阻隔性塑料包装薄膜的生产工艺及应用中

阻隔性塑料包装薄膜的生产工艺及应用(中)

3 阻隔性塑料包装薄膜的生产工艺

由于材料自身特性的局限性或价格的因素,一般阻隔性材料都不单独使用,为了满足不同商品对阻隔性的要求,软塑包装已经由原来的单层薄膜的生产,向多品种、多功能层次的复合包装膜发展,目前使用得最为普遍的阻隔性塑料包装薄膜的复合技术有4种:干式复合法、涂布复合法、共挤出复合法和蒸镀复合法。

3.1 干式复合法

干式复合法是以各种片材或膜材作基材,用凹版辊在基材表面涂布一层粘接剂,经过干燥烘道烘干发粘后,再在复合辊上压贴复合。这是目前国内最常用的一种复合膜生产方法,干式复合的特点是适应面广,选择好适当的粘接剂,任何片材或膜材都可以复合,如ＰＥ膜、ＰＰ膜、ＰＥＴ膜、ＰＡ膜等,而且复合强度高,复合速度快。但在这几种方法中,干式复合成本最大,另外由于粘接剂用量一般在2.5～5(ｇ·ｍ-2)(干固量),因此有溶剂的残留和环境污染问题存在。

3.2 涂布复合法

涂布复合法的工艺比较简单,对于较难单独加工成膜的阻隔性树脂,如ＰＶＡ、ＰＶＤＣ等均可以采用涂布复合。ＰＶＡ的熔融温度为220～240℃,分解温度200℃,要加工成薄膜需要添加增塑剂和稳定剂,以提高热分解温度,降低熔融温度,生产ＰＶＡ系聚合物薄膜的设备和技术都很昂贵,国内“1035”期间声称已经开发了ＰＶＡ的制膜技术,并且已开始规模化生产[6]。同样的原因ＰＶＤＣ也难以单独成膜。所以,目前对于ＰＶＡ和ＰＶＤＣ的使用较为成熟的技术是涂布工艺,ＰＶＡ是水溶性的,在实际使用中采用水和乙醇的混合物作溶剂,在ＰＥ或ＰＰ薄膜上涂布4～6μｍ的厚度ＰＶＡ,由于ＰＶＡ的耐水性较差,可以采用在ＰＶＡ溶液中添加交联剂以提高其耐水性,同时也提高了ＰＶＡ与ＰＥ、ＰＰ的附着力,可省去底涂,为了制袋方便,涂布ＰＶＡ的ＰＥ或研究人员首先要解决的就是PPC中的聚醚含量太高会致使材料失去生物降解性的问题ＰＰ膜可以与其它膜进行干式复合,形成涂布ＰＶＡ/ＰＥ(或ＰＰ)/ＬＤＰＥ结构的复合薄膜,这种膜的阻隔性能好,抽真空效果比ＰＡ/ＬＤＰＥ还要好,成本比较低。用于涂布的ＰＶＤＣ是偏氯乙烯与丙烯酸酯单体进行乳液聚合的共聚物,加上适当的溶剂和添加剂后,涂覆于玻璃纸、ＢＯＰＰ、尼龙和聚酯上面,使之具有良好的阻湿阻气性能和热封性能,ＰＶＤＣ使用的最大问题在于其安全卫生性,一般认为单体含量应小于1×。

3.3 共挤出复合法

共挤出复合法是利用多台挤出机,通过一个多流道的复合机头,生产多层结构的复合薄膜的技术。这种方法对设备特别是机头设计和工艺控制的要求高,近年来随着机械加工和制造技术的成熟,共挤出复合法得到较快发展,从最早的2层到现在的9层复合膜都可以生产,根据功能的需要,可选择不同的材料,比如一种典型的7层复合膜,其芯形变便可回复层是ＥＶＯＨ,夹在2层尼龙膜之间,提高了阻隔性能,减薄了膜的厚度,外层用粘接剂复合ＰＥ或ＥＶＡ作热封层,这样确保了包装的需要,又降低了成本。据有关调查表明,发达国家的共挤包装薄膜占整个软塑包装材料的40%,而我国仅占6%,因此多层共挤技术在我国将有很大的应用空间,原因是多方面的,首先是设备投入相对不大,相对于国内许多企业的双向拉伸设备而言,共挤出设备简单;其次,共挤出技术日趋成熟;而且多层共挤出材料的选择范围广,各层厚度可以调节,复合薄膜产品的适应性强,而且省了多次复合过程,因此生产成本大大降低,据称生产相同结构的复合包装材料采用共挤出复合工艺比其它复合工艺可以节约30%的成本。

(待续)