【案例】蒸煮包装袋故障案例两则

热封不良引起的破袋故障

2005 年11 月，广东一家用户反映，使用300LM型耐蒸煮复合油墨和PU－1750 耐蒸煮胶粘剂加工的PA//CPP 结构的蒸煮包装袋，出现破袋率高的现象（破袋率高达45%）。后来，厂家换用另一个品牌的耐蒸煮胶粘剂也出现同样的现象。

通过检查包装袋，发现该包装袋存在热封质量问题。用手拉扯包装袋的热封边，靠近热封边1mm～2mm 处的热封牢度特别差，两层CPP 薄膜的热合部位能够很轻松地拉开，但是PA//CPP 的复合强度较好，无法剥离。同时，把手伸进袋子内，用指尖剔热封边，发现有些地方的两层CPP 薄膜热封部位能剔进去1mm～2mm。因此，我们认为这是一起由热封工艺引起的事故。

以下是热封强度的影响因素。

（1）热封层材料的种类、厚度对热封强度有决定性的影响。一般复合包装常用的热封层材料有CPE、CPP、EVA 以及其它一些离子型树脂共挤或共混改性薄膜，厚度一般在20μm～80μm。同一种热封材料，其热封强度随热封厚度的增大而提高。蒸煮包装袋的热封强度一般要求达到40N/15mm～50N/15mm。因此，其热封层材料的厚度应在70μm 以上。

（2）热封温度对热封强度的影响最为直接。热封材料熔融温度的高低，直接决定复合袋的最低热封温度。生产过程中，由于热封压力、制袋速度以及复合基材的厚度等多方面因素的影响，实际采用的热封温度往往要高于热封材料的熔融温度。热封压力越小，要求热封温度越高，制袋速度越快；复合膜的面层材料越厚，要求的热封温度也越高。若热封温度低于热封材料的软化点，无论怎样加大压力或延长热封时间，均不可能使热封层真正封合。但若热封温度过高，又极易使焊边处的热封材料熔融挤出，产生“根切”现象，大大降低封口的热封强度和蒸煮包装袋的耐冲击性能。

（3）要达到理想的热封强度，一定的热封压力必不可少，对于轻薄包装袋，热封压力至少达到2kg/Cm2，而且随着复合膜总厚度的增加而相应提高。若热封压力不足，两层薄膜之间难以达到真正的熔合，致使局部热封不好，或者难以赶尽夹在焊缝中间的气泡，造成虚焊。当然，热封压力也不是越大越好，应以不损伤焊边为宜，因为热封温度较高时，焊边的热封材料已处于半熔融状态，太大的压力容易将热封材料挤压出去，使焊缝边缘呈半切断状态，焊缝发脆，热封强度降低。

（4）热封时间主要由制袋机的速度决定。热封时间也是影响焊缝封合强度和外观的一个关键因素。在相同的热封温度和压力下，热封时间长，则热封层熔合更充分，结合更牢固，但热封时间太长，容易造成焊缝起皱，影响外观。

（5）热封后，等额焊缝若冷却不好，不但会影响焊缝的外观平整度，而且对热封强度也有一定的影响。冷却过程就是通过在一定的压力下，用较低的温度对刚刚熔融热封后的焊缝进行定型，消除应力集中的过程。因此，压力不够，冷却水循环不畅，循环量不够，水温太高或冷却不及时都会致使焊缝冷却不良，热封边起翘，热封强度降低。

（6）热封次数越多，热封强度越高。纵向热封次数取决于纵向焊棒的有效长度和袋长之比。

横向热封次数由机台横向热封装置的组数决定。热封次数至少达到两次以上才能保证良好的热封强度，一般的制袋机由两组热封刀，而热封刀位置的重叠程度越高，热封效果越好。

（7）相同结构和厚度的复合膜，复合层间剥离强度愈高，热封强度亦愈大。对于复合剥离强度较低的产品，焊缝破坏往往使焊缝处的复合膜先发生层间剥离，致使内面热封层独立承受破坏拉力，而面层材料失去补强作用，焊缝的热封强度由此大为降低。若复合剥离强度较大，则不致发生焊缝处层间剥离，所测得的实际热封强度就大得多。通过了解厂家的热封生产工艺，认为造成此次包装袋破袋率高的原因是，两组热封刀部位没有完全重叠，靠近热封边处产生虚焊，CPP 薄膜变薄，部分结构被破坏，在蒸煮时变薄的CPP 薄膜层无法承受压力而产生破袋故障。调整热封刀，保证热封质量，使问题得以解决。

聚氮酯油墨引起的蒸煮包装袋脱层故障

内蒙古一家彩印厂使用耐蒸煮型聚氨酯油墨印刷 BOPA 薄膜并复合CPP，制袋后进行蒸煮试验，发现BOPA 薄膜出现脱层、起皱现象。

原因分析：

首先了解以下聚氨酯胶粘剂的黏合机理：带－OH 封端的聚氨酯主剂与带－NCO 封端的聚氨酯固化剂发生反应，生成较大分子量的聚氨酯而形成粘合力。因此，带－OH 的醇类物质及带－NH2 的物质对复合加工的干扰较大。

接下来要对聚氨酯油墨体系进行分析，聚氨酯油墨的组成：颜料、聚氨酯树脂、助剂、溶剂等；聚氨酯油墨稀释溶剂的组成成分一般有：丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、甲苯等。

由于聚氨酯油墨中聚氨酯树脂本身也是－OH 封端，也能与聚氨酯胶粘剂的固化剂发生反应，使固化剂参与胶粘剂主剂反应的量减少，影响粘合强度。而且，聚氨酯油墨中的醇类稀释溶剂也会与固化剂发生反应，影响粘合质量。

解决方法：

（1）首先是调整聚氨酯油墨中稀释溶剂的组成成分，尽量做到不用醇类稀释溶剂。如果印刷时必须要用醇类溶剂，应尽量将溶剂残留量减少至最小限度。

（2）如果印刷膜要用白墨铺底，最好在白墨中加少量的硬化剂，可以提高复合牢度。但是加了硬化剂的油墨使用期较短，如果有剩余，且间隔时间较长，原则上不应再使用，故浪费较大。

（3）配制胶液时用的稀释溶剂乙酸乙酯的纯度要高，其中水分及醇类含量尽可能低。另外再配制胶粘剂时，适当增加固化剂的用量（增加比例是固化剂用量的5%～10%，也就是说如果加1kg 固化剂，需再多加0.05kg～0.1kg固化剂），以保证胶粘剂的主剂与固化剂充分交联。