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包裝類復(fù)合薄膜的工藝與應(yīng)用
行業(yè)內(nèi)所說的“復(fù)合”實(shí)際上是“層合”的意思,是將不同性質(zhì)的薄膜通過一定的方式使其粘在一起,再經(jīng)封合起到保護(hù)內(nèi)容物的作用。軟包裝的復(fù)合加工方式主要有干式復(fù)合、濕式復(fù)合、擠出復(fù)合、共擠復(fù)合等。
一、干式復(fù)合
干式復(fù)合是我國最傳統(tǒng)、應(yīng)用最廣泛的一種復(fù)合技術(shù),廣泛應(yīng)用于對食品、藥品、化妝品、日用品、輕工產(chǎn)品、化學(xué)品、電子產(chǎn)品等的包裝。干式復(fù)合是用涂布裝置(一般采用凹版網(wǎng)線輥涂布)在塑料薄膜上涂布一層溶劑型膠粘劑,經(jīng)覆膜機(jī)除去溶劑而干燥,在熱壓狀態(tài)下與其他基材復(fù)合,如薄膜、鋁箔等粘合成復(fù)合膜,工藝流程如下圖所示,由于它是在膠粘劑“干”的狀態(tài)(無溶劑狀態(tài))下復(fù)合的,因此叫干式復(fù)合。
干式復(fù)合適合用于多種復(fù)合膜基材以及薄膜與鋁箔、紙張之間的復(fù)合,應(yīng)用范圍廣,抗化學(xué)介質(zhì)侵蝕性能優(yōu)異,如食品中有堿、酸、辣、油脂等成分,化妝品中有水、香精、乳化劑等成分,化學(xué)品中有溶劑、農(nóng)藥等成分,廣泛用于內(nèi)容物條件較苛刻的包裝。其復(fù)合強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、產(chǎn)品透明度高,既可以生產(chǎn)高、中檔復(fù)合膜,又能生產(chǎn)冷凍、保鮮或高溫滅菌復(fù)合膜;使用方便靈活,操作簡單,適用于多品種、批量少的生產(chǎn)。
但是,干式復(fù)合自身也存在安全衛(wèi)生差、環(huán)境污染、成本較高等缺陷,同時醇溶性、水溶性膠粘劑的發(fā)展在一定程度上減緩了溶劑型膠粘劑在安全衛(wèi)生、環(huán)境污染、成本方面的壓力。干式復(fù)合在復(fù)合材料加工方式中仍占據(jù)很大的比重,現(xiàn)階段仍然是擠出復(fù)合、濕法復(fù)合、無溶劑復(fù)合方式無法取代的復(fù)合加工方式。
二、濕式復(fù)合
濕式復(fù)合是在復(fù)合基材(塑料薄膜、鋁箔)表面涂布一層膠粘劑,在膠粘劑未干的狀況下,通過壓輥與其他材料(紙、玻璃紙)復(fù)合,再經(jīng)過熱烘道干燥成為復(fù)合薄膜。濕式復(fù)合的特點(diǎn)是工藝操作簡單,膠粘劑用量少,成本低,復(fù)合速度快。濕式復(fù)合法采用的膠粘劑主要有聚乙烯醇、硅酸鈉、淀粉、聚乙酸乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、天然樹脂等。濕式復(fù)合機(jī)工作原理與干式復(fù)合基本相似,所不同的是干式復(fù)合是將涂布膠粘劑的薄膜經(jīng)過烘道加熱,待膠粘劑中有機(jī)溶劑揮發(fā)后,再與復(fù)合材料熱壓粘合;而濕式復(fù)合法是將涂布膠粘劑的薄膜直接與復(fù)合材料復(fù)合后,再進(jìn)入烘道進(jìn)行干燥。
使用濕式復(fù)合時,兩種基材中至少有一種是多孔性材料(如紙或紙板),以便膠粘劑中所含的稀釋劑在干燥時揮發(fā)出去。因此濕法復(fù)合廣泛用于紙/纖維、紙/紙、紙/紙板、紙/鋁箔等材料的復(fù)合。
擠出復(fù)合擠出復(fù)合是將聚乙烯等熱塑性材料在擠出機(jī)內(nèi)熔融后擠入扁平???,成為片狀薄膜流出后立即與另一種或兩種薄膜通過冷卻輥和復(fù)合壓輥復(fù)合在一起。與其他復(fù)合方法相比,擠出復(fù)合具有設(shè)備成本低、投資少、生產(chǎn)環(huán)境清潔、復(fù)合膜可以不存在殘留溶劑、生產(chǎn)效率高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn),擠出復(fù)合在塑料的復(fù)合加工中占有很重要的位置。擠出復(fù)合膜可以用擠出涂覆和擠出復(fù)合兩種方法制得。
三、擠出涂覆薄膜
擠出涂覆是將聚乙烯等熱塑性塑料熔融后從扁平機(jī)頭流出,在緊密接觸的兩個輥筒間將其壓向另一種基材,經(jīng)冷卻后制成復(fù)合膜的一種方法。
放卷基材一般是已經(jīng)印刷的PET、BOPP、紙張等材料,如方便面包裝袋就是擠出涂覆生產(chǎn)的典型例子,其結(jié)構(gòu):BOPP印刷膜 / LDPE(或PP)。
四、擠出復(fù)合薄膜
擠出復(fù)合是將擠出的樹脂夾在兩種基材的中間,它起到將兩種基材結(jié)合在一起的膠粘劑作用,同時也是一層復(fù)合層。
第一基材往往是PET、BOPP、PA、紙張等材料,第二基材一般是LDPE、CPP、鋁箔、鍍鋁膜等材料,擠出樹脂一般是PE、PP、EVA、EAA等樹脂。一般普通洗衣粉包裝薄膜可用此法復(fù)合,結(jié)構(gòu)如下:BOPP印刷膜 / 擠出樹脂 / PE薄膜。
五、無溶劑復(fù)合
無溶劑復(fù)合中使用的膠粘劑,因其不含有機(jī)溶劑而備受關(guān)注,在歐美等發(fā)達(dá)國家,無溶劑復(fù)合已成為軟包裝復(fù)合材料生產(chǎn)的主要方法。它是采用無溶劑型膠粘劑涂布基材,直接將其與第二基材進(jìn)行貼合的一種復(fù)合方法,雖同干式復(fù)合一樣使用膠粘劑,但其膠粘劑中不含有機(jī)溶劑,無需烘干裝置。
由于其優(yōu)越的環(huán)境友好性,產(chǎn)品性能也可做到同干式復(fù)合一樣,是將來的發(fā)展方向。
六、共擠復(fù)合
共擠復(fù)合,是將兩種或兩種以上的不同的塑料,通過兩臺或者兩臺以上的擠出機(jī),分別使各種塑料熔融塑化以后供入一副口?;蛲ㄟ^分配器將各種擠出機(jī)所供給的塑料匯合以后供入口模,以制備復(fù)合薄膜的一種成型方法。這里所講的不同塑料,可以是不同種類的塑料,也可以是同一種類但不同牌號的塑料,或者同一牌號但不同配方的塑料。
共擠復(fù)合的成本低,可比干式復(fù)合降低20%-30%,并且共擠復(fù)合工藝中不使用粘合劑或錨涂劑(AC劑),因此衛(wèi)生性好,沒有環(huán)境污染問題。但是受材料的限制明顯,用于共擠復(fù)合工藝生產(chǎn)的復(fù)合薄膜僅限于各種熱塑性塑料,倘若需要含鋁箔、紙等的復(fù)合材料均不能采用共擠復(fù)合方式生產(chǎn)。另外,不能在復(fù)合薄膜間印刷,當(dāng)薄膜需要印刷時只能將圖案、文字等印刷到復(fù)合薄膜的表面。
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