高速自動包装機を使用する企業が増えるにつれて、フレキシブル包装の高速自動包装工程で頻繁に発生する袋の破れ、ひび割れ、層間剥離、ヒートシールの弱さ、シールの汚染などの品質問題が深刻化しています。包装フィルム企業が管理する必要のある重要なプロセスの問題になってきています。
高速自動包装機用のロールフィルムを生産する場合、フレキシブル包装企業は以下の点に注意する必要があります。
厳格な材料選定
1. ロールフィルムの各層に必要な材料
高速自動包装機は他の製袋機とは異なる設備構造のため、2本のローラーまたは熱圧着ストリップの圧着力のみでヒートシールを実現しており、冷却装置は備えていません。印刷層フィルムは断熱布などの保護を受けず、ヒートシール装置に直接接触します。そのため、高速印刷ドラムの各層の材質選定は特に重要です。
2. 材料のその他の特性は以下に準拠する必要があります。
1) 膜厚のバランス
プラスチックフィルムの厚さ、平均厚さ、平均厚さ公差は、最終的にはフィルム全体の厚さバランスに依存します。製造工程においては、フィルムの厚さ均一性を適切に管理する必要があります。そうでなければ、良品とはなりません。良品とは、縦方向と横方向の両方の厚さが均衡していることです。フィルムの種類によって効果が異なるため、平均厚さと平均厚さ公差も異なります。高速自動包装フィルムの左右の厚さ差は、一般的に15μm以下です。
2) 薄膜の光学特性
薄膜のヘイズ、透明度、光透過率を指します。
そのため、フィルム圧延におけるマスターバッチ添加剤の選択と量には特別な要件と管理があり、良好な透明性も求められます。同時に、フィルムの開繊性と平滑性も考慮する必要があります。開繊量は、フィルムの巻き取りと巻き戻しを容易にし、フィルム間の接着を防ぐという原則に基づいて決定する必要があります。添加量が多すぎると、フィルムのヘイズの増加に影響します。透明度は通常92%以上に達する必要があります。
3) 摩擦係数
摩擦係数は静摩擦と動摩擦に分けられます。自動包装ロール製品の場合、通常の条件下での摩擦係数の試験に加えて、フィルムとステンレス鋼板との間の摩擦係数も試験する必要があります。自動包装フィルムのヒートシール層は自動包装成形機と直接接触するため、動摩擦係数は0.4u未満である必要があります。
4) 投与量を追加する
一般的には、300～500ppmの範囲で管理する必要があります。少なすぎるとフィルムの開口性などの機能性に影響を与え、多すぎると複合強度を損なう可能性があります。また、使用中に添加剤の多量の移行や浸透を防ぐ必要があります。500～800ppmの添加量は慎重に使用する必要があります。800ppmを超える場合は、通常は使用しないでください。
5) 複合フィルムの同期および非同期収縮
非同期収縮は、材料のカールや反りの変化に反映されます。非同期収縮には、袋の開口部が「内側にカールする」または「外側にカールする」という2つの表現形式があります。この状態は、複合フィルム内部に同期収縮（熱応力または収縮率の大きさや方向が異なる）に加えて、非同期収縮が依然として存在していることを示しています。したがって、薄膜フィルムを購入する際には、様々な複合材料に対し、同一条件下で縦方向と横方向の熱（湿熱）収縮試験を実施する必要があります。その際、両者の差は大きくなく、できれば0.5%程度に抑える必要があります。
被害の理由と制御技術
1. ヒートシール温度がヒートシール強度に与える影響は最も直接的である。
さまざまな材料の融点が、複合バッグの最小ヒートシール温度を直接決定します。
製造工程では、ヒートシール圧力、製袋速度、複合基材の厚さなどのさまざまな要因により、実際に使用されるヒートシール温度は、複合基材の融点よりも高くなることがよくあります。ヒートシール材高速自動包装機では、ヒートシール圧力が低いため、より高いヒートシール温度が必要です。機械の速度が速いほど、複合フィルムの表面材料が厚くなり、必要なヒートシール温度が高くなります。
2. 接着強度の熱接着曲線
自動包装では、袋詰めされた内容物が袋底に強い衝撃を与えます。袋底が衝撃力に耐えられない場合、袋底が割れてしまいます。
一般的なヒートシール強度とは、2枚の薄いフィルムをヒートシールで接合し、完全に冷却した後の接着強度を指します。しかし、自動包装生産ラインでは、2層包装材に十分な冷却時間を与えられないため、包装材のヒートシール強度は、ここでのヒートシール性能の評価には適していません。代わりに、冷却前の材料のヒートシール部の剥離力を指す熱接着をヒートシール材の選択基準とし、充填時の材料のヒートシール強度の要件を満たすようにする必要があります。
薄膜材料の熱接着には最適な温度点があり、ヒートシール温度がこの温度点を超えると、熱接着力は低下傾向を示します。自動包装生産ラインでは、軟包装袋の生産と内容物の充填がほぼ同期しているため、内容物を充填する際に袋底部のヒートシール部が完全に冷却されず、耐えられる衝撃力が大幅に低下します。
内容物を充填する際、軟包装袋の底にかかる衝撃力に対して、熱接着試験機を使用してヒートシール温度、ヒートシール圧力、ヒートシール時間を調整することで熱接着曲線を描き、生産ラインに最適なヒートシールパラメータの組み合わせを選択することができます。
塩、洗濯洗剤などの重量物や粉末状の物品を包装する場合、これらの物品を充填した後、ヒートシールする前に、袋内の空気を排出することで包装袋壁にかかる応力を軽減し、固形物に直接応力を加えることで袋の損傷を軽減する必要があります。後加工工程では、耐穿刺性、耐圧性、耐落下破裂性、耐熱性、耐温媒体性、食品安全衛生性能が要求を満たしているかどうかを特に注意して検査する必要があります。
階層化の理由と制御ポイント
フィルム包装・袋詰め自動包装機における大きな問題は、ヒートシール部において表面、印刷フィルム、中間アルミ箔の層が剥離しやすいことです。通常、この現象が発生すると、メーカーはソフト包装メーカーに対し、包装材の複合強度不足を訴えます。また、ソフト包装メーカーはインクや接着剤メーカーに対し、接着不良を訴えます。さらに、フィルムメーカーに対しては、コロナ処理値の低さ、添加剤の浮遊、材料の吸湿性の高さなど、インクと接着剤の接着性に影響を与え、剥離を引き起こす要因を訴えます。
ここで、もうひとつの重要な要素を考慮する必要があります。ヒートシールローラー.
自動包装機のヒートシールローラーの温度は210℃以上に達することもあり、ローラーシールのヒートシールナイフのパターンは四角錐形状と四角錐台の2種類に分けられます。
拡大鏡で見ると、層状サンプルと非層状サンプルの一部には、ローラーメッシュの壁が損傷しておらず、穴の底が透明なものもあれば、ローラーメッシュの壁が不完全で穴の底が不明瞭なものもあることが分かります。一部の穴の底には不規則な黒い線（ひび割れ）が見られますが、これはアルミ箔層が破損した痕跡です。また、一部のメッシュ穴の底が「不均一」になっているのは、袋の底にあるインク層が「溶解」現象を起こしていることを示しています。
例えば、BOPAフィルムとALはどちらもある程度の延性を持つ材料ですが、袋に加工する瞬間に破裂します。これは、ヒートシールナイフによって付与された包装材料の伸びが材料の許容範囲を超え、破裂に至ったことを示しています。ヒートシール痕跡から、「亀裂」の中央部分のアルミ箔層の色が側面よりも明らかに薄くなっていることがわかり、層間剥離が発生していることがわかります。
の生産においてアルミホイルロールフィルム包装において、ヒートシールの模様を深くすると見た目が良くなると考える人もいます。実際には、模様付きのヒートシールナイフを使用してヒートシールを行う主な目的は、ヒートシールの密封性能を確保することであり、美観は二次的なものです。フレキシブル包装材製造企業であれ、原材料製造企業であれ、製造工程を調整したり、原材料に重要な変更を加えたりしない限り、製造工程中に簡単に製造処方を変更することはありません。
アルミ箔層が潰れて密封性が失われてしまうと、せっかくの見た目の良さも意味がありません。技術的な観点から言えば、ヒートシールナイフのパターンはピラミッド型ではなく、円錐台型であるべきです。
ピラミッド型パターンの底部は鋭い角を持つため、フィルムに傷がつきやすく、ヒートシール効果が損なわれる可能性があります。また、ヒートシール後のインクの溶融を防ぐため、使用するインクの耐熱性がヒートシールブレードの温度を超えている必要があります。一般的なヒートシール温度は170～210℃に制御する必要があります。温度が高すぎると、アルミホイルにシワ、ひび割れ、表面の変色などが発生しやすくなります。
無溶剤複合スリッタードラムの巻き取り時の注意事項
無溶剤複合フィルムを巻き取る際は、巻き取りが綺麗でなければならず、巻き取り端の緩んだ部分でトンネル現象が発生しやすくなります。巻き取り張力のテーパーが小さすぎると、外層が内層に大きな圧迫力を発生させます。巻き取り後の複合フィルムの内層と外層間の摩擦力が小さい場合（フィルムが滑らかすぎると摩擦力が小さくなります）、巻き出し現象が発生します。巻き取り張力のテーパーを大きく設定することで、巻き取りが綺麗になります。
したがって、無溶剤複合フィルムの巻き取り均一性は、張力パラメータの設定と複合フィルム層間の摩擦力に関係しています。無溶剤複合フィルムに使用されるPEフィルムの摩擦係数は、最終的な複合フィルムの摩擦係数を制御するために、通常0.1未満です。
無溶剤複合加工されたプラスチック複合フィルムには、表面に接着剤の斑点などの外観欠陥が見られます。包装袋単体での試験では合格品ですが、濃い色の接着剤を包装すると、これらの外観欠陥が白い斑点として現れます。
結論
高速自動包装において最も頻繁に発生する問題は、袋の破れと層間剥離です。国際基準によると、破れ率は通常0.2%を超えませんが、破れによる他の物品への汚染による損失は非常に深刻です。そのため、材料のヒートシール性能を試験し、製造工程におけるヒートシールパラメータを調整することで、充填・保管、後加工、輸送中の軟包装袋の破損確率を低減できます。ただし、以下の点には特に注意が必要です。
1) 充填工程において、充填材がシール部分を汚染しないよう特に注意する必要があります。汚染物質は材料の熱接着力やシール強度を著しく低下させ、軟包装袋が耐圧性を失い破裂する原因となる可能性があります。粉末充填材については特に注意が必要であり、適切なシミュレーション試験が必要です。
2) 選択された生産ラインのヒートシールパラメータによって得られる材料の熱接着および膨張ヒートシール強度は、設計要件に基づいてある程度の余裕を残す必要があります（設備と材料の状況に応じて具体的な分析を行う必要があります）。ヒートシール部品であっても、軟質包装フィルム材料であっても、均一性はあまり良くなく、誤差が蓄積されると、包装ヒートシールポイントでのヒートシール効果が不均一になるためです。
3) 材料の熱接着力と膨張ヒートシール強度を試験することにより、特定の製品および生産ラインに適したヒートシールパラメータを得ることができます。この際、試験から得られた材料のヒートシール曲線に基づいて、総合的に検討し、最適な選択を行う必要があります。
4) プラスチックフレキシブル包装袋の破裂や剥離は、原材料、製造工程、生産パラメータ、そして生産操作を総合的に反映するものです。詳細な分析によってのみ、破裂や剥離の真の原因を特定することができます。原材料や副資材の調達や生産工程の開発においては、基準を確立する必要があります。良好な原本記録を保持し、生産過程において継続的に改善を行うことで、プラスチック自動包装袋の破損率を一定の範囲内で最適なレベルに制御することができます。
投稿日時: 2024年12月2日