包 装 工 艺
情境三:旺旺食品袋生产
学习子情景3:将塑料薄膜与纸进行复合
复合工艺
所谓复合,是指通过某种工艺方法,把两种所谓复合,是指通过某种工艺方法,把两种
或两种以上的材料层合在一起,形成新的一体材或两种以上的材料层合在一起,形成新的一体材
料。料。
常见复合材料的种类
• 纸塑复合材料纸塑复合材料
• 塑塑复合材料塑塑复合材料
• 铝塑复合材料铝塑复合材料
• 纸铝塑复合材料纸铝塑复合材料
干式复合法
干式复合法是在复合基材上均匀涂布一层溶
剂型黏合剂,经烘道除去黏合剂中溶剂后干燥,
在热压状态下与其他复合基材层合后形成复合材
料。使用这种方法进行复合的材料可以是塑料薄
膜,也可以是纸张、铝箔等其他材料,根据商品
包装的需要选择相适应的材料进行复合。
干式复合法工艺流程
干式复合工艺流程
1,5—复合基材;2—涂胶辊;3—烘道;
4—复合辊;6—复卷;7—黏合剂
干式复合法优点
干式复合法主要有以下干式复合法主要有以下44个优点:个优点:
可选择的复合基材广泛。塑料薄膜、纸张、铝箔甚至无纺布问
均可进行复合。
复合薄膜可进行表印,也可进行里印。印刷面如放在复合层里
面,能提高图像色彩的光泽度,同时能防止图像被擦伤或被溶
剂破坏,起到保护印刷面的作用。
根据复合材料的耐热、耐冷、耐油、耐药品性、耐高温蒸煮等
性能要求,黏合剂种类和涂布量可自由设定
生产效率高,操作简单。
干式复合法
干干式式复复合合法法的的主主要要缺缺点点是是:由由于于使使用用溶溶剂剂
型型黏黏合合剂剂,,存存在在有有污污染染环环境境和和残残留留溶溶剂剂毒毒性性
的的问问题题;;容容易易产产生生气气泡泡、、皱皱纹纹、、层层合合不不良良现现
象。象。
干式复合法黏合剂
双液型粘合剂是以高分子末端具有羟基
的多元醇和二元羧酸发生反应的聚酯或聚醚
为粘合剂的主剂,以末端带异氰酸基团的二
异氰酸酯为固化剂组成的。
一般来讲,从性能上聚酯型的比聚醚型
的好,粘结力高,可在120ºC以上的高温蒸煮
袋的生产中使用 两个组分按一定的比例混合
后就发生交联反应,两个组分都以惰性溶剂
醋酸乙酯为溶剂。
干式复合法黏合剂
一液型聚氨酯粘合剂一液型聚氨酯粘合剂
这是用TDI(甲苯二异氰酸酯)、MDI(二苯
基甲烷二异氰酸酯)、HDI(己基甲苯二异氰酸酯
)、XDI(二甲苯基二异氰酸酯)等的二异氰酸酯
同聚酯或聚醚等多元醇反应生成的末端具有异
氰酸基团的材料。
一液型的聚氨酯粘合剂由于没有固化剂,末端
的异氰酸基团靠薄膜表面上吸附了的水分发生
交联固化作用。
张力的控制
在干法复合中,张力的控制是十分重要的。
张张力力控控制制过过小小,,制制品品易易产产生生皱皱纹纹,收卷了的
卷筒在直立放置时易散开。
张张力力控控制制过过大大,,拉伸大,伸长大,破坏印刷
图案;制袋后袋的开口处易内卷曲和收缩,也
有可能拉断薄膜。
烘道温度
烘道温度一般在6060ººCC~~9090ººCC,温度不要过高,
过高会使薄膜在牵引张力下过度拉伸而复合后
因薄膜收缩而发皱。
干式复合涂布方式
干式复合法中黏合剂的涂布方式有3种:
(a)以橡胶辊和涂布辊之间的间隙及涂布辊与
复合基材问的速度比来调整涂布量,这种涂布
的长处是不需经常更换辊子,清洗方便,但涂
布量不易控制,橡胶辊易膨胀变形。
(b)是依靠橡胶辊和涂布辊之间的压力及相互
的速度差来控制涂布量,优缺点与 (a)中结构
相似。
干式复合涂布方式
(c)(c)使使用用凹凹版版辊辊进进行行涂涂布布,,
能能定定量量、、均均匀匀地地进进行行涂涂
布布。。凹凹版版辊辊表表面面凹凹孔孔形形
状状有有锥锥形形、、格格子子形形和和斜斜
线线形形,,主主要要使使用用格格子子形形。。
这种方式涂布量非常均
匀。
干式复合涂布方式
黏合剂采用凹版辊涂布法时,涂布量要根据
复合基材的特点来选择,通常未经印刷或印刷面
积较小的基材,涂布量在~/m2;纸张等
基材或印刷面积较大的基材,涂布量在~
/m2;包装干燥类食品的基材,涂布量在2~
/m2;包装含水食品的基材,涂布量在~3g/
m2;耐蒸煮的基材,涂布量在~4g/m2;铝箔
蒸煮的基材,涂布量在4g/m2以上。
干式复合涂布方式
湿式复合法
湿式复合法是是粘粘结结剂剂涂涂布布在在复复合合基基材材表表面面后后,,
立立即即就就复复合合,,再再进进行行加加热热固固化化,,从从而而形形成成复复合合
材材料料。。复合时,粘结剂中含有溶剂或水,利用
复合基材的多孔性,使溶剂和水被孔隙吸收透
过而挥发。
湿式复合法工艺流程
湿式复合工艺流程
1,3一复合基材;2一复合辊;4一涂胶辊;
5一烘道;6,7一复卷;8一黏合剂
湿式复合法
湿式复合法与干式复合法工作原理基本相
似,其差别差别是:
一是在于前者是先复合再干燥,后者是先干燥
后复合;
二是前者使用水溶性黏合剂,后者是使用溶剂
型黏合剂;
三是前者最少要求一层为透气性复合基材,后者
对材料无特殊要求。湿式复合主要用于纸/纸、
铝箔/纸、玻璃纸/纸、塑料薄膜/纸等材料的
生产。
湿式复合法黏合剂
湿式复合法中使用的黏合剂主要有:聚乙烯
醇、硅酸钠、淀粉、聚乙酸乙烯、乙烯一乙酸
乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、天然树脂等。如如今今
常见为水分散乳剂型黏合剂。常见为水分散乳剂型黏合剂。
湿式复合法黏合剂
•聚聚乙乙酸酸乙乙烯烯黏黏合合剂剂以PVA胶体为主,适用于纸
张、铝箔、PVA等极性较高材料间的复合。它
调配好之后可放置较长时间,复合后黏接性好。
湿式复合法黏合剂
•乙乙烯烯一一乙乙酸酸乙乙烯烯共共聚聚物物 由于聚乙酸乙烯的极
性较高,无法与极性低的基材复合,故选用乙
烯一乙酸乙烯共聚物。这类黏合剂的极性较低,
除能与极性高的基材复合,还能与PS、PET等
极性低的基材复合,拓宽了复合基材的使用范
围。
湿式复合法黏合剂
•聚丙烯酸酯 与前两种黏合剂相比黏度调节更
容易,对复合基材的适应性好。
湿式复合法黏合剂
•聚氨基甲酸酯 这是一类双组分黏合剂,适用
较难复合的基材如LDPE、MDPE、PP等。它
的黏度不大,且会随时间的增长而增加。
热熔复合法
热热熔熔复复合合法法是是把把不不含含水水或或溶溶剂剂的的热热熔熔性性树树脂脂
加加热热熔熔融融后后,,涂涂布布在在一一复复合合基基材材表表面面,,然然后后立立
即与另一基材层合,经冷却后得到复合材料。即与另一基材层合,经冷却后得到复合材料。
热熔复合法
热熔复合工艺与前两种工艺相比,优势在于
工艺简单,复合时间短,成本低,无需溶剂,
可进行特殊要求的复合。缺点是耐热性差,容
易炭化和产生臭氧,复合材料的黏合力不强。
热熔复合主要用于PT/PT、铝箔/PT、铝箔
/纸等材料的生产。
热熔复合法工艺流程
热熔复合工艺流程
l,4一复合基材;2一复合辊;3一冷却辊;5一EVA等黏合剂
热熔复合法
用于热熔复合法的黏合剂应具备几个条件:
加热熔融后分解物少;
熔融后黏度较低;
对复合基材的润湿性好;
黏接力强。
热熔复合法
现在主要使用乙烯一乙酸乙烯共聚物(EVA)、
乙烯一丙烯酸共聚物(EEA)、聚烯烃、蜡和少
量的松脂类树脂、石油类树脂混合后的黏合剂,
其中EVA的加入量达80%之多,聚烯烃包括
聚异丁烯、聚丁烯,蜡包括石蜡、微晶蜡、聚
乙烯蜡。
挤出复合法
挤挤出出复复合合又又称称挤挤出出涂涂布布、、淋淋膜膜等等,,主主要要通通
过过挤挤出出机机将将某某种种热热塑塑性性塑塑料料经经加加热热熔熔融融后后作作为为
黏黏合合剂剂,,与与一一种种或或几几种种复复合合基基材材通通过过压压辊辊层层合合
在一起,经冷却后形成。在一起,经冷却后形成。
挤出复合法工艺流程
挤出复合工艺流程
1,6复合基材;2一导辊;3一鼓形辊;
4一烘箱;5,7一挤出机;8复卷
挤出复合法
特点:
(1)黏合剂的涂布量少,仅为干式复合法的
1/l0;
(2)热塑性塑料既为黏合剂层,又为复合层,
因此挤出复合材料价格便宜;
(3)采用挤出复合的基材可进行里印;
(4)环境污染小,复合后材料中残余量少。
挤出复合法
挤出复合法使用的黏合剂主要是LDPE,
除此以外还有PP、EVA、EEA、Surlyn等。
为提高基材问的复合牢度,会预先涂布AC剂。
涂布AC剂时可选用凹版辊涂布。
挤出复合法
挤出复合机可涂布厚度在4~100μm的黏
合剂层,它主要通过T形口模来完成的。
挤出复合法
热塑性树脂经加热后进入T形口模,在到
达冷却钢辊之前,是与空气接触,在此完成氧
化。与空气接触时间越长,氧化时间越长,它
与复合基材间的黏合力越好,但材料的热封性
下降。因此要根据实际需求来确定T型口模与
冷却钢辊间的距离。
挤出复合法
PVA、PVC、PT、Pc、PVDc、纸、铝
箔等都可以通过这种方式进行复合,有二层、
三层、四层甚至五层、六层等结构。注意:纸
张类吸湿性较大的复合基材与高温的塑料黏合
剂进行复合时,会影响其黏合牢度,所以在用
此类材料时要预先进行烘干。
共挤出复合法
共共挤挤出出复复合合法法,,是是采采用用两两台台或或两两台台以以上上挤挤
出出机机共共用用一一个个复复合合模模头头,,生生产产出出多多层层复复合合薄薄膜膜
的工艺。的工艺。
共挤出复合法
主要特点是:主要特点是:
(1) (1)只能选用具有相容性的热塑性塑料,如果只能选用具有相容性的热塑性塑料,如果
塑料间不能相容,则需加入另一种与这些塑料塑料间不能相容,则需加入另一种与这些塑料
都能相容的黏接性树脂;都能相容的黏接性树脂;
(2) (2)不使用不使用ACAC剂,没有环境污染;剂,没有环境污染;
(3) (3)同干式复合法和挤出复合法相比,生产成同干式复合法和挤出复合法相比,生产成
本最低;本最低;
(4) (4)对各层薄膜厚度控制较困难;对各层薄膜厚度控制较困难;
(5) (5)生产出的复合薄膜只能进行表印。生产出的复合薄膜只能进行表印。
共挤出复合法
共挤出复合与生产单层塑料薄膜工艺流程
相似,也分管膜法和平膜法。
无溶剂复合法
1974年,德国的Herberts公司对单组分
无溶剂黏合剂的工业化生产,标志着无溶剂复
合开始正式推广。如今,此种方法在复合材料
的软包装中应用越来越多。所所谓谓无无溶溶剂剂复复合合,,
是是采采用用100100%%固固体体的的无无溶溶剂剂型型黏黏合合剂剂,,在在无无溶溶
剂剂复复合合机机上上,,将将两两种种基基材材复复合合在在一一起起的的一一种种方方
法,又称反应型复合。法,又称反应型复合。
无溶剂复合法
无无溶溶剂剂复复合合使使用用的的黏黏合合剂剂,,是是100100%%的的固固
体体,,没没有有挥挥发发性性物物质质存存在在。。其其种种类类主主要要有有两两种种::
单组分和双组分聚氨酯黏合剂。单组分和双组分聚氨酯黏合剂。
无溶剂复合法
单组分聚氨酯黏合剂也称单组分潮气固化
型黏合剂,其原理是聚氨酯的化学结构中含有
异氰酸根基团遇到空气中的水分,会发生一系
列的聚合反应,放出C02,发生固化,因此必
须在黏合剂处于液状时进行涂覆。
无溶剂复合法
双组分聚氨酯黏合剂固化原理为氨酯化反
应,即含异氰酸根基团的预聚物和含羟基官能
团的基料进行加聚反应,其反应只需极少量的
水分来催化。
无溶剂复合法
现在还有一类新型黏合剂——紫外固化型
黏合剂,这种阳离子固化型黏合剂中含有光引
发剂,在紫外光激发下,由基态跃迁至激发态,
产生路易斯酸分解,引发黏合剂中的环氧嵌段
交联聚合,最终固化。这种黏合剂比前两种反
应速度要快得多,复合效率大大提高。
无溶剂复合法
无溶剂复合机除无烘干装置外,其他与干
法复合机大致相同。