薄膜層合

薄膜層合是將多層不同薄膜複合成高分子材料的方法。具體可以分為採用擠出複合法,共擠出複合法,無溶劑複合法,乾式複合法和濕式複合法等。

簡介

薄膜層合是將多層不同薄膜複合成高分子材料的方法。薄膜層合過程使用的主要材料有塑膠薄膜(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯)、玻璃紙、紙張、金屬箔等。通過複合可獲得各單一材料的綜合性能具有防潮、防水、陽氣、保香、可加熱等特點。廣泛用於食品與其他物品的包裝。

薄膜層合的具體方法

乾式複合法

乾式複合法是將粘合劑(膠水)塗在一種塑膠薄膜上,然後通過烘道把多餘的溶劑揮發掉,再用熱壓輥和另一種塑膠薄膜壓合在一起的複合加工工藝 。這種複合加工工藝對批量、數量要求的靈活性大,可以進行多品種、多層薄膜的複合加工。適合品種複雜、批量小、種類繁多的包裝產品複合加工。這種加工方式尤其適合我國的食品和小食品品種花樣繁多、批量少、翻新快的特點。其加工方式的缺點是不好複合過薄的薄膜(0.02mm以下的薄膜),成本貴、容易殘留粘合劑、熔劑和異味。塗膠乾式復膜機本身的烘道長短、加熱的方式、塗膠的方式、上膠量的控制、收放料張力的控制、熱鼓溫度的控制和是否具備冷卻定型裝置等決定了它的價位、檔次的高低。當前國內乾式複合大量採用的是雙組分粘合劑,小的生產廠家和個別產品還使用單組分粘合劑。水溶性粘合劑既符合環保的要求,又沒有溶劑的殘留,但塑膠與塑膠的複合還尚未批量地使用,只是在金屬鋁箔與紙的濕式複合時採用了。單組分粘合劑的氣味大、不固化、不耐溫、複合牢固差,不宜在食品包裝上使用。

另外,要長期使用PE薄膜作為複合里料的話,尤其是複合比較厚的PE薄膜,特別要注意PE(聚乙烯)薄膜的表面張力,通常應該在42~52dyn以上才能保證覆膜後的牢固度(建議在覆膜機上安裝火花處理機)。

濕式複合法

濕式複合法是把粘合劑(膠水)塗在膜(箔)上,與被複合物壓合,然後再通過烘道烘乾。通常是金屬鋁箔或塑膠薄膜與紙複合加工時採用的複合方法,複合時採用水溶性的粘合劑。

共擠複合法

共擠複合法是將單一樹脂或多種樹脂熔化後,經數個模頭擠出共聚成膜的加工工藝(吹脹成膜或流延成膜)。此種複合不使用黏合劑,所以複合後的薄膜也就沒有溶劑的殘留了。

無溶劑複合法

無溶劑複合法就是將帶有預塗熱熔膠層的塑膠薄膜。通過熱輥和另層塑膠薄膜壓合在一起。這種複合方式節能、節耗、節時、少污染,是今後發展的方向。但由於無溶劑複合設備的造價昂貴,還有複合膠和技術的原因,國內還極少使用。

擠出複合法工藝

對於擠出複合來講是將兩種複合基材,通過兩個放送輥同時送入複合輥與熔融流動的熔膜接觸,並通過複合輥產生的壓力使兩種基材複合在一起 。

複合強度的高低是衡量複合材料質量的主要技術指標。複合層與基材的粘附力與許多因素有關。其中主要與基材的特性、樹脂的熔融指數、熔膜粘度、基材預熱溫度、基材表面處理、複合溫度、複合速度、複合壓力及復膜厚度等因素有關。分述如下:

(1)複合用原材料的選擇

擠出複合所用原料很多,如聚乙烯、聚丙烯、離子型聚合物、尼龍、乙烯一酷酸乙烯共聚物等,但目前以低密度聚乙烯用量最大,因為它有工藝條件好、韌性高、好的耐化學性能及耐寒性能,同時產量大價格便宜,因此更多選用了低密度聚乙烯為主要原料,通過對不同熔融指數樹脂的複合試驗,認為熔融指數為7的樹脂效果比較好。因為該樹脂融體粘度低,容易在基材表面輔展、濕潤粘附力較大。

(2)複合溫度對粘附力的影晌

與其它擠出工藝相比,擠出複合所需要的熔融溫度較高,熔體溫度範圍在300℃以上,而且應有較好的塑化質量,較高的流動性和均勻性,封能穩定的擠出,因此要求工藝溫度應很好地控制,特別是模頭成型段溫度的控制,因為它是複合質量的關鍵,溫度不均會造成熔體流動不一致,熔膜產生條紋,複合後造成復膜厚度不一致,複合強度也不相同。溫度偏低會帶來熔體流動性差,因此降低了複合強度,溫度偏高縮幅較大、並降低了製品的熱封性能。因此複合溫度必須適當,合理的複合溫度可以提高復膜強度、光澤和造明度。

(3)複合壓力對粘附力的影響

粘附力隨著複合壓力增加而增大。

(4)複合速度對粘附力的影響

複合速度是指基材與熔膜複合時,通過複合輥的線速度,該速度意味著熔膜與基材複合時在冷卻輥與壓實輥之間停留時間的長短,在同等壓力情況下,停留的時間越長,熔膜與基材壓得越實,因此粘附力也就越大。

(5)複合層厚度對粘附力的影響

熱損失與熔膜厚度有關,熔膜越厚,熱損失越少,反之越大,熱損失越大,粘附力下降的越大。

薄膜層合的阻隔特點

通過複合薄膜中的不同材料的相互作用使各個層的優點得到積累,以下是薄膜層合法製得薄膜所具備的功能:

(1)水蒸氣阻隔,防止濕貨乾燥加用於清涼的濕巾:保護乾燥的貨物不受潮,如烤制產品、粉狀產品。

(2)酸性物質阻隔.防止氧化如對於脂肪和鮮貨等。

(3)二氧化碳阻隔。在MAP包裝中防止二氧化碳損失實現穩定的包裝氣體構成加碳酸飲料。

(4)香味阻隔。保護香味不從包裝中揮發出來而損失如咖啡。

(5)氣味阻隔。防止吸收外界氣味或防止香味的丟失。

(6)光線阻隔。防止見光氧化如奶製品。

(7)封合牢固。為了複合薄膜的封合使用熱壓封合。

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