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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，把两种或两种以上的材料层合在一起，形成新的一体材料。常见复合材料的种类•纸塑复合材料•塑塑复合材料•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4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。干式复合法干式复合法的主要缺点是：由于使用溶剂型黏合剂，存在有污染环境和残留溶剂毒性的问题；容易产生气泡、皱纹、层合不良现象。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。张力控制过小，制品易产生皱纹，收卷了的卷筒在直立放置时易散开。张力控制过大，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60ºC～90ºC，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)使用凹版辊进行涂布，能定量、均匀地进行涂布。凹版辊表面凹孔形状有锥形、格子形和斜线形，主要使用格子形。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1.5～2.5g／m2；纸张等基材或印刷面积较大的基材，涂布量在2.5～3.5g／m2；包装干燥类食品的基材，涂布量在2～2.5g／m2；包装含水食品的基材，涂布量在2.5～3g／m2；耐蒸煮的基材，涂布量在2.5～4g／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粘结剂涂布在复合基材表面后，立即就复合，再进行加热固化，从而形成复合材料。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。如今常见为水分散乳剂型黏合剂。湿式复合法黏合剂•聚乙酸乙烯黏合剂以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•乙烯一乙酸乙烯共聚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。热熔复合法热熔复合法是把不含水或溶剂的热熔性树脂加热熔融后，涂布在一复合基材表面，然后立即与另一基材层合，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。挤出复合法挤出复合又称挤出涂布、淋膜等，主要通过挤出机将某种热塑性塑料经加热熔融后作为黏合剂，与一种或几种复合基材通过压辊层合在一起，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。共挤出复合法共挤出复合法，是采用两台或两台以上挤出机共用一个复合模头，生产出多层复合薄膜的工艺。共挤出复合法主要特点是：(1)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都能相容的黏接性树脂；(2)不使用AC剂，没有环境污染；(3)同干式复合法和挤出复合法相比，生产成本最低；(4)对各层薄膜厚度控制较困难；(5)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。所谓无溶剂复合，是采用100％固体的无溶剂型黏合剂，在无溶剂复合机上，将两种基材复合在一起的一种方法，又称反应型复合。无溶剂复合法无溶剂复合使用的黏合剂，是100％的固体，没有挥发性物质存在。其种类主要有两种：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。