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民以食为天,食品的安全一直是国家监督局非常重视的问题,在以往的事件中,食品安全给我们生活带来的很大困扰,在食品这道关卡上,必须严格把守,让我们的生活多一点欢乐,少一些不合格的食品。所以新技术激光打标在食品行业的应用成了必然。
激光划线技术的应用:激光划线是一种在多层复合包装材料上使用激光来实现"易撕开"效果的技术。
传统工具容易将线划的太深,导致产品包装的复合层受到损坏;或者划线太浅,使得消费者需要花很大的力气来撕开包装。
激光划线技术是一种更、灵活的技术,激光划线技术将激光能量集中在需要划线的薄膜层上,而不损坏整个薄膜。
因为,复合膜例如PET、PP或PE,它们都具有不同的吸收和发射二氧化碳激光波长的特性,所以当一层薄膜吸收激光能量而消失后,其他的材料薄膜层则100%的保持完好受不到任何影响。
另一方面,铝箔层或着其他镀上金属层的薄膜,则成为了阻挡激光通向其它材料层的屏障。所以这些材料的特性可以使得激光技术能在包装材料上进行精确的定位、划线。同时,撕开线通过人的人眼清晰可见,于是撕开包装对消费者来说就显得轻而易举了。
此为,值得注意的是,激光划线技术对于食品包装来说是非接触式的且无磨损的过程,所以也保证了包装内的商品不会因为包装过程而受到损坏,确保了商品的稳定性与可靠性。
激光划线机在软包装层切加工上的一些基本原理。
塑料薄膜层,金属薄膜层和纸质在CO2激光器发生的波长范围(9.4~11μm)表现不同的吸收性能和放射性能。包装工业中的大多数塑料材料,像PET、PS、PC、PVC和OPA等,在典型的10.6μm波长上,能非常有效地吸收激光束。吸收激光束以后,塑料薄膜的局部被加热并完全熔化。而少数塑料薄膜如OPP、PE还有LLPE等对10.6μm的激光波长则完全通过。铝箔层在低功率的CO2激光器所发射的所有波长都不吸收,完全反射了。
按照希望的层切结构进行切割符合包装材料,只要使用正确的激光波长,从正确的薄膜面进行层切即可。下面举例说明激光层切复合薄膜的基本原理,见下图。
①PET-AL-PE:这是食品包装典型的复合材料,如咖啡包装袋,材料对CO2激光器(10.6μm)的选择性吸收可以使用机械支撑作用的PET层在非常细小的局部完全汽化,而不会影响到其它层,铝箔层的反射效应有助于更有效地使用激光。
②OPP-PE:这是洗衣粉包装常用地复合包装材料,由于PP对激光束地吸收能力比PE强,因此在层切时就可以选择地层切PP层而不会影响到其它层;在这种情况下,激光束可以从薄膜地任何一面射入,也就是说,也允许激光束首先穿透PE层,然后在熔穿PP层。
复合塑料包装袋只想切割一个复合层该怎么做?
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层切工艺的技术秘密,摊开来讲也没有很神奇,在这里,我们主要讲的是市场上随处可见的软包装物品,而几乎所有的软包装薄膜都是多层薄膜层叠而成的结构,每层薄膜厚度大约在10多个微米,每一层具有不同的功能,如PET刚度大,保密性好;PE热封性好,抗撕裂能力强;PP的水蒸气阻隔性能好;铝箔常用与阻光密封;纸通常能给薄膜以良好的保护。而这也考验到了激光划线机的层切工艺技术。
激光的层切是指有选择性地切割某一薄膜层,而不影响到其它薄膜层的功能。比如微量切割某个高强度薄膜层,可以形成易开启结构,但由于切割很小,不影响包装外观。
塑料薄膜机械划痕或机械冲孔的方法虽然速度很快而且相当简单,但这两种方法都不能区分不同的薄膜层。机械划痕或机械冲孔的结果是:
①如果划痕深度太少了,就连薄膜的机械制成层部没有完全被划开;
②如果划痕深度太大了,阻光层和阻隔水汽层都被破坏了。
故而,人们一直都在追寻一种可靠的加工工艺,让切割变得更精细,更加有选择性,可以选择切割在不同的塑料薄膜层,而这些都被激光划线机所实现了。
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