3 產(chǎn)品技術(shù)路線及技術(shù)設(shè)施
3.1 工藝技術(shù)文件的制定
目前,國內(nèi)還沒有任何一家包裝企業(yè)有生產(chǎn)該環(huán)保型無粘合劑復(fù)合膜的報道。根據(jù)2004年3月11日安徽省科學(xué)技術(shù)情報研究所查新報告查新,國內(nèi)早在1994年原蕪湖市第四塑料廠(即蕪湖天華塑業(yè)有限責(zé)任公司改制前的前身)就曾生產(chǎn)該產(chǎn)品,當(dāng)時只是試制后投放市場,由于產(chǎn)品的復(fù)合牢度不太理想,后就未繼續(xù)研制下去。2004年上半年,根據(jù)當(dāng)今社會發(fā)展和人民對綠色環(huán)保食品的需求越來越高,經(jīng)過大量市場調(diào)查和用戶食品廠家的回訪,一致認(rèn)為開發(fā)環(huán)保型無粘合劑復(fù)合膜,是當(dāng)今食品廠家迫切的需要。為了保證復(fù)合膜的復(fù)合牢度,我公司特從美國進(jìn)口了一套世界上最先進(jìn)的Colour公司的T型模, 以確保流延膜的質(zhì)量;同時,還對整個生產(chǎn)技術(shù)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整修改,終于試制成符合廣大食品生產(chǎn)用戶需要的環(huán)保型無粘合劑復(fù)合膜產(chǎn)品。
目前,只有我公司擁有一套成熟的工藝生產(chǎn)技術(shù)及理論基礎(chǔ)。產(chǎn)品投放市場以來,國內(nèi)還無環(huán)保型無粘合劑復(fù)合包裝膜產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此,在試制和生產(chǎn)中,我們參照國家GB/T10005-1998雙向拉伸聚丙烯(BOPP)川氏密度聚乙烯(LDPE)復(fù)合膜、袋某些主要指標(biāo)參照執(zhí)行,同時參照了國內(nèi)有關(guān)的塑料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),以及產(chǎn)品生產(chǎn)狀況及省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗部門的實際測試數(shù)據(jù),制定了該產(chǎn)品的《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,并報蕪湖市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案。
3.2 試制時間
到2004年1月,試制工作全部圓滿完成,生產(chǎn)技術(shù)及工藝趨于成熟、穩(wěn)定,至今已批量生產(chǎn)出環(huán)保型無粘合劑食品包裝膜產(chǎn)品。
3.3 產(chǎn)品規(guī)格
O.040mmX300mm方便面包裝膜。
3.4 技術(shù)路線
本次試制,首先根據(jù)用戶提供的圖案制版。然后將制好的凹版裝上進(jìn)口的韓國八色凹版印刷機上,再將BOPP膜裝上印刷機的放卷機構(gòu),進(jìn)行套色印刷,套色基本套準(zhǔn)后,再進(jìn)行精密調(diào)整印刷。這時,采用日本目前最先進(jìn)的860示波儀,對印刷質(zhì)量進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測確認(rèn)套色準(zhǔn)備好后,立即將印刷速度提高到正常的180m/min,然后印刷機上的收卷機構(gòu),開始進(jìn)行張力均衡收卷,收卷后由質(zhì)量檢驗人員進(jìn)行外觀、圖案質(zhì)量檢查。經(jīng)印刷的膜卷須放置24h后(也就是時效處理),等膜上的印刷油墨分子結(jié)構(gòu)定型后,再進(jìn)行下道工序,即在進(jìn)口的韓國中90mm擠出復(fù)合機上進(jìn)行無粘合劑復(fù)合膜的生產(chǎn)。先將印刷好的BOPP膜卷,放在擠出復(fù)合機上的放卷機構(gòu)上放卷,薄膜通過機上的傳動導(dǎo)向輥,運行到擠出機?谡路,這時擠出機旁的輔助混料機將PE顆粒和其它物料喂入擠出機加料口,通過擠出機內(nèi)螺桿的轉(zhuǎn)動和料筒的加溫,使被加入的共混樹脂熔化,通過T型模口擠出形成流延薄膜。這種薄膜拉伸到規(guī)定厚度后,可以不用粘合劑而完全靠高溫、壓力、硅膠輥和冷卻輥將BOPP膜和PE流延膜進(jìn)行擠壓復(fù)合。在冷卻輥和膠輥處,擠壓應(yīng)保持較好的均勻張力。最后進(jìn)行收卷,收卷到工藝規(guī)定的尺寸后,再下料,并由質(zhì)量檢驗員對膜卷進(jìn)行檢測,然后再放置到烘箱(房)內(nèi)進(jìn)行烘干,進(jìn)行快速固化干燥,24h后再進(jìn)入下道工序,按用戶要求的方便面包裝膜規(guī)格(0.040mmX300mm)進(jìn)行分切,然后再檢驗、打包、裝箱。
3.5 關(guān)鍵問題、解決過程及技術(shù)創(chuàng)新方面
無粘合劑復(fù)合包裝膜產(chǎn)品,主要有下列關(guān)鍵問題:
3.5.1 原材料
3.5.1.1 本產(chǎn)品使用的BOPP薄膜,膜厚20um;為了保證兩膜之間的復(fù)合牢度和印刷質(zhì)量,印刷復(fù)合前該膜需進(jìn)行電暈處理,使其表面張力≥38N。
3.5.1.2 產(chǎn)品使用的復(fù)合層LDPE原料,必須是涂復(fù)級,一般為1C7A。這種材料主要為內(nèi)層原材料,一般以不含或盡可能少含潤滑劑等添加劑為好,融熔指數(shù)為5—8最佳。
3.5.2 成型工藝技術(shù)
3.5.2.1 成型技術(shù)的創(chuàng)新點
這種新產(chǎn)品主要是在引進(jìn)國外設(shè)備的基礎(chǔ)上,自行開發(fā)并進(jìn)行了重大技術(shù)改進(jìn),即在擠出機前端彎道和模頭之間內(nèi)部,安裝上一個我們自行研制的特殊靜態(tài)混煉器,它可使經(jīng)從擠出機擠出的熔融狀態(tài)的PE,再次經(jīng)過靜態(tài)混煉器內(nèi)部的特殊曲線通道,進(jìn)行增壓一減壓一再增壓,使流料反復(fù)經(jīng)過靜態(tài)混煉器內(nèi)部的多種不規(guī)則曲線,在這段時間內(nèi)進(jìn)行二次充分塑化,造成晶點極少,使材料達(dá)到最好的混煉,提高塑化的最大粘合度,保證無粘合劑復(fù)合膜所需的特別質(zhì)量效果。
另一關(guān)鍵點是提高流延PE膜的熔融溫度。經(jīng)過多次調(diào)試和摸索總結(jié),認(rèn)為擠出機T模溫度應(yīng)比原有粘合劑復(fù)合溫度略高,從而可使被加熱的聚乙烯表面充分氧化。實際操作中,我們以擠出的PE表面出現(xiàn)明顯的白煙為準(zhǔn),并適當(dāng)增加氣隙距離以保證充分氧化。1994年我們就開始開發(fā)這種新產(chǎn)品,也基本成功,但是1個月后,該膜出現(xiàn)膜層分開的現(xiàn)象,影響了包裝質(zhì)量。膜的牢度問題不穩(wěn)定使我們當(dāng)時只有停下。2003年,我們與市科技局簽定了科研項目開發(fā)合同,決定再次研制開發(fā)這種新產(chǎn)品,并做了大量細(xì)致的準(zhǔn)備工作。尤其是我們根據(jù)塑料流體學(xué)原理,研制了采用特種材料加工的微型靜態(tài)混煉器,使塑料粒子在擠出機螺桿的剪切作用下,經(jīng)壓縮區(qū)、高溫區(qū)熔融成粘流態(tài)。在均化區(qū)的高溫、高壓、高剪切條件下,塑化混煉均勻,隨著螺桿的推動而被定壓、定量、定溫的流到擠出機的彎頭與T模交集處,再次通過我們研制的靜態(tài)混煉器進(jìn)一步塑化,使樹脂混煉非常充分,這樣就很好地保證了無粘合劑膜的長期穩(wěn)定的剝離強度,達(dá)到了我們的實驗要求。(待續(xù))