Với ngày càng nhiều doanh nghiệp sử dụng máy đóng gói tự động tốc độ cao, các vấn đề về chất lượng như túi bị vỡ, nứt, tách lớp, hàn nhiệt yếu và nhiễm bẩn hàn thường xảy ra trong quá trình đóng gói tự động tốc độ cao của bao bì mềm dẻomàng đóng góidần dần trở thành những vấn đề then chốt trong quy trình mà doanh nghiệp cần kiểm soát.
Khi sản xuất màng cuộn cho máy đóng gói tự động tốc độ cao, doanh nghiệp sản xuất bao bì mềm cần lưu ý những điểm sau:
Lựa chọn vật liệu nghiêm ngặt
1. Yêu cầu về vật liệu cho từng lớp màng cán
Do cấu trúc thiết bị của máy đóng gói tự động tốc độ cao khác với các máy làm túi khác, áp lực của máy chỉ dựa vào lực ép của hai con lăn hoặc dải ép nóng để hàn nhiệt, không có thiết bị làm mát. Lớp màng in tiếp xúc trực tiếp với thiết bị hàn nhiệt mà không có lớp vải cách nhiệt bảo vệ. Do đó, việc lựa chọn vật liệu cho từng lớp của trống in tốc độ cao là đặc biệt quan trọng.
2. Các tính chất khác của vật liệu phải tuân thủ:
1) Cân bằng độ dày màng
Độ dày, độ dày trung bình và dung sai độ dày trung bình của màng nhựa cuối cùng phụ thuộc vào độ cân bằng độ dày của toàn bộ màng. Trong quá trình sản xuất, độ đồng đều độ dày của màng cần được kiểm soát tốt, nếu không sản phẩm sẽ không đạt chất lượng. Một sản phẩm tốt phải có độ dày cân bằng theo cả chiều dọc và chiều ngang. Do các loại màng khác nhau có hiệu ứng khác nhau, độ dày trung bình và dung sai độ dày trung bình của chúng cũng khác nhau. Độ chênh lệch độ dày giữa hai mặt trái và phải của màng đóng gói tự động tốc độ cao thường không quá 15um.
2) Tính chất quang học của màng mỏng
Chỉ độ mờ, độ trong suốt và khả năng truyền ánh sáng của một màng mỏng.
Do đó, việc lựa chọn và lượng phụ gia masterbatch trong quá trình cán màng cũng như độ trong suốt tốt cần có những yêu cầu và quy định đặc biệt. Đồng thời, độ mở và độ mịn của màng cũng cần được xem xét. Lượng mở cần dựa trên nguyên tắc tạo điều kiện thuận lợi cho việc cuộn và tháo màng, đồng thời ngăn ngừa sự bám dính giữa các màng. Nếu lượng bổ sung quá nhiều, sẽ ảnh hưởng đến độ mờ của màng. Độ trong suốt thường phải đạt 92% trở lên.
3) Hệ số ma sát
Hệ số ma sát được chia thành hệ thống ma sát tĩnh và hệ thống ma sát động. Đối với sản phẩm cuộn đóng gói tự động, ngoài việc kiểm tra hệ số ma sát trong điều kiện bình thường, cần kiểm tra hệ số ma sát giữa màng và tấm thép không gỉ. Do lớp hàn nhiệt của màng đóng gói tự động tiếp xúc trực tiếp với máy ép bao bì tự động, hệ số ma sát động của nó phải nhỏ hơn 0,4u.
4) Thêm liều lượng
Nhìn chung, nên kiểm soát hàm lượng phụ gia trong khoảng 300-500ppm. Nếu quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến chức năng của màng như khả năng mở, và nếu quá lớn sẽ làm hỏng độ bền của vật liệu composite. Cần ngăn ngừa sự di chuyển hoặc thẩm thấu quá mức của phụ gia trong quá trình sử dụng. Khi liều lượng nằm trong khoảng 500-800ppm, cần thận trọng khi sử dụng. Nếu vượt quá 800ppm, thường không được sử dụng.
5) Sự co ngót đồng bộ và không đồng bộ của màng composite
Sự co ngót không đồng bộ được thể hiện qua sự thay đổi độ cong vênh và uốn cong của vật liệu. Sự co ngót không đồng bộ có hai dạng biểu hiện: “co ngót vào trong” hoặc “co ngót ra ngoài” của miệng túi. Trạng thái này cho thấy bên trong màng composite vẫn còn hiện tượng co ngót không đồng bộ ngoài sự co ngót đồng bộ (với kích thước và hướng ứng suất nhiệt hoặc tốc độ co ngót khác nhau). Do đó, khi mua màng mỏng, cần tiến hành thử nghiệm co ngót nhiệt (nhiệt ướt) theo chiều dọc và chiều ngang trên các vật liệu composite khác nhau trong cùng điều kiện, và sự chênh lệch giữa hai kết quả không nên quá lớn, tốt nhất là khoảng 0,5%.
Nguyên nhân gây hư hỏng và kỹ thuật kiểm soát
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ hàn nhiệt đến độ bền hàn nhiệt là trực tiếp nhất
Nhiệt độ nóng chảy của các loại vật liệu khác nhau quyết định trực tiếp đến nhiệt độ hàn kín nhiệt tối thiểu của túi composite.
Trong quá trình sản xuất, do nhiều yếu tố như áp suất hàn nhiệt, tốc độ làm túi và độ dày của vật liệu nền composite, nhiệt độ hàn nhiệt thực tế được sử dụng thường cao hơn nhiệt độ nóng chảy củavật liệu hàn nhiệt. Máy đóng gói tự động tốc độ cao, áp suất hàn nhiệt thấp hơn, yêu cầu nhiệt độ hàn nhiệt cao hơn; Tốc độ máy càng nhanh, vật liệu bề mặt của màng composite càng dày và nhiệt độ hàn nhiệt yêu cầu càng cao.
2. Đường cong bám dính nhiệt của cường độ liên kết
Trong quá trình đóng gói tự động, vật chứa bên trong sẽ tác động mạnh vào đáy túi. Nếu đáy túi không chịu được lực tác động, túi sẽ bị nứt.
Độ bền hàn nhiệt nói chung là độ bền liên kết sau khi hai màng mỏng được hàn nhiệt và làm nguội hoàn toàn. Tuy nhiên, trên dây chuyền sản xuất bao bì tự động, vật liệu đóng gói hai lớp không được làm nguội đủ thời gian, do đó độ bền hàn nhiệt của vật liệu đóng gói không phù hợp để đánh giá hiệu suất hàn nhiệt của vật liệu. Thay vào đó, độ bám dính nhiệt, tức là lực bóc tách của phần vật liệu được hàn nhiệt trước khi làm nguội, nên được sử dụng làm cơ sở để lựa chọn vật liệu hàn nhiệt, nhằm đáp ứng yêu cầu về độ bền hàn nhiệt của vật liệu trong quá trình chiết rót.
Có một điểm nhiệt độ tối ưu để đạt được độ bám dính nhiệt tốt nhất của vật liệu màng mỏng, và khi nhiệt độ hàn nhiệt vượt quá điểm nhiệt độ này, độ bám dính nhiệt sẽ có xu hướng giảm. Trên dây chuyền sản xuất bao bì tự động, quá trình sản xuất túi bao bì mềm gần như đồng bộ với quá trình chiết rót. Do đó, khi chiết rót, phần hàn nhiệt ở đáy túi chưa được làm mát hoàn toàn, và lực tác động mà nó có thể chịu được giảm đáng kể.
Khi đổ đầy sản phẩm vào, để xác định lực tác động ở đáy túi đóng gói mềm, có thể sử dụng máy kiểm tra độ bám dính nhiệt để vẽ đường cong độ bám dính nhiệt bằng cách điều chỉnh nhiệt độ hàn nhiệt, áp suất hàn nhiệt và thời gian hàn nhiệt, đồng thời lựa chọn tổ hợp thông số hàn nhiệt tối ưu cho dây chuyền sản xuất.
Khi đóng gói các mặt hàng nặng hoặc dạng bột như muối, bột giặt, v.v., sau khi đổ đầy các mặt hàng này và trước khi hàn nhiệt, cần xả hết không khí bên trong túi để giảm áp lực lên thành túi, cho phép vật liệu rắn chịu áp lực trực tiếp, giảm hư hỏng túi. Trong quá trình xử lý sau, cần đặc biệt chú ý đến khả năng chống đâm thủng, chống áp lực, chống vỡ khi rơi, chịu nhiệt, chịu nhiệt độ môi trường và hiệu suất an toàn vệ sinh thực phẩm có đáp ứng các yêu cầu hay không.
Lý do và điểm kiểm soát cho sự phân tầng
Một vấn đề lớn với máy đóng gói tự động dùng cho màng bọc và túi là bề mặt, màng in và lớp màng nhôm ở giữa dễ bị tách lớp tại khu vực được hàn nhiệt. Thông thường, sau khi hiện tượng này xảy ra, nhà sản xuất sẽ khiếu nại với công ty bao bì mềm về độ bền tổng hợp của vật liệu đóng gói mà họ cung cấp không đủ. Công ty bao bì mềm cũng sẽ khiếu nại với nhà sản xuất mực in hoặc keo dán về độ bám dính kém, cũng như nhà sản xuất màng in về giá trị xử lý corona thấp, phụ gia nổi và khả năng hấp thụ độ ẩm cao của vật liệu, ảnh hưởng đến độ bám dính của mực in và keo dán, gây ra hiện tượng tách lớp.
Ở đây, chúng ta cần xem xét một yếu tố quan trọng khác:con lăn hàn nhiệt.
Nhiệt độ của con lăn hàn nhiệt của máy đóng gói tự động đôi khi đạt tới 210℃ hoặc cao hơn, và kiểu dao hàn nhiệt của con lăn hàn có thể được chia thành hai loại: hình kim tự tháp vuông và hình chóp cụt vuông.
Chúng ta có thể thấy qua kính lúp rằng một số mẫu có lớp và không có lớp có thành lưới lăn nguyên vẹn và đáy lỗ trong suốt, trong khi một số mẫu khác có thành lưới lăn không hoàn chỉnh và đáy lỗ không trong suốt. Một số lỗ có các đường đen không đều (vết nứt) ở đáy, thực chất là dấu vết của lớp giấy bạc bị nứt. Một số lỗ lưới có đáy "không đều", cho thấy lớp mực ở đáy túi đã trải qua hiện tượng "tan chảy".
Ví dụ, màng BOPA và AL đều là vật liệu có độ dẻo nhất định, nhưng chúng bị rách ngay khi gia công thành túi, cho thấy độ giãn dài của vật liệu đóng gói do dao hàn nhiệt tạo ra đã vượt quá mức cho phép của vật liệu, dẫn đến rách. Từ dấu vết hàn nhiệt, có thể thấy màu của lớp màng nhôm ở giữa "vết nứt" nhạt hơn đáng kể so với bên cạnh, cho thấy đã xảy ra hiện tượng tách lớp.
Trong quá trình sản xuấtmàng cuộn nhômVề bao bì, một số người cho rằng việc làm sâu hoa văn hàn nhiệt trông đẹp hơn. Thực tế, mục đích chính của việc sử dụng dao hàn nhiệt có hoa văn để hàn nhiệt là đảm bảo hiệu suất hàn nhiệt, còn tính thẩm mỹ chỉ là yếu tố thứ yếu. Dù là doanh nghiệp sản xuất bao bì mềm hay doanh nghiệp sản xuất nguyên liệu thô, họ sẽ không dễ dàng thay đổi công thức sản xuất trong quá trình sản xuất, trừ khi họ điều chỉnh quy trình sản xuất hoặc thực hiện những thay đổi quan trọng đối với nguyên liệu thô.
Nếu lớp giấy bạc bị vỡ, bao bì mất đi độ kín, thì việc giữ hình thức đẹp có ý nghĩa gì? Về mặt kỹ thuật, hoa văn của dao hàn nhiệt không được có hình chóp mà phải có hình cụt.
Phần đáy của họa tiết kim tự tháp có các góc sắc nhọn, dễ làm xước màng nhôm và làm mất tác dụng hàn nhiệt. Đồng thời, khả năng chịu nhiệt của mực in phải vượt quá nhiệt độ của lưỡi hàn nhiệt để tránh hiện tượng mực bị chảy sau khi hàn nhiệt. Nhiệt độ hàn nhiệt thông thường nên được kiểm soát trong khoảng 170-210°C. Nếu nhiệt độ quá cao, màng nhôm dễ bị nhăn, nứt và đổi màu bề mặt.
Các biện pháp phòng ngừa khi quấn trống cắt composite không dung môi
Khi cán màng composite không dung môi, việc quấn phải gọn gàng, nếu không sẽ dễ xảy ra hiện tượng đường hầm ở các mép lỏng lẻo của quá trình quấn. Khi độ côn của lực căng của quá trình quấn quá nhỏ, lớp ngoài sẽ tạo ra lực ép lớn lên lớp trong. Nếu lực ma sát giữa lớp trong và lớp ngoài của màng composite nhỏ sau khi quấn (nếu màng quá nhẵn, lực ma sát sẽ nhỏ), hiện tượng đùn cuộn sẽ xảy ra. Khi độ côn của lực căng của quá trình quấn lớn hơn, quá trình quấn có thể gọn gàng trở lại.
Do đó, độ đồng đều của màng composite không dung môi liên quan đến việc thiết lập thông số căng và lực ma sát giữa các lớp màng composite. Hệ số ma sát của màng PE dùng cho màng composite không dung môi thường nhỏ hơn 0,1 để kiểm soát hệ số ma sát của màng composite thành phẩm.
Màng nhựa composite được xử lý bằng phương pháp composite không dung môi sẽ có một số khuyết tật về hình thức bên ngoài như các đốm keo dính trên bề mặt. Khi kiểm tra trên một bao bì đóng gói riêng lẻ, đây là sản phẩm đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, sau khi đóng gói chất kết dính màu tối, những khuyết tật về hình thức này sẽ xuất hiện dưới dạng các đốm trắng.
Phần kết luận
Vấn đề thường gặp nhất trong quá trình đóng gói tự động tốc độ cao là túi bị vỡ và tách lớp. Mặc dù tỷ lệ vỡ túi thường không vượt quá 0,2% theo tiêu chuẩn quốc tế, nhưng tổn thất do túi bị vỡ gây ô nhiễm cho các sản phẩm khác là rất nghiêm trọng. Do đó, bằng cách kiểm tra hiệu suất hàn nhiệt của vật liệu và điều chỉnh các thông số hàn nhiệt trong quá trình sản xuất, có thể giảm thiểu khả năng túi mềm bị hư hỏng trong quá trình chiết rót hoặc lưu trữ, hậu xử lý và vận chuyển. Tuy nhiên, cần đặc biệt chú ý đến các vấn đề sau:
1) Cần đặc biệt chú ý đến việc liệu vật liệu làm đầy có làm nhiễm bẩn lớp niêm phong trong quá trình làm đầy hay không. Các chất gây ô nhiễm có thể làm giảm đáng kể độ bám dính nhiệt hoặc độ bền niêm phong của vật liệu, dẫn đến vỡ túi bao bì mềm do không chịu được áp lực. Cần đặc biệt chú ý đến vật liệu làm đầy dạng bột, vì chúng cần được thử nghiệm mô phỏng tương ứng.
2) Độ bám dính nhiệt vật liệu và độ bền hàn nhiệt giãn nở thu được thông qua các thông số hàn nhiệt của dây chuyền sản xuất đã chọn phải chừa một số biên độ dựa trên yêu cầu thiết kế (cần phân tích cụ thể theo tình hình thiết bị và vật liệu), vì dù là linh kiện hàn nhiệt hay vật liệu màng đóng gói mềm thì độ đồng đều không tốt lắm và các lỗi tích lũy sẽ dẫn đến hiệu ứng hàn nhiệt không đồng đều tại điểm hàn nhiệt của bao bì.
3) Thông qua việc kiểm tra độ bám dính nhiệt và độ bền hàn nhiệt giãn nở của vật liệu, có thể thu được một bộ thông số hàn nhiệt phù hợp với từng sản phẩm và dây chuyền sản xuất cụ thể. Lúc này, cần cân nhắc toàn diện và lựa chọn tối ưu dựa trên đường cong hàn nhiệt vật liệu thu được từ thử nghiệm.
4) Tình trạng vỡ và tách lớp của túi nhựa mềm đóng gói là sự phản ánh toàn diện của vật liệu, quy trình sản xuất, thông số sản xuất và hoạt động sản xuất. Chỉ sau khi phân tích chi tiết, nguyên nhân thực sự của tình trạng vỡ và tách lớp mới có thể được xác định. Cần thiết lập các tiêu chuẩn khi mua nguyên liệu thô, phụ trợ và phát triển quy trình sản xuất. Bằng cách lưu giữ hồ sơ gốc tốt và liên tục cải tiến trong quá trình sản xuất, tỷ lệ hư hỏng của túi nhựa mềm đóng gói tự động có thể được kiểm soát ở mức tối ưu trong một phạm vi nhất định.
Thời gian đăng: 02-12-2024