第六章 复合包装材料

干式复合中存在的问题
⑥胶粘剂本身吸湿，造成胶层变浊，有不溶物。 此时应重新配胶，并使用不含水、醇、酸、胺 等活性基团的溶剂。 ⑦一开始进入烘道时的温度太高，干燥太快，使 胶液层表面的溶剂迅速蒸发，造成表面层液浓 度的局部提高，表面结皮。然后当热量深入到 胶液层内部后，皮膜下面的溶剂气化，冲破胶 膜，形成火山喷口样的环状物，一圈一圈地， 使胶层不均匀，从而造成不透明。 ⑧复合时的橡胶辊有缺陷，某一点压不着，形成 空档，不透明。
复合薄膜的种类、性质和及应用(食品包装)
2复合材料的组成
通 常 ， 复 合 包 装 材 料 可 分 为基 材 、 复 合 （层合）粘合剂、封闭物及热封材料， 印刷与保护性涂料等组分。
粘合剂的粘接机理



塑料薄膜复合,有关的理论有以下几种： (1)吸附理论。认力粘接作用是粘合剂与被 粘接物分子在界面上相互吸附的结果。 (2)化学反应理论。认为粘合剂与被粘物之 间发生化学反应而产生粘结作用。 (3)扩散理论。认为当粘合剂被涂布在被粘 物表面时，相互之间会越过界限而扩散交织起 来。一般是指被粘物质是可以被溶解或溶胀的 高分子材料。
第六章 复合包装材料
6．1概述

“复合包装材料”是指用两种以上的材料复合 为一层的统称。复合材料可保持单层材料的优 良特性，又可克服其各自的不足，复合后具有 新的特性，复合材料中应用较多的是复合薄膜， 它可满足食品等商品对薄膜的不同要求。随着 新型食品工业的发展，要求薄膜包装材料具有 防潮、防气、防光、耐热、耐油、耐高温、热 封性等优良性能；还要具有印刷适应性与装饰 艺术效果。这些性能和要求是单一材料难以达 到的。
干式复合中存在的问题
(1)复合膜的透明性能下降 ①胶粘剂本身颜色太深，对于高透明的复合膜 应选用微黄色甚至无色的胶点剂。 ②胶液中混有灰尘等微粒。 ③基膜的表面张力不高，胶液对它不能均匀浸润， 干燥后造成胶膜不均匀，一点一点，透明度较 差。 ④胶粘剂的流动性不足，展平性差。改用流动性 好的胶粘剂，或加入一些提启展平性的溶剂， 但要防止残留过多的溶剂。 ⑤上胶量不足，有空白处，夹有小气泡，造成花 斑或不透明。
这是一种用供料辊把粘合剂涂布在基材 上面，从喷嘴往涂布面喷出压缩空气， 用此计量涂布面的涂布量并同时整平的 方式。因此使用此涂布方式，即使在基 材表面多少有点凹凸，也能平整均匀。 其缺点是适用的粘合剂粘度及涂布量有 限。
气刮式涂布机

1-气刮刀； 2-空气； 3-接胶盘； 4-胶盘； 5-上胶辊，
4．复合粘合剂的分类
按固化形式分类： 按固化形式的不同，可将粘合剂分为溶 剂挥发型、化学反应型和热熔型三大类。 A． 溶剂挥发型粘合剂是一种全溶剂挥 发型，溶剂受热挥发或被粘合材料吸收 而形成粘合膜。所用的溶剂不同，这类 粘合剂可分为溶剂型、醇溶型和水基型 三种。


B．化学反应型粘合剂是通过聚合、缩聚或交 联等反应进行粘接。可分为单组份、双组份甚 至三组份等室温固化型、加热固化型等多种类 型的粘合剂。 C．热熔型粘合剂是一种热塑性材料，常温时 呈固态，受热后成为粘稠状的流态，涂敷在被 粘材料表面，然后将两被粘材料贴合在一起， 通过冷却两材料就粘接在一起。
5．3复合方式

塑料薄膜复合加工方式有干式复合法，湿式复 合法，挤出复合法，热熔复合法和共挤出复合 法等数种。 1干式复合法 干式复合法是在塑料薄膜上涂布一层溶剂型粘 接剂(目前主要是双组份聚氨酯和单组份的压 敏胶)，经过覆膜机烘道除去溶剂而干燥，在 热压状态下与其它的复合基材(塑料薄膜或铝 箔)粘合成复合膜。干式复合法是塑料包装复 合材料中最常用的方法。
干式复合中存在的问题 （2）复合膜有小气泡
①基膜表面张力太小，浸润性差，造成上胶不均 匀，没胶的地方产生空档、气泡。 ②复合辊的压力不足，或钢辊表面温度太低，使 胶粘剂活化不足，流动性不足，造成胶粒流不 平，有微小的空隙，形成气泡，此时应增加表 面温度，提高压力。 ③有灰尘粘附在膜表面，该尘粒将二层膜顶起， 周围形成一圈空档，形成气泡。 ④胶粘剂中混有微量水份，胸部粘剂中的与水反 应，生成CO2，形成气泡：
平辊式

这种方式，是用上胶辊把粘合剂盘中的 粘合剂汲上，把它作为涂胶辊使用。利 用它与支承辊之间所产生的压力的微小 变化，把粘合剂涂布在基材上。根据上 胶辊、涂胶辊、支承辊等的组合，又分 为双辊式和三辊式：无论哪种，都是最 简单的涂布方式。

触辊涂布机


1-张力辊； 2-基材； 3-涂胶辊； 4-上胶辊； 5-胶盘， 6-刮辊
干式复合法的工艺过程


a、蒸发区：约50~60℃ b、硬化区：约70℃ c，排除异味区： 75～80℃ 三段的热风温度可自由设定和控制：应根据基 材的耐热性、复合时基膜的线速度、所使用的 溶剂种类等综合考虑。总的原则是控制干燥后 的残留溶剂量要达到l0mg／m2以下， 3、复合。涂上粘接剂又经烘箱挥发掉溶剂的 薄膜卷与另一卷薄膜相遇。两卷薄膜经橡胶辊 和钢辊缝面的压力，并通过粘接剂的作用而复 合起来。获得其间不夹空气而且光滑的复合薄 膜。
6．2 复合材料的结构与组成
目前外层材料多采用带有覆膜的纸、玻璃纸、聚 乙烯、拉伸聚丙烯、聚酯、尼龙、聚氯乙烯等 材料。 内层。内层同时又称为封合层，它与产品相接 触。因此内层的材料应当是热封性好，无味、 无毒、耐油、耐水（防潮）、耐化学药的材料。 常用的内层材料有未拉伸的聚丙烯、聚乙烯、 离子型聚合物及无毒聚氯乙烯。
形状、深度而有所不同。
直接凹辊涂布机

1-支承辊； 2-移动式刮板； 3-涂胶凹辊； 4-胶盘； 5-基材
补偿凹辊涂布机

1-基材； 2-支承辊； 3-转移辊； 4-凹辊； 5-胶盘，
逆辊式

使上胶辊、涂胶辊、计量辊、支承辊相 互间的旋转方向相反的同时，一边改变 各辊相互间的转速，一边计量涂布粘合 剂的涂布量且整平之后，再把粘合剂往 基材上涂布，因此，使用这种涂布方式， 不仅能把广范围粘度的粘合剂在基材上 均匀涂布，而且涂布精度极佳。但因对 涂布装置要求精度高，故其制作成本要 比其它机种高。
6．2 复合材料的结构与组成层材料结合在一起的方式很多，所以 很难用一种体系平说明所有不同的复合结构， 虽然如此，在一个复合材料中可以分成外层、 阻隔层、粘合层、内层，其表示方法以为： “外层/…/阻隔层/…/内层，一般把支撑阻隔 层的材料叫结构层。 外层。外层不但是包装的外表，有的同时又是 阻隔层的支撑材料（结构层）因此外层材料应 当是机械强度好、耐热，耐磨、印刷性能好和 光学性能好的材料。
6．2 复合材料的结构与组成




除铝箔和蒸镀金属外，还可以用阻隔性树脂， 目前对阻隔型树脂尚无确切的定义，但大家习 惯上把氧的渗透系数小于38.9cm3· μm／ m2· kPa(23℃)的树脂叫阻隔型树脂。 d· 已经商业化且广泛应用的阻隔型树脂有： 乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH) 聚偏二氯乙烯(PVDC)。 EVOH（干燥时） 丙烯腈共聚物 聚乙烯醇 聚酰胺等
干式复合法的工艺过程

（1）涂胶 涂胶是将胶粘剂均匀、连续地转移到被 复合的基膜上去的方法，常用凹版辊涂 胶和光辊涂胶二种 。
涂布装置(涂布机)

涂布装置，是把粘合剂涂布到基材上的装置。 其涂布方式，根据基材的种类及表面状态、粘 合剂的种类及粘度、涂布量以及计量方法等而 有所不同。对于计量方式，有事先计量方式与 事后计量方式两种类型。前者是在往基材涂布 粘合剂之前，计量粘合剂涂布量的方式；而后 者是把粘合剂涂布在基材上之后，再计量其粘 合剂涂布量的方式。凹辊式属于事先计量方式， 气刮刀式属于事后计量方式。
6．2 复合材料的结构与组成

阻隔层。阻隔层是防止外部气体进入到 包装内或包装内的气体跑出包装，从而 达到防潮、阻氧、保香等功能；包装中 阻隔层常位于层合结构中靠近产品的一 侧。铝箔和蒸镀金属膜是层合包装中常 用的阻隔材料。但铝箔容易皱折，致便 在皱处造成渗透。所以铝箔必须与其它 材料复合使用，这不但增强铝箔的耐折 性，而且将可能出现的渗透降低到最低 限度。
挤压涂布机

1-挤压辊； 2-基材； 3-胶盘； 4-涂胶辊；
直接平辊涂布机

1-基材； 2-支承辊； 3-胶盘； 4-涂胶辊
补偿平辊涂布机

1-支承辊； 2-转移辊； 3-上胶辊； 4-胶盘； 5-基材
凹辊式

将上胶辊或涂胶辊腐蚀成带凹槽的辊，—边用凹槽部分汲起粘合 剂，用刮板把粘附在凸出部分的粘合剂刮掉，一边往基材上涂布 粘合剂。因此，所涂布的粘合剂的涂布量，按其凹槽图案的大小、
压合装置
此装置是用夹料辊使构成的两种基材粘 合起来。在湿式层合时，因为一种基材 涂布粘合剂后，紧接着与另一种基材进 行粘合，故与涂布装置一样，在机内也 要编入粘合装置。
4)干燥装置

干燥装置，按其形状分为拱型、水平 型、圆筒型，按其干燥介质又分为热 风方式、直热方式、红外线方式、电 子束干燥等。目前在湿式层合中使用 最多的干燥装置是圆筒型直热式和拱 型或水平型热风式。
1干式复合法
干式复合法
干式复合法

干式复合用的胶粘剂，目前主要是双组 份聚氨酯和单组份的压敏胶。 不仅适合塑料薄膜之间的复合(如：聚丙 烯PP与聚乙烯PE，聚酯PET与聚乙烯PE， 尼龙PA与聚乙烯PE)等，也可以与铝箔、 纸张等包装材料的复合(如双向拉伸聚丙 烯OPP与铝箔Ah。与聚乙烯PE，玻璃纸 MST与铝箔与聚乙烯等) 。少则两层、三 层，多的四层、五层、六层，根据商品 包装的需要可以选择与其相对应的复合 材料。
复合膜中若有小气泡，不但影响外观质量，不透明，发雾， 而还降低复合物的剥离强度。
干式复合中存在的问题
R NCO H 2O R NH 2 CO 2 ⑤残留溶剂多，且该溶剂的透过性差，溶剂气化 产生气泡。所以要控制溶剂的残留量。 （3）复合膜发皱 复合好的膜，出现横向发皱，特别是卷筒的二端 R NCO H O R NH CO 常为多见，这种皱纹以一种基材严整，另一种 基材突起，形成“隧道”式的占大数。在皱纹 突起部分，二层膜互相分离，没有粘牢。产生 这些现象的原因主要有： ①二种基膜在复合时的张力不适应，其中一种太 大，另一种太小，原来张力大的那种膜要收缩， 另一种原来小的那种膜不收缩，造成相对位移， 产生皱纹。