包装用复合薄膜
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料粘接技术手册》第319页（2838字）
柔软性包装材料，过去主要是纸、玻璃纸和铝箔的复合品。第二次世界大战以后，出现了塑料薄膜与塑料薄膜、塑料薄膜与铝箔的复合品或者多层薄膜。由两种不同薄膜基材制成复合薄膜，能使每种基材的优良性能结合于新材料中。而且，在最佳情况下还能克服每种基材的某些不良性能。复合薄膜具有良好的防潮、防水、耐油、耐热、气密等优点，可作为速溶茶、速溶咖啡、奶酪、药品、干燥食品、冷冻食品、糕点、糖果、肉食品、奶粉等的包装材料，具有保护、保存等多种功能。
1．复合薄膜的组成
复合薄膜的组成是多种多样的。它的构成是根据各素材的特性，由适当的外层材和内层材组合，外层材主要是纸、玻璃、铝箔等具有良好耐热性尺寸稳定性和印刷性能的材料。内层材主要是聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯等具有出色的热封性和卫生性材料。此外具有较高强度的各种拉伸薄膜(聚酯、聚丙烯、尼龙等)、聚碳酸酯、醋酸纤维素、硬聚氯乙烯等也可供作外层材料。复合薄膜的种类、性质和用途见表6－21。
表6－21 复合薄膜的种类及用途
复合薄膜广泛用于食品包装。食品包装复合薄膜用的胶粘剂应具备下述条件：
①完全无臭无味。
②在食品卫生方面不含有害的萃取物。
③耐寒、耐温性好，层压时耐100℃，热封时耐200℃，贮存时耐0℃以下。
④受日光照射不会产生发黄、分解。
⑤富有柔软性。
⑥不会产生卷曲和沟状剥离。
⑦良好的耐油、耐碱和耐醋酸性。
⑧适宜于照相凹板、凸板的印刷。
⑨表面对油墨的粘接性好，不引起油墨发黄、变质。
2．复合薄膜层压法
复合薄膜层压方法大致分为湿法层压、于法层压、热熔层压、共挤层压、挤复层压等五种。这些方法的一般性质，适用的加工品种及用途等，可参见表6－22。同种塑料薄膜层压时所用的胶粘剂见表6－23所示。现将各种层压方法简要介绍如下。
表6－22 复合薄膜层压方法及用途
表6－23 同种塑料薄膜层压用胶粘剂
(1)湿法层压
湿法层压是将水基胶粘剂涂敷在一粘接面上，当表面被浸润后与另一粘接面对合上，通过压紧辊筒压紧，再经加热干燥即成。
湿法层压用胶粘剂主要有淀粉、酪朊、聚乙烯醇、硅酸钠等水溶液，以及聚醋酸乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯等乳液、天然橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯等橡胶乳胶。
湿法层压由于胶粘剂都是含水的，粘合膜要经过干燥，因此被粘物至少要有一层是像纸张、织物或玻璃纸等透水的物质。
(2)干法层压
干法层压是先将第一块基材涂上胶粘剂，通过敞开干燥，合上第二块基材，在加热下加压而制成。它是纸张、铝箔、塑料薄膜等组合层压的重要方法，尤其适用于同种或异种塑料薄膜的层压。如聚酯／聚乙烯、尼龙／聚乙烯、聚丙烯／聚乙烯、聚酯／铝箔／聚乙烯、玻璃纸／铝箔／聚乙烯的复合薄膜等。
干法层压的胶粘剂多采用双组分的热固性树脂和丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯等，但丙烯酸树脂耐热性不够理想，环氧树脂太脆，聚氨酯耐热性好、剥离强度高，尤其是聚酯型聚氨酯应用得最为普遍。
(3)热熔层压
热熔层压是将熔融状态的胶粘剂涂敷在第一基材表面上，直接与第二基材对合，通过冷却辊筒，实现了粘接。胶粘剂一般采用照相凹版辊筒或浸渍的方法进行涂敷。
适于热熔层压的胶粘剂有：乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯酸酯共聚物、聚异丁烯、聚丁二烯、石油树脂等改性蜡类热熔胶粘剂。
(4)共挤层压
共挤层压是两台以上的塑料吹塑机，利用多孔机头，通过共同挤出，将尚处于熔融态的不同基料层压为一体。
这一方法不需要胶粘剂，只有分子结构相同或相似的塑料之间才能实现熔合，如高密度聚乙烯／低密度聚乙烯、高密度聚乙烯／中密度聚乙烯／低密度聚乙烯间的复合或乙烯丙烯共聚物／聚乙烯的复合等。当两种塑料的分子结构差异较大时，就必须加入第三种能与两者具有亲和力的材料作为胶粘层，才能实现熔合，如尼龙／聚乙烯复合时，须以离子型树脂作为胶粘层。
(5)挤复层压
挤复层压是把第二种材料如聚乙烯、聚丙烯或尼龙等，通过挤出机的T型机头挤出熔融状态的薄膜涂覆在另一个已经定型的薄膜状物体上，使之层压成一体，这种方法不用胶粘剂，但是二种基材中必须有一种是热塑性塑料薄膜，如铝箔／塑料、织物／塑料、纸张／塑料、塑料／塑料等。
为了提高层压粘合性能，必须对被粘合的基材薄膜进行打底处理，使用的底漆(也称固定剂)，一般为烷基钛酸盐溶于己烷的稀溶液，被粘面涂敷烷基钛酸盐之后，由于空气中水分而水解，形成氧化钛的皮膜，增大粘接性。烷基钛酸盐法适于聚乙烯与纸、玻璃纸、铝箔的层压。烷基钛酸盐的浓度根据材料不同而异，对纸和铝箔为2%，对玻璃纸、乙烯薄膜、醋酸纤维素等含增塑剂较多的材料为5～1%较适当。煮沸用薄膜，特别是要求耐水耐温时，使用双组分聚氨酯胶粘剂，提高加热干燥的温度使其反应。
聚酯、尼龙、聚丙烯作为被粘合基材时，须进行电晕放电处理，而且与聚氨酯、聚乙烯、亚胺、环氧树脂的溶液相配合进行挤复层压。