[科普中国]-薄膜层合

薄膜层合是将多层不同薄膜复合成高分子材料的方法。具体可以分为采用挤出复合法，共挤出复合法，无溶剂复合法，干式复合法和湿式复合法等。

简介薄膜层合是将多层不同薄膜复合成高分子材料的方法。薄膜层合过程使用的主要材料有塑料薄膜（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯）、玻璃纸、纸张、金属箔等。通过复合可获得各单一材料的综合性能具有防潮、防水、阳气、保香、可加热等特点。广泛用于食品与其他物品的包装。1

薄膜层合的具体方法干式复合法干式复合法是将粘合剂（胶水）涂在一种塑料薄膜上，然后通过烘道把多余的溶剂挥发掉，再用热压辊和另一种塑料薄膜压合在一起的复合加工工艺2。这种复合加工工艺对批量、数量要求的灵活性大，可以进行多品种、多层薄膜的复合加工。适合品种复杂、批量小、种类繁多的包装产品复合加工。这种加工方式尤其适合我国的食品和小食品品种花样繁多、批量少、翻新快的特点。其加工方式的缺点是不好复合过薄的薄膜（0.02mm以下的薄膜），成本贵、容易残留粘合剂、熔剂和异味。涂胶干式复膜机本身的烘道长短、加热的方式、涂胶的方式、上胶量的控制、收放料张力的控制、热鼓温度的控制和是否具备冷却定型装置等决定了它的价位、档次的高低。当前国内干式复合大量采用的是双组分粘合剂，小的生产厂家和个别产品还使用单组分粘合剂。水溶性粘合剂既符合环保的要求，又没有溶剂的残留，但塑料与塑料的复合还尚未批量地使用，只是在金属铝箔与纸的湿式复合时采用了。单组分粘合剂的气味大、不固化、不耐温、复合牢固差，不宜在食品包装上使用。

另外，要长期使用PE薄膜作为复合里料的话，尤其是复合比较厚的PE薄膜，特别要注意PE（聚乙烯）薄膜的表面张力，通常应该在42~52dyn以上才能保证覆膜后的牢固度（建议在覆膜机上安装火花处理机）。

湿式复合法湿式复合法是把粘合剂（胶水）涂在膜（箔）上，与被复合物压合，然后再通过烘道烘干。通常是金属铝箔或塑料薄膜与纸复合加工时采用的复合方法，复合时采用水溶性的粘合剂。

共挤复合法共挤复合法是将单一树脂或多种树脂熔化后，经数个模头挤出共聚成膜的加工工艺（吹胀成膜或流延成膜）。此种复合不使用黏合剂，所以复合后的薄膜也就没有溶剂的残留了。

无溶剂复合法无溶剂复合法就是将带有预涂热熔胶层的塑料薄膜。通过热辊和另层塑料薄膜压合在一起。这种复合方式节能、节耗、节时、少污染，是今后发展的方向。但由于无溶剂复合设备的造价昂贵，还有复合胶和技术的原因，国内还极少使用。

挤出复合法工艺对于挤出复合来讲是将两种复合基材，通过两个放送辊同时送入复合辊与熔融流动的熔膜接触，并通过复合辊产生的压力使两种基材复合在一起3。

复合强度的高低是衡量复合材料质量的主要技术指标。复合层与基材的粘附力与许多因素有关。其中主要与基材的特性、树脂的熔融指数、熔膜粘度、基材预热温度、基材表面处理、复合温度、复合速度、复合压力及复膜厚度等因素有关。分述如下：

（1）复合用原材料的选择

挤出复合所用原料很多，如聚乙烯、聚丙烯、离子型聚合物、尼龙、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，因为它有工艺条件好、韧性高、好的耐化学性能及耐寒性能，同时产量大价格便宜，因此更多选用了低密度聚乙烯为主要原料，通过对不同熔融指数树脂的复合试验，认为熔融指数为7的树脂效果比较好。因为该树脂融体粘度低，容易在基材表面辅展、湿润粘附力较大。

（2）复合温度对粘附力的影晌

与其它挤出工艺相比，挤出复合所需要的熔融温度较高，熔体温度范围在300℃以上，而且应有较好的塑化质量，较高的流动性和均匀性，封能稳定的挤出，因此要求工艺温度应很好地控制，特别是模头成型段温度的控制，因为它是复合质量的关键，温度不均会造成熔体流动不一致，熔膜产生条纹，复合后造成复膜厚度不一致，复合强度也不相同。温度偏低会带来熔体流动性差，因此降低了复合强度，温度偏高缩幅较大、并降低了制品的热封性能。因此复合温度必须适当，合理的复合温度可以提高复膜强度、光泽和造明度。

（3）复合压力对粘附力的影响

粘附力随着复合压力增加而增大。

（4）复合速度对粘附力的影响

复合速度是指基材与熔膜复合时，通过复合辊的线速度，该速度意味着熔膜与基材复合时在冷却辊与压实辊之间停留时间的长短，在同等压力情况下，停留的时间越长，熔膜与基材压得越实，因此粘附力也就越大。

（5）复合层厚度对粘附力的影响

热损失与熔膜厚度有关，熔膜越厚，热损失越少，反之越大，热损失越大，粘附力下降的越大。

薄膜层合的阻隔特点通过复合薄膜中的不同材料的相互作用使各个层的优点得到积累，以下是薄膜层合法制得薄膜所具备的功能：

（1）水蒸气阻隔，防止湿货干燥加用于清凉的湿巾：保护干燥的货物不受潮，如烤制产品、粉状产品。

（2）酸性物质阻隔.防止氧化如对于脂肪和鲜货等。

（3）二氧化碳阻隔。在MAP包装中防止二氧化碳损失实现稳定的包装气体构成加碳酸饮料。

（4）香味阻隔。保护香味不从包装中挥发出来而损失如咖啡。

（5）气味阻隔。防止吸收外界气味或防止香味的丢失。

（6）光线阻隔。防止见光氧化如奶制品。

（7）封合牢固。为了复合薄膜的封合使用热压封合。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学