的產品,殘留最難控制,事后也最難補救。


印刷畫面:產品印刷色序多、油墨層厚、油墨面積大,易產生殘留溶劑。油墨使用時會加入大量混合溶劑,如甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸乙酯等;二甲苯沸點高易殘留,丁酮的殘留異味嚴重。


2、殘留溶劑與印刷速度和干燥溫度的關系


干燥箱溫度越高,溶劑揮發越快,但過高的溫度會使印刷基膜拉伸、變形。因此,這里討論的溫度是相對的低溫和高溫,即在滿足印刷品質下的低溫干燥和高溫干燥。


3、油墨粘度與殘留溶劑關系


若了解油墨粘度對溶劑殘留的影響,需通過研究油墨稀釋率與油墨印刷粘度,上墨量(系指干重,下同)和溶劑殘留的關系。使用印刷機(或打樣機)模擬印刷做定性分析是比較適用的方式。通過測試不同稀釋率與三者的關系,從而為印刷油墨粘度的設定和溶劑殘留的控制打好基礎。


4、干式復合對殘留溶劑的控制


干式復合工序是影響溶劑殘留的關鍵工序,一方面干復所使用的酯溶性粘合劑會帶進醋酸乙酯,醇溶性粘合劑會帶入乙醇等,增加溶劑殘留;另一方面,干式復合工序溫度高,風量大,又會對印刷中的殘留溶劑進一步排除。如使用無溶劑復合將不存在復合上溶劑殘留的影響。


5、粘合劑的影響


有經驗的企業有這樣的認識,如使用干式復合不同生產廠家的粘合劑在相同材料、相同工藝下生產的復合膜溶劑殘留是不一樣的。這是因為聚氨酯粘合劑的主劑,其分子鍵中含有活性氫的羥基與乙酯會造成氫鍵的形成,大大束縛了乙酯的揮發。而主劑結構的變化會影響此氫鍵的強弱,此氫鍵越強,乙酯的釋放越難,因而不同的主劑會造成不同的溶劑殘留結果。如使用無溶劑復合需特別注意檢測來料氣味問題,及注意蓖麻油含量與氣味問題,過程中配比準確必須由于配比準確。


6、熟化的影響


熟化室的熱風應從底部進入,從頂部排出,如果復合后發現醋酸乙酯超標,可把復合膜在熱化室多烘 ), 小時,時間不可太長,否則內層材料添加劑析出反而會增加異味,如果是雙層阻隔結構的產品,多烘也無益。


 
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