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03 JUN

解析軟包裝複合技術:創新包裝材料的未來趨勢與挑戰

  • 生活百科
  • Estelle
  • Sep 15,2023
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幹式複合

軟包裝是指在進行充填或取出內裝物後,容器結構形狀可發生變化的包裝。用紙、鋁箔、纖維、塑料材料薄膜技術以及通過它們的複合物所制成的各種袋、盒、包封等均為中國軟包裝。單層薄膜發展具有自己不同的優點,也有他們各自的不足。

例如,聚酯薄膜具有高強度和優異的耐油性、耐氣性、耐香性、耐濕性,但其熱封性能較差,而聚乙烯薄膜耐濕性、熱封性能較好,但耐氣性、耐油性等性能較差。將聚酯薄膜與聚乙烯薄膜結合,可以保持聚酯薄膜的高強度,具有良好的耐油、耐氣、耐香、耐潮濕性能,同時具有良好的熱封性能。

複合膜的作用是將多層膜複合在一起,既克服了單層膜的缺點,又綜合了各層膜的優點,成為一種理想的包裝材料。另外,薄膜是印刷後複合的。綑膜由於油墨被夾在薄膜中間,保護了油墨層免受直接摩擦、劃傷和各種腐蝕性物質的侵害,既解決了塑料印刷的滲色、褪色等問題,又避免了油墨直接接觸食品、藥品帶來的安全衛生問題。

業內人士表示,“複合材料”實際上是“層壓”,即不同性能的膠片通過一定的方式使其粘合在一起,然後密封起保護內容的作用。軟包裝複合加工方法主要有幹複合、濕複合、擠出複合、共擠複合等。

幹式複合

在複合膜的各種加工技術中,幹式複膜是我國最傳統、應用最廣泛的複合技術,廣泛應用於食品、醫藥、化妝品、日用品、輕工產品、化工、電子產品的包裝。幹法複合是用塗布設備(一般用凹版網輥塗布)在塑料薄膜上塗布一層溶劑型膠粘劑,用層壓機除去溶劑並幹燥,然後與其他基材如薄膜、鋁箔等複合,在熱壓下形成複合膜。工藝流程如下圖所示。因為它是在粘合劑的“幹燥”狀態(無溶劑狀態)下複合的,所以稱為幹法複合。

幹式複合材料適合企業用於通過多種複合膜基材以及提高薄膜與鋁箔、紙張發展之間的複合,應用研究范圍廣,抗化學反應介質侵蝕性能具有優異,如食品行業中有堿、酸、辣、油脂等成分,化妝品中有水、香精、乳化劑等成分,化學品管理中有溶劑、農藥等成分,廣泛可以用於教學內容物條件較苛刻的包裝。

本實用新型具有複合強度高、穩定性好、產品透明度高的優點,不僅可以生產高中檔複合薄膜,而且還可以生產冷凍、保鮮或高溫滅菌的複合薄膜,適用於多品種、小批量的生產。但是,幹膠本身也存在安全衛生性差、環境汙染大、成本高等缺陷,同時,醇溶性膠粘劑和水溶性膠粘劑的發展在一定程度上減緩了溶劑型膠粘劑在安全衛生、環境汙染、成本壓力等方面的發展。目前,幹法複合材料仍然是擠出複合材料、濕法複合材料和無溶劑複合材料無法替代的複合加工方式。

濕式複合

濕法複合是在複合基材(塑料薄膜、鋁箔)表面塗布一層膠粘劑,然後在膠粘劑不幹燥的情況下,通過壓輥與其他材料(紙張、玻璃紙)複合,再通過熱風幹燥通道幹燥,形成複合膜。濕法複合的特點是工藝操作簡單,粘合劑用量少,成本低,複合速度快。

在濕法複合工藝中使用的主要粘合劑有聚乙烯醇、矽酸鈉、澱粉、醋酸乙烯、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物共聚物、聚丙烯酸酯和天然樹脂。濕式壓合機的工作原理與幹式壓合機相似,只是塗有膠粘劑的薄膜要在烤箱內加熱。濕式複合法是直接用複合材料塗上膠粘劑薄膜,然後進入幹燥通道。

當使用濕粘合時,兩種基材中的至少一種是多孔的(例如紙或紙板) ,因此粘合劑中的稀釋劑在幹燥時會蒸發。因此,濕複合材料廣泛應用於紙/纖維、紙/紙、紙/紙板、紙/鋁箔等材料。

擠出複合

擠出複合是將聚乙烯等熱塑性工程材料在擠出機內熔融後擠入扁平模口,成為一種片狀薄膜流出後立即與另一種或兩種不同薄膜主要通過分析冷卻輥和複合壓輥複合在一起。與其他複合研究方法技術相比,擠出複合發展具有中國設備管理成本低、投資少、生產生活環境建設清潔、複合膜不僅可以自己不存在殘留溶劑、生產工作效率高、操作更加簡便等優點,擠出複合在塑料的複合食品加工中占有很重要的位置。擠出複合膜可以用擠出塗覆和擠出複合使用兩種方法制得。

擠出塗覆薄膜

擠出塗層是一種通過熔融熱塑性塑料,如聚乙烯,形成一個複合薄膜的方法,從一個扁平的模具,把它之間的兩個密切接觸的輥壓入另一個基板,然後冷卻。解卷基材通常是印刷 PET、 Bopp、紙張等材料,如方便面包裝袋是擠出塗料生產的典型實例,其結構為: Bopp 印刷膜/LDPE (或 PP)。

擠出複合薄膜

擠出複合是將擠出的樹脂夾在兩種基材之間,起到粘合劑的作用將兩種基材結合在一起,也是複合層。第一基材往往是PET、BOPP、PA、紙等材料,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。普通洗衣粉的包裝膜可以用這種方法複合,結構如下:BOPP印刷膜擠出樹脂膜。

無溶劑複合

無溶劑複合材料中的膠粘劑因不含有機溶劑而備受關注。在歐美等發達國家,無溶劑複合材料已成為柔性包裝複合材料生產的主要方法。該粘合劑是一種用無溶劑粘合劑塗覆基材並將基材與第二基材直接粘合的複合方法。雖然膠粘劑用作幹燥複合材料,但膠粘劑中不含有機溶劑,不需要幹燥裝置。由於其優越的環境友好性,產品性能也可以達到與幹化合物,是未來的發展方向。

共擠複合

共擠出複合是一種成型方法,其中兩種或更多種不同的塑料通過兩個或更多個擠出機熔融和塑化,然後進料到一對模具中,或者由各種擠出機供應的塑料通過分配器結合,然後進料到入口模具中,以制備複合膜。這裏所說的不同塑料可以是不同種類的塑料,可以是同種但不同品牌的塑料,也可以是同品牌但不同配方的塑料。

共擠複合的成本低,可比幹式複合可以降低20%-30%,並且共擠複合加工工藝中不使用粘合劑或錨塗劑(AC劑),因此衛生性好,沒有社會環境造成汙染主要問題。但是受材料的限制作用明顯,用於共擠複合技術工藝進行生產的複合薄膜僅限於通過各種熱塑性塑料,倘若我們需要含鋁箔、紙等的複合建築材料均不能同時采用共擠複合發展方式以及生產。另外,不能在一個複合薄膜間印刷,當薄膜企業需要中國印刷時只能將這些圖案、文字等印刷到複合薄膜的表面。

綜上所述,各種複合加工方法各有優缺點,從我國現階段的發展來看,幹法複合應用范圍最廣,所占比例最大,同時擠出複合材料發展迅速,其比例僅次於幹法複合材料,但由於材料的限制,濕法複合材料和共擠複合工藝不能成為主流,雖然發達國家的無溶劑複合技術已經成熟,但我國目前基本上還處於起步階段,是未來複合加工的發展方向。


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