一种新型软塑包装材料——冷封包材

一种新型软塑包装材料——冷封包材

印刷材料与包装冉军201102508110

摘要：介绍了一种新型软塑包装材料——冷封包材，对其发展历史、组成结构、所采用的冷封胶的结构和性质等方面进行了阐述，简单介绍了一下包装材料的生产工艺，进一步揭示了冷封包材的优势及其目前存在的局限性，并对其发展前景进行了展望。

冷封包材是指有别于常规的以热封材料为热封层的多层复合薄膜的一种新型软塑包材。目前，该包材已在欧美发达国家的食品、医药等领域得到了广泛的应用，其技术也日臻完善。这种包材具有简约化、成本低、节约能源、卫生安全及开启方便等特点，完全符合我国建设节约型社会，发展循环经济的方针[1-2]。

一·冷封包材与冷封胶

在常规的软塑复合包材结构中，最为常见的是三层材质复合结构，自外层向内层依次为印刷层/阻隔层/热封层。印刷层常用的材料为双向拉伸薄膜，如双向拉伸聚丙烯薄（BOPP）、双向拉伸聚酯薄膜（BOPET）等；阻隔层常用的材料是双向拉伸聚酯镀铝薄膜（VM-PET），还有乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）薄膜和铝箔等；热封层材料通常为聚乙烯（PE）膜、聚丙烯(PP)膜，或者是乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）、茂金属聚合物以及聚烯烃弹性体树等特殊材料薄膜。根据内容物和包装形式的不同，包材厚度在20~100 m不等。

为了提高包装效率，现在食品厂商普遍要求包材具有良好的低温热封性，以适应高速包装求，这造成了软塑包材供应商在热封材料的选择上向特殊改性聚烯烃低温热封树脂倾斜，客观上又加重了包材成本。根据市场需要应运而生的冷封包材则是在需要封合的部位涂布用于封合的冷封胶，主要材料构成为：光漆/油墨/底漆/双向拉伸聚丙烯镀铝薄膜（VM-B0PP）/冷封涂层，及BOPP/油墨/黏合剂/VM-PET/冷封涂层，前者为表印，后者为里印，其无论印刷还是冷封胶涂布均可在现有的凹印机上一次完成。其中，冷封涂层代替了原来用于封合的热封层薄膜，涂层薄，涂布面积少，不仅节省了材料用量，而且可以极大地提高包装速度，生产成本大大降低。现在此类包材主要用于巧克力、饼干、奶酪等食品包装，同时在一些贴体非真空食品包装领域也展示了强劲的发展活力，对热封复合薄膜传统应用领域形成了冲击，尤其在欧美发达地区，许多类别的食品包装已经部分或全部被冷封包材所取代。

冷封胶的研发始于上个世纪70代，在80年代初步入商业化发展阶段，到目前，冷封胶的主要生产厂商有英国的可立达、美国的罗门哈斯、南非的斯威尔及澳洲的英科卡乐等。冷封胶的主要成分包括天然橡胶、人工合成聚合物、助剂和水，外观呈奶白色，正常pH值在9.5~10.5之间，使用氨水调节，固含量一般在40%~50%，储存环境温度在10~25℃，避免光线直射。冷封胶和冷封包材储存保质期限一般为一年。

在冷封胶的成分构成中，天然橡胶提供黏合作用，冷封包材的冷封胶涂布部位相互间在受到压力时，瞬间就会黏合而无需加热，因此在大幅度提高包装速度、降低劳动力成本的同时，也实现了能源的节约。天然橡胶成分的存在，是确保在高速包装条件下能够实现良好自封合的前提条件，也是实现冷封的关键所在[3]。人工合成聚合物能够使冷封胶在薄膜表面形成吸附亲和作用，因而可以使得冷封胶和薄膜之间实现相对牢固的黏合，保证冷封部位在受

到外力时，冷封胶不易从薄膜表面脱离。用于冷封胶的人工合成聚合物多种多样，对不同薄膜的表面具有不同的亲和黏附作用，故可将冷封胶分为不同品种，应用于BOPP、BOPET、纸张等表面性能完全不同的材料或薄膜。通常认为，冷封胶黏合的自黏性取决于天然橡胶，而最终的黏合强度取决于人工聚合物。此外冷封胶中的水是稀释剂，用于降低涂布工作时的黏度；助剂用于改善涂布加工时冷封胶的状态和性能，如消除气泡，改进涂布转移效果等。

二·冷封包装材料的生产工艺

1．冷封胶包装的生产均采用凹版涂布的方式。在实际生产中，基材的正面印刷图案后涂布剥离剂，基材的反面涂布一定形状的冷封胶并和正面的图案严格对应。一般冷封胶涂布的套准精度为≤±2nm，并且成接头所用的胶带要对冷封胶无粘合力。

2．冷封胶涂布于基材的反面，涂胶单元需要反转装置来实现此功能。一般冷封胶的涂布工艺方式有两种，一种是在印刷机上连线涂布即基材一表印斗涂布剥离剂一反转一与涂布冷封胶一收卷；另一种是对印刷好的基材进行复合加工后再涂布冷封胶，即基材里印一复合一涂布剥离剂一反转一涂布冷封胶。一般情况下，前一种工艺容易操作些，冷封胶易套准，后一种工艺由于材料复合后产生的尺寸变化

等因素，冷封胶的套色相对较困难些。

3．由于冷封胶属于水溶性粘合剂，而水的挥发速度大大低于有机溶剂，因此，冷封胶单元干燥系统的干燥能力要大于其他的单元。

4．收卷好的膜必须悬空挂在架子上，不可平放在地上、铲板上，不可竖直堆放，以防背粘；成品卷最好用黑PE膜或镀铝膜包好，以达到避光防尘的目的。

总之，冷封胶涂布包装的生产属于一种技术含量高、难度大的生产过程，它充分体现了生产厂商的技术能力、质量控制能力、管理能力【4】。

三．冷封包材的优缺点

冷封包材有与热封包材相比有许多的优点。

1．冷封胶薄膜低异味、无污染，可直接与食品接触，符合食品包装的法规要求。冷封胶的主要成分是天然橡胶和水，依靠压力进行封合，故无异味和污染。而热越材料的热封层(塑料物质)在高温作用下热封层熔化后粘合在一起，此过程中可能产生异味和有害物质。

2．生产效率提高。冷封包装的封合速度可达到热封包装的5—6倍。复合薄膜在进行热封的时候，需要控制好热封温度、热封时间、热封压力这3个工艺参数才能得到满意的封口强度，而冷封胶包装只需要调整封合压力即可。节省了热传递的时间，加快了生产速度。

3．不需要加热，减少了能源损耗，降低包装设备的维护成本，并且设备的操作更加安全。

4．与热封材料相比，节省了热封层，仅仅在需要封合的地方涂布冷封胶，大大减少了材料浪费。

5．冷封胶薄膜封口强度适中，还可以根据不同的产品作出调整，具有较好的易撕开性。

但冷封薄膜存在以下局限性：

1.包装薄膜上涂布的冷封胶有效期比较短，储藏条件要求较高，常温下一般为6个月。

2.对印刷设备和印刷工艺要求严格，大型印刷包装公司才具有生产冷封薄膜的能力。

3.包装设备精度高，自动化程度高，价格偏高。

虽然目前这些关于冷封薄膜的问题还没有解决，但是我想象随着科学技术的不断进步和人们不懈的努力，这些问题必定会逐一解决。到时候，冷封包装必定会得到更广泛的应用，迎来更崭新的未来【5】。