CN103008176B - 符合三明治食品包装的双面涂布pvdc乳液的涂布膜的涂布方法及涂布系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法及实施该方法的涂布系统，底涂和面涂均采用吻式涂布，并且在第一面涂工序中的面涂料阻氧型PVDC乳液和第二面涂工序中的面涂料热封型PVDC乳液中均加入适量的蜡乳液、二氧化硅抗粘剂。使所得涂布膜具有高阻隔、热封性且能通过UV胶与纸盒复合的特点，且其表面具有滑爽性，容易在设备上走机，薄膜在涂布设备上走机时不需要更大的张力，经过烘箱加热后也不会有明显的收缩变形，不会影响产品的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法及实施该方法的涂布系统。
背景技术
三明治属于快餐食品，是一种典型的西方食品，由于吃法简便，打开包装即可食用，而且营养丰富，是西方非常流行的营养快餐。近年来，随着生活节奏的加快，国内也有许多人选择这种食用方便的三明治作为早餐、工作餐或者出行随身携带的食品。目前，国内三明治包装加工中，大部分采用单层BOPP膜裹式包装，还有部分采用纸盒包装，然而这两种包装都存在一定的问题：只用单层薄膜包装，三明治在携带或运输的时候容易受挤压而变形；而用纸盒包不能让消费者看到包装内部食品的情况，而且装密封性不好，空气很容易透过，使三明治的保质期较短。目前双面涂布产品大部分都采用先涂完一面，经收卷后再涂第二面，这样既耽误时间有浪费能源，不能连续生产，面涂烘干只采用热空气烘干，容易出现结皮现象。
专利CN03263561涉及涂布机逆（反）向凹版辊吻式涂布装置，由支架板、传动齿轮、压辊、冷却辊、涂布辊、调节辊构成，其中，压辊、冷却辊、涂布辊两端安装在支架板上，在支架板的上端装有压辊紧压着下部位置固定的冷却辊，在支架板的下端即冷却辊的下方装有的涂布辊，涂布辊的旁边装有调节辊。
专利CN201020665364涉及包装封口黏合剂涂布设备，具有一个包装输送装置，一个粘合剂第一涂布装置，该粘合剂第一涂布装置包括一个用来给包装上黏合剂的第一凹版涂布辊、一个用来对涂布辊圆周表面进行清理的第一刮片以及一个将包装封口涂布面压紧在凹版涂布辊上的第一压印辊，其中：还包括一个粘合剂第二涂布装置，该粘合剂第二涂布装置包括一个用来给包装上黏合剂的第二凹版涂布辊、一个用来对涂布辊圆周表面进行清理的第二刮片以及一个将包装封口涂布面压紧在凹版涂布辊上的第二压印辊；该粘合剂第一涂布装置和粘合剂第二涂布装置之间由包装输送装置连接；在粘合剂第一涂布装置和粘合剂第二涂布装置之间包装输送装置传输线上设有一个烘干装置；在烘干装置和粘合剂第二涂布装置之间的包 装输送装置传输线上设有一个包装封口涂布面反转装置。
本公司专利CN03206906或CN03149871涉及微波干燥涂布生产系统，包括收卷装置、电晕处理装置、底涂装置、底涂烘干装置、面涂装置、面涂烘干装置、反转装置及收卷装置，其中，底涂烘干装置或/和面涂烘干装置采用微波加热烘干装置。
专利CN200420043926涉及卷筒材料双工位收放料装置，包括两根用于装卷筒材料的料轴、两块在两侧支撑两根料轴的壁板，以及支撑壁板的墙板，其中，在两根料轴中间的上下方分别设有一连接两壁板的支撑件，在两壁板的外侧中心处各设有一与壁板紧固连接的短轴，这两根短轴同轴并将壁板支承在墙板上。
本公司专利CN03265702涉及薄膜涂布装置，包括放卷装置、收卷装置，其中，在收卷装置与放卷装置之间有分别对基材两面进行底涂及面涂的两组涂胶涂布装置，每组涂胶涂布装置依次由单面涂底胶装置、底涂烘干箱、涂功能材料的面涂装置、红外加热装置及面涂烘干箱构成。
在现有涂布设备上进行PVDC乳液涂布，在涂布过程中有轻微粘辊和薄膜间相互粘连的现象，这样导致涂布过程中张力及薄膜的走机的控制比较困难，从而导致薄膜经过烘箱加热后有明显的收缩变形，另外对乳液涂布量的控制也造成了一定的难度。
针对以上提出的缺点，本发明提供一种双面PVDC透明涂布薄膜的涂布方法，所得涂布薄膜经与纸盒通过UV胶复合后再用于三明治密封包装。这种涂布膜具有透明、保香气、阻隔氧气、延长食品货架期的优点，消费者打开纸盒包装后可直接食用。
发明内容
为克服上述提出的问题，本发明提供一种适合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法及实施该方法的涂布系统。该涂布方法可实现两面的连续涂布，并且涂布的均匀性高，涂层与基材的附着力高。所得涂布膜表面具有优良的滑爽性，并且薄膜在设备上走机容易，且需要的张力更小，使得涂布过程更容易控制，薄膜经过烘箱加热后也不会有明显的收缩变形。
本发明的第一个目的是提供一种符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法，依次包括：放卷工序、第一面电晕处理工序、第一面底涂工序、第一面底涂烘干工序、第一面面涂工序、第一面面涂烘干工序、反转工序、第二面电晕处理工序、第二面底涂工序、第二面底涂洪干工序、第二面面涂工序、第二面面涂烘干工序、收卷工序。其具体步骤如下：
1.放卷工序：在10~30N的恒定放卷张力下，把BOPP卷筒形薄膜平整地展放成连续、 而又能稳定地运行；并采用两个工位互相交替工作的主动放卷轴以及由程序控制的自动拼接机构；
2.第一面电晕处理工序：将放卷出来的膜通过电晕处理装置产生和放出的高频、高压、脉冲电流，使电极间的空气等离子化，强迫被处理薄膜表面状态发生改变，如产生极性基团，析出低分子物，表面产生微观凹凸，其中，电晕处理功率设定6kW。
3.第一面底涂工序：经过电晕处理的BOPP薄膜通过金属镀铬网纹辊使溶剂型聚氨酯粘合剂在薄膜上涂布，薄膜上的粘合剂的上胶量为0.3g/m2~0.4g/m2,金属网纹辊线数为150线~200线之间，机器运行速度控制在180m/min~220m/min；
4.第一面底涂烘干工序：采用热空气干燥，空气加热后送入烘箱，同时含有溶剂的热空气不断地排出烘箱，使底胶中的溶剂挥发完全，其中温度设定为80~110℃，薄膜在烘箱中的烘干时间为1秒，薄膜在烘箱中烘干时的张力设定为90N~130N；
5.第一面面涂工序：经过涂底胶的涂布膜进入面涂工序，采用逆向凹版涂布，通过涂布辊与刮刀的配合，使面涂料阻氧型PVDC乳液从料槽中通过涂布辊转移到薄膜表面，其中涂布辊用的是60线/㎝六边棱台形陶瓷网纹辊，不锈钢刮刀采用高耐腐蚀性，宽度10mm的不锈钢刮刀，涂布过程通过涂布辊转移到薄膜表面涂料控制在3.5g/m2，涂层厚度1μm~1.5μm之间，涂布薄膜张力控制在10~50N；其中，在面涂料阻氧型PVDC乳液中加入蜡乳液、二氧化硅抗粘剂；其中PVDC乳液与蜡乳液、二氧化硅抗粘剂的干重比为：100：2：0.5。；
6.第一面面涂烘干工序：面涂烘干分为两部分即远红外干燥和烘箱热空气干燥，薄膜进入烘箱后先进行红外烘干，再热空气烘干，红外加热的光波波长为1～3μm，温度130℃，薄膜在红外烘干部分的烘干时间为1秒，烘箱热空气干燥再把PVDC涂层里的水分烘干，烘干时间为3~4秒,温度120~125℃，在烘干过程中，薄膜必须有一定的张力控制，张力大小原则是：满足薄膜拉直拉平的前提下尽可能小，张力控制范围：90N~150N之间；
7.反转工序：经过反转装置将完成第一面面涂烘干的涂布膜的两面的位置进行反转；
8.第二面电晕处理工序：将经反转的涂布膜进入电晕处理装置，对涂布膜第二面进行电晕处理，电晕处理功率设定8kw；
9.第二面底涂工序：经过步骤8电晕处理的BOPP单面涂布薄膜通过金属镀铬网纹辊使溶剂型聚氨酯粘合剂在薄膜上涂布，薄膜上的粘合剂的上胶量为0.3g/m2~0.4g/m2,金属网纹辊线数为150线~200线之间，机器运行速度控制在180m/min~220m/min；
10.第二面底涂烘干工序：采用热空气干燥，空气加热后送入烘箱，同时含有溶剂的热空气不断地排出烘箱，使底胶中的溶剂挥发完全，其中温度设定为80~110℃，薄膜在烘箱中的烘干时间为1秒，薄膜在烘箱中烘干时的张力设定为90N~130N；
11.第二面面涂工序：经过涂底胶的涂布膜进入面涂工序，采用逆向凹版涂布，通过涂布辊与刮刀的配合，使面涂料热封型PVDC乳液从料槽中通过涂布辊转移到薄膜表面，其中涂布辊用的是60线/㎝六边棱台形陶瓷网纹辊，不锈钢刮刀采用高耐腐蚀性，宽度10mm的不锈钢刮刀，涂布过程通过涂布辊转移到薄膜表面涂料控制在2.5g/m2~3.5g/m2，涂层厚度1μm~1.5μm之间，涂布薄膜张力控制在10~50N；其中，在面涂料热封型PVDC乳液中加入蜡乳液、二氧化硅抗粘剂。其中PVDC乳液与蜡乳液、二氧化硅抗粘剂的干重比为：100：2：0.5。；
12.第二面面涂烘干工序：面涂烘干分为两部分即远红外干燥和烘箱热空气干燥，薄膜进入烘箱后先进行红外烘干，再热空气烘干，红外加热的光波波长为1～3μm，温度130℃，薄膜在红外烘干部分的烘干时间为1秒，烘箱热空气干燥再把热封型PVDC涂层里的水分烘干，烘干时间为3~4秒,温度120~125℃。在烘干过程中，薄膜必须有一定的张力控制，张力大小原则是：满足薄膜拉直拉平的前提下尽可能小，张力控制范围：90N~150N之间；
13.收卷工序：收卷必须将材料收卷成理想的卷筒，卷筒的不圆度会明显影响产品的外观。为防止涂布膜在固化过程中收缩而使卷筒变紧引起材料产生不规则的近似圆柱体的多折边柱体，收卷时的张力、收卷压辊的压力都一定要仔细地控制，张力、压力由大变小的过程有一最佳衰减率，工艺过程一定要根据基膜类别、涂布量大小、薄膜宽度、厚度作精细的设定；收卷张力110N~130N，衰减率30~60%。
其中，底涂和面涂均采用吻式涂布。
本发明的另一个目的是提供一种符合三明治食品包装要求的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布系统，包括：放卷装置、第一面电晕处理、第一面底涂装置、第一面底涂烘干装置、第一面面涂装置、第一面面涂烘干装置、反转装置、第二面电晕处理装置、第二面底涂装置、第二面底涂洪干装置、第二面面涂装置、第二面面涂烘干装置、收卷装置，其中底涂装置和面涂装置均采用吻式涂布装置。
本发明的有益效果：由于放卷工序采用了两个工位互相交替工作的主动放卷轴以及由程序控制的自动拼接机构，实现了生产的连续性即不停机连续放卷；由于采用了电晕处理，提高了涂料在薄膜上的附着力；由于在面涂烘干过程中采用红外烘干，红外线干燥可在最短的 时间内提高整个涂层温度，避免涂料在进入烘箱时出现结皮现象，热空气干燥使得涂布膜干燥和固化更彻底；涂布方式由于采用吻式涂布，所得涂布膜均匀性非常好；面涂采用了阻氧型PVDC乳液和热封型PVDC乳液，所得涂布膜具有高阻隔、热封性且能通过UV胶与纸盒复合的特点。由于在面涂过程中的乳液中加入少量的蜡乳液、二氧化硅抗粘剂，使涂层表面具有滑爽性，容易在设备上走机，薄膜在涂布设备上走机时不需要更大的张力，经过烘箱加热后也不会有明显的收缩变形，不会影响产品的性能。第一面涂工序中涂布量为3.5g/m2时，氧气透过率为9cc/m2/24h。
附图说明
图1.使用该涂布系统生产的涂布膜结构示意图。
图中：1为阻氧型PVDC涂层、2为底胶层、3为薄膜基材、4为底胶层、5为热封型PVDC涂层。
具体实施方式
实施例1：
1.放卷工序：在20N的恒定放卷张力下，把厚度为22μm的BOPP卷筒形薄膜平整地展放成连续、而又能稳定地运行；
2.第一面电晕处理工序：电晕处理功率设定6.0kW，处理后的基膜的电晕值达到41达因；
3.第一面底涂工序：通过金属镀铬网纹辊使溶剂型聚氨酯粘合剂在BOPP薄膜上涂布，薄膜上的粘合剂的上胶量为0.3g/m2，涂层厚度为1μm，金属网纹辊线数为150线，机器运行速度控制在200m/min；
4.第一面底涂烘干工序：采用热空气干燥，空气加热后送入烘箱，其中温度设定为100℃，薄膜在烘箱中的烘干时间为1秒，薄膜在烘箱中烘干时的张力设定为90N；
5.第一面面涂工序：经过涂底胶的涂布膜进入面涂工序，采用逆向凹版涂布，通过涂布辊与刮刀的配合，使面涂料PVDC乳液从料槽中通过涂布辊转移到薄膜表面，其中涂布过程通过涂布辊转移到薄膜表面涂料控制在3.5g/m2，涂层厚度1μm，涂布薄膜张力控制在10N；其中在面涂料阻氧型PVDC乳液中加入蜡乳液、二氧化硅抗粘剂；其中PVDC乳液与蜡乳液、二氧化硅抗粘剂的干重比为：100：2：0.5。；
6.第一面面涂烘干工序：薄膜进入烘箱后先进行红外烘干，再热空气烘干，红外烘干的光波波长为1μm，红外功率为72kW，温度140℃，薄膜在红外烘干部分的烘干时间为1秒，热空气烘干时间为3~4秒，温度120℃，张力控制为90N；
7.反转工序：经过反转装置将完成第一面面涂烘干的涂布膜的两面的位置进行反转；
8.第二面电晕处理工序：将经反转的涂布膜进入电晕处理装置，对涂布膜第二面进行电晕处理，电晕处理功率设定8kw，处理后的电晕值达到38dyn/cm；
9.第二面底涂工序：BOPP薄膜上的溶剂型聚氨酯粘合剂的上胶量为0.3g/m2，涂层厚度为1μm，金属网纹辊线数为150线，机器运行速度控制在200m/min；
10.第二面底涂洪干工序：采用热空气干燥，空气加热后送入烘箱，其中温度设定为100℃，薄膜在烘箱中的烘干时间为1秒，薄膜在烘箱中烘干时的张力设定为90N；
11.第二面面涂工序：经过涂底胶的涂布膜进入面涂工序，采用逆向凹版涂布，通过涂布辊与刮刀的配合，使面涂料热封型PVDC乳液从料槽中通过涂布辊转移到薄膜表面，涂布过程通过涂布辊转移到薄膜表面涂料控制在3.5g/m2，涂层厚度为1μm，涂布薄膜张力控制为10N；其中，在面涂料热封型PVDC乳液中加入蜡乳液、二氧化硅抗粘剂；其中PVDC乳液与蜡乳液、二氧化硅抗粘剂的干重比为：100：2：0.5。；
12.第二面面涂烘干工序：薄膜进入烘箱后先进行红外烘干，再热空气烘干，红外烘干的光波波长为1μm，红外功率为72kW，温度130℃，薄膜在红外烘干部分的烘干时间为1秒，热空气烘干时间为3秒，温度120℃，张力控制为90N；
13.收卷工序：收卷张力110N，衰减率30%。
实施例2：
1.放卷工序：在30N的恒定放卷张力下，把厚度为28μm的BOPP卷筒形薄膜平整地展放成连续、而又能稳定地运行；
2.第一面电晕处理工序：电晕处理功率设定6kW，处理后的基膜的电晕值达到41达因；
3.第一面底涂工序：通过金属镀铬网纹辊使溶剂型聚氨酯粘合剂BOPP在薄膜上涂布，薄膜上的粘合剂的上胶量为0.4g/m2，涂层厚度为1μm，金属网纹辊线数为200线，机器运行速度控制在200m/min；
4.第一面底涂烘干工序：采用热空气干燥，空气加热后送入烘箱，其中温度设定为100℃，薄膜在烘箱中的烘干时间为1秒，薄膜在烘箱中烘干时的张力设定为90N；
5.第一面面涂工序：经过涂底胶的涂布膜进入面涂工序，采用逆向凹版涂布，通过涂布辊与刮刀的配合，使面涂料PVDC乳液从料槽中通过涂布辊转移到薄膜表面，其中 涂布过程通过涂布辊转移到薄膜表面涂料控制在3.5g/m2，涂层厚度为1.5μm，涂布薄膜张力控制在10N；其中在面涂料阻氧型PVDC乳液中加入蜡乳液、二氧化硅抗粘剂；其中PVDC乳液与蜡乳液、二氧化硅抗粘剂的干重比为：100：2：0.5。；
6.第一面面涂烘干工序：薄膜进入烘箱后先进行红外烘干，再热空气烘干，红外烘干的光波波长为3μm，红外功率为72kW，温度130℃；薄膜在红外烘干部分的烘干时间为1秒，热空气烘干时间为4秒，温度120℃，张力控制为110N。
7.反转工序：经过反转装置将完成第一面面涂烘干的涂布膜的两面的位置进行反转；
8.第二面电晕处理工序：将经反转的涂布膜进入电晕处理装置，对涂布膜第二面进行电晕处理，电晕处理功率设定8kw，处理后的电晕值达到38dyn/cm；
9.第二面底涂工序：BOPP薄膜上的溶剂型聚氨酯粘合剂的上胶量为0.4g/m2，涂层厚度为1μm，金属网纹辊线数为200线之间，机器运行速度控制为200m/min；
10.第二面底涂烘干工序：采用热空气干燥，空气加热后送入烘箱，其中温度设定为110℃，薄膜在烘箱中的烘干时间为1秒，薄膜在烘箱中烘干时的张力设定为130N；
11.第二面面涂工序：经过涂底胶的涂布膜进入面涂工序，采用逆向凹版涂布，通过涂布辊与刮刀的配合，使面涂料热封型PVDC乳液从料槽中通过涂布辊转移到薄膜表面，涂布过程通过涂布辊转移到薄膜表面涂料控制在3.5g/m2，涂层厚度为1.5μm，涂布薄膜张力控制为50N；其中，在面涂料热封型PVDC乳液中加入蜡乳液、二氧化硅抗粘剂；其中PVDC乳液与蜡乳液、二氧化硅抗粘剂的干重比为：100：2：0.5。；
12.第二面面涂烘干工序：薄膜进入烘箱后先进行红外烘干，再热空气烘干，红外烘干的光波波长为3μm，红外功率为72kW，温度130℃，薄膜在红外烘干部分的烘干时间为1秒，热空气烘干时间为4秒，温度120℃，张力控制为100N；
13.收卷工序：收卷张力为130N，衰减率60%。
Claims (7)
1.一种符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法，该方法依次包括：
1)放卷工序：在10～30N的恒定放卷张力下进行放卷；
2)第一面电晕处理工序：其中，电晕处理功率设定6kW；
3)第一面底涂工序：经过电晕处理的BOPP薄膜通过金属镀铬网纹辊使溶剂型聚氨酯粘合剂在薄膜上涂布，薄膜上粘合剂的上胶量为0.4g/m2，金属网纹辊线数为150线～200线之间，机器运行速度控制在180m/min；
4)第一面底涂烘干工序：采用热空气干燥，其中温度设定为80～110℃，烘干时间为1秒，薄膜张力设定为90N～130N；
5)第一面面涂工序：采用逆向凹版涂布，通过涂布辊与不锈钢刮刀的配合，使面涂料阻氧型PVDC乳液从料槽中通过涂布辊转移到薄膜表面，涂布量控制在3.5g/m2，涂层厚度1～1.5μm之间，涂布薄膜张力控制在10～50N；
6)第一面面涂烘干工序：在一定的张力控制下，薄膜进入烘箱后先进行红外烘干，再进行热空气烘干；
7)反转工序：经过反转装置将完成第一面面涂烘干的涂布膜的两面的位置进行反转；
8)重复上述步骤2)～6)，进行薄膜的第二面涂布工序；其中电晕处理功率设定8kW，面涂工序中面涂料为热封型PVDC乳液；
9)收卷工序：收卷张力控制为110N～130N，张力衰减率控制为30～60％；
其特征在于，底涂和面涂均采用吻式涂布，并且在面涂料阻氧型PVDC乳液和面涂料热封型PVDC乳液中加入蜡乳液、二氧化硅抗粘剂；其中PVDC乳液与蜡乳液、二氧化硅抗粘剂的干重比为：100：2：0.5。
2.根据权利要求1所述的符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法，其特征在于，所述步骤5)中的涂布辊为60线/㎝六边棱台形陶瓷网纹辊。
3.根据权利要求1所述的符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法，其特征在于，所述步骤5)中的不锈钢刮刀采用高耐腐蚀性、宽度10mm的不锈钢刮刀。
4.根据权利要求1所述的符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法，其特征在于，所述步骤6)中的，其中红外烘干用光波波长为1～3μm，温度130℃，红外烘干时间为1秒。
5.根据权利要求1所述的符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法，其特征在于，所述步骤6)中的热空气烘干时间为3～4秒、温度为120～125℃。
6.根据权利要求1所述的符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法，其特征在于，所述步骤6)中的张力控制范围为90N～150N之间。
7.实施权利要求1所述的符合三明治食品包装的双面涂布PVDC乳液的涂布膜的涂布方法的涂布装置，其特征在于，包括：放卷装置、第一面电晕处理装置、第一面底涂装置、第一面底涂烘干装置、第一面面涂装置、第一面面涂烘干装置、反转装置、第二面电晕处理装置、第二面底涂装置、第二面底涂洪干装置、第二面面涂装置、第二面面涂烘干装置、收卷装置，其中底涂装置和面涂装置均采用吻式涂布装置，放卷装置采用两个互相交替工作的主动放卷轴以及由程序控制的自动拼接机构。
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Denomination of invention: Coating method and system of coating film meeting requirements of sandwich food package and coated with PVDC (Polyvinyl Dichloride) emulsion on double faces Effective date of registration: 20181225 Granted publication date: 20150617 Pledgee: China Construction Bank Co., Ltd. Haikou Daying Shan Branch Pledgor: Hai'nan Sainuo Industry Co., Ltd. Registration number: 2018460000012 |
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Denomination of invention: Coating method and system of coating film meeting requirements of sandwich food package and coated with PVDC (Polyvinyl Dichloride) emulsion on double faces Effective date of registration: 20190702 Granted publication date: 20150617 Pledgee: China Construction Bank Co., Ltd. Haikou Daying Shan Branch Pledgor: Hai'nan Sainuo Industry Co., Ltd. Registration number: 2019460000008 |
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