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防潮防霉高分子复合包装材料的工艺要求

2021年07月07日 金州机械设备网

防潮防霉高分子复合包装材料的工艺要求

摘要:介绍了防潮、防霉高分子复合材料的制作工艺,并对其材料选用及工艺要求作了说明。

关键词:防潮 防霉 包装材料

0 引言

防潮、防霉高分子复合材料具有质轻且柔软、耐化学腐蚀、热封性能好等特点。广泛应用于化工产品、精密机械、电子器件、仪器仪表及军工产品的包装。本文根据研制生产实践,就该包装材料的防潮、防霉性能标准及其制作工艺作如下论述。

1 防潮

1.1 技术性能

化工产品如火药、炸药、发射药、起爆药等吸湿性强的材料极易受潮变质;电子仪器及芯板、精密机械、仪器仪表等受潮易生锈或发生霉菌侵蚀现象。防潮包装的基本要求按GB5048规定,根据所包装产品特性、运输、存储条件和存储期,针对性地执行国标GJB1444—92或GJB2605—96规定的防潮技术指标。

1.2 制作工艺

防潮包装材料的制作工艺要根据高分子薄膜的内在属性及防潮机理针对性地设计。选用机械强度高、防潮性好的双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜,经真空镀铝后,涂布防潮性极为优异的PVDC(聚偏二氯乙烯)乳液,制得阻湿性能优异的复合材料。

真空镀铝工艺是在高真空状态下,将金属铝加热熔融至蒸发,铝原子凝结在高分子材料表面,形成致密的阻隔层——铝层。镀铝工艺要求:真空度不得低于10-3Mpa,以免出现褐色条纹或铝层厚度不均现象;控制好系统张力,开启冷却系统,避免薄膜受热出现拉伸变形;精确控制卷取速度(250~300m/min)、送铝速度(0.6~1.0m/min 2mm铝丝)及蒸发舟加热电流,以获得较好的铝层厚度(250?~300 ?)。铝原子将塑料分子链内或分子链间的空隙堵塞,极大地增强了薄膜的阻隔水蒸汽性能。PVDC乳液由偏氯乙烯和丙烯酸酯类经乳液聚合制得,该乳液涂覆于VMBOPP(聚丙烯镀铝)薄膜表面,经塑化、结晶成高阻隔性复合薄膜。涂布工艺要求:采用阴离子表面活性剂调节乳液的表面张力在40dyn/cm2左右,稀释剂的量不宜太太,防止干燥不好;涂层厚度在2~3μm范围,设定好红外干燥源阶梯温度,确保乳液塑化结晶充分;加入少量防粘剂,开启冷却系统,以免薄膜发生粘连;固化室温度设定40~45℃范围,固化时间在36~48h,使其结晶固化充分,获得优异的阻隔水蒸汽性能。经此工艺形成的防潮高分子复合材料,其透湿性能满足有关标准规定的技术要求。

2 防霉菌侵袭

2.1 技术性能

化工产品、精密机械、电子器件、仪器仪表等在运输、使用、存储过程中,在适宜温度、湿度、养分、光线、氧气等环境条件下,极易发生霉菌侵袭现象。国标GB/T4768—95《防霉包装》规定,防霉包装等级应根据产品抗霉菌侵袭能力、运输、存储所涉及的环境条件、包装件结构、选用包装材料的抗霉性能以及霉菌试验的结果等因素来确定。霉菌试验依据国标GB/T4857.21—95《包装 运输包装件 防霉试验》或国标GJB573A—98.305,在规定的温度、湿度、菌种、试验周期来进行。

2.2 制作工艺

高分子材料要获得一定的防霉性能,需将防霉性物质如酚类化合物、有机金属化合物、含氮化合物、含卤化合物、含硫化合物等以一定比例与热塑性树脂如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)混合,并添加多种助剂,经混炼、造粒,制得防霉树脂。载体树脂选用防潮性能较好、耐低温、易热封,且耐化学品侵蚀的低密度聚乙烯树脂(LDPE);将有机防霉剂如三丁基氯化锡按一定比例(15-30%),加入LDPE树脂中。助剂的添加要按一定的次序,并充分搅拌均匀。添加剂的选用要注意其协同性、与树脂的相容性及耐久性,且与工艺条件相适应。利用防霉树脂制作防霉高分子复合材料常采用三层(ABC)共挤吹膜—干式复合生产工艺。将防霉树脂加入A面料斗挤出。该工艺要求:适当降低挤出机各区的加热温度,提高螺杆转速,增加过滤网层数或目数,确保熔体塑化良好;选择合适的吹胀比、牵引比;B、C面料斗选用机械强度较高、滑爽剂含量较少的低密度聚乙烯树脂(LDPE)和线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)树脂。要注意防霉树脂、LDPE、LLDPE三者的MI(熔融指数)要尽可能接近。此薄膜C面经电晕处理,使其润湿张力大于38dyn/cm2,与防潮高分子材料经干法复合制得防潮防霉高分子复合材料。

3. 结语

防潮防霉高分子包装材料的设计要根据产品技术要求与霉菌生长发育的条件,合理选用包装材料与包装技术,严格执行防潮、防霉有关标准,控制生产流通环境,采用预干燥、抽真空、充惰性气体并密封包装,控制温度、相对湿度,使包装件达到防潮、防霉包装等级的要求。

作者:杨虎林 张虎生

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