(1)覆膜板的基材可用作覆膜板的基材非常广泛,有镀锡薄钢板、镀铬薄钢板、冷轧薄钢板、铝板、不锈钢板、铜板等。 (2)覆合薄膜根据不同的使用要求,覆合薄膜的材料也非常广泛,有PP、PE、PET、PVC、VCM、尼龙、布、镭射膜和纸等。 一般采用PP膜用于罐体内侧,膜的颜色有透明和白色等。因为采用PP白膜,已经通过了美国FDA的鉴定标准:TFS/PP、130℃/60分, 专用于食品罐的内壁。 为了满足制罐要求,目前加工中多采用的聚丙烯薄膜,其伸缩性和耐热性都经过严格设计检测,具有很强的抗破坏性能。基于对安全的首要考虑选用不含添加剂的可塑剂,它不含Bis-phenol A(罐内涂料含有的双酚类物质)和Phthalic acid ester(塑料可塑剂含有的邻苯二酸甲酯类), 以上两者均为国际公认危害生殖功能的环境激素。并且聚丙烯燃烧只生成水和CO,不产生二恶英(严重危害皮肤和肝脏的物质),基于上述特点,产品回收后可以直接再生利用。
金属板覆膜方法,就是把金属薄板先经过表面预处理后,在覆合机上与彩膜进行热压覆合而成。如图4-40为覆膜板生产工艺过程图。 图4-40 覆膜板生产工艺过程图: 1-金属板表面处理;2-金属板输送;3-覆合膜印刷;4-覆合膜输送;5-上膜加压;6-下膜加压;7-热覆合;8-废膜修剪;9-覆合质量监测;10-废膜回收;11-覆合板卷收 (1)金属板表面处理为了彩膜与金属板复合牢固,必须先对金属板表面进行预处理,即除去表面的油污和杂物。对于马口铁,由于表面比较清洁,一般采用吸尘的方法即可处理干净。 (2)金属板的输送在表面处理前,要把卷板展开,表面经过钝化处理完后,将金属板送入覆合设备中进行覆合。这些工作都是用输送装置来完成的。 (3)彩膜的印刷可以根据用户的需要,预先进行印刷,彩膜的印刷当前已经是非常成熟的工艺,可以印出多种色彩配合多种纹路图案。印刷好的薄膜卷成卷,便于使用。 (4)热覆合将彩膜与金属板同时送入上下覆合辊中间,原基板在烘箱中加热到约250℃的高温(不同的工艺针对不同的温度),使彩膜在上下辊的压力和高温的作用下与板材贴覆在一起。 (5)覆膜质量监测在覆合结束后,立即进行质量监测,自动检查覆合板表面有无起泡、分离、变色、贴覆不牢等问题,如有问题,立即反馈并自动调节各参数以改进质量。 (6)废膜修剪将覆膜后周边的废膜进行裁剪,并直接把废膜送入废膜回收装置中。 (7)覆膜板收卷将修剪后的覆膜板进行整理或收卷,以便送入下道工序中。
覆膜板的生产过程,采用全自动覆膜设备一次完成,生产效率高,质量好。如图4-41为我国第一条全自动覆膜板生产线外型图。 图4-41 覆膜板生产线 覆膜板生产设备的工作原理如图4-42所示。 图4-42 覆膜设备工作原理简图 先将金属板送入金属基板加热装置中进行加热到250℃高温,然后立即与彩膜一起送入上下压合辊中,利用上下辊的压力,使塑料膜热熔到金属基板上,牢固地融合在一起。热熔结束后再进行废膜修剪,即成为覆膜板成品。 该覆膜设备生产速度可达40m/min。电力消耗2000kW/day;燃气消耗63m3/day。生产线需用工人仅5人。
(1)工艺过程采用覆膜板生产金属罐,一般常用以下三种工艺过程: ①钢板→PP膜→覆膜钢板→UV印刷→覆膜铁罐 ②钢板→胶印→PET膜→覆膜钢板→覆膜铁罐 ③钢板→胶印→PET膜→覆膜钢板→胶印→覆膜铁罐 (2)焊缝补膜由于覆膜板表面的塑料薄膜是不利于罐身焊接的,所以通常在覆膜时都会在金属罐罐身板材上进行焊缝留空。 金属罐的罐身通常采用焊接方法,焊接后的金属露出部分必须进行覆膜补涂。如图4-43为金属罐焊缝补膜原理图。无粘着剂覆膜技术的运用,即利用与覆膜同材质的聚丙烯树脂修补焊接部分,使金属露出部分的覆膜和熔融修补同时完成。充分发挥了聚丙烯膜加热融着的特性,形成了真空的袋状效果,内容物完全不会泄漏。由于在制罐过程中不使用粘着剂和润滑剂,因此可避免附加材料导致的耐内容物性、残留溶剂、可塑剂等溶出的危险。且不会产生涂装补涂过程中发生的诸如耐内容物性差、粘着力弱、气泡混入等问题。 图4-43 金属罐焊缝补膜 也可以采用胶带补涂或粉末补涂,即使用和覆膜成分相同的树脂胶带或粉末,钢板覆合PP白膜,在制罐补涂时需用白色PP粉末。 我国自主研发的焊缝自动覆膜装置,安装于缝焊机的后部,通过特殊工艺,使罐身缝焊后立即进行自动补膜,有效地解决了焊缝的补涂质量问题。
覆膜板的质量检验,一般采用JISK6854-1粘着剂强度剥离实验;蒸馏实验法;第棋盘法;覆膜工业原创的热化确认法等检测方法。 (1)外观质量检测使用覆膜板开始的目的只是为了装饰,所以外观不发生变化是其重要的要求。 对其外观的质量变化进行观察实验以ISO0877为标准,选择EMMAQUA-NTW(屋外集光促进暴露实验),实验照射能源进行到表面出现纤维化和微纤维化为止。观察表面的光泽度、明度和色差的变化情况。 ①光泽度光泽没有变化,镜面状态保持在86%。 ②明度明度没有变化,通过印刷后复合化技术稳定性也没有被损坏。 ③色差在色差△E2以内表示高耐候性。已知的PMMA膜具有高耐久性,与氟系塑料薄膜具有相同的高耐候性。 (2)物理耐久性检验采用物理强度的变化测试,在高温环境下(85℃)90日之间促进其退化,测定拉伸强度、伸长率的残存率。表4-6为覆合膜的物理的强度。 表4-6 常用覆合膜耐久物理强度值比较
试验项目 | PP覆合膜 | PVDF覆合膜 |
拉伸强度残存率(%) | ≥90 | ≥97 |
伸长残存率(%) | ≥90 | ≥98 |
(3)覆合膜的物理性覆合膜应进行折射率、耐热性等物理性能检测,要求覆合膜应具有一定的光学及耐热物理性能。表4-7为覆合膜物理性能要求。 表4-7 覆合膜物理性能要求
检测项目 | PP膜 | PMMA膜 | PC膜 |
比重 | 1.1 | 1.1 | 1.2 |
折射率 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
复折率 | 0.3 | 1 | 0.3 |
光线透过率 | 93 | 93 | 90 |
拉伸强度(MPa) | 45 | 40 | 80 |
常温伸长率(%) | 50 | 140 | 140 |
高温伸长率(%) | 220 | - | - |
铅笔硬度 | F | 3B | 2B |
加热伸长率(%) | ≤1.5 | ≥10 | ≤0.1 |
(4)覆合膜的化学性能表4-8为覆合膜的化学性能测试要求。 表4-8 覆合膜化学性能要求
试验项目 | PP膜 | PMMA膜 | PC膜 | |
耐药品性 | 10% NaOH 10% HCl 汽油 中性清洗剂 可塑剂 沙拉油 | ○ ○ ○ ○ ○ ○ | ○ ○ ○ ○ × ○ | × ○ △ ○ × △ |
耐溶剂性 | MEK 甲苯 丙酮 IPA | △ ○ ○ ○ | × × × △ | × × × × |
注:表中"○"表示性能优良;"△"表示性能一般;"×"表示性能较差。