復合材料的特點是復合后的材料特性優(yōu)于組成該復合材料的各單一材料的特性。而復合包裝材料，正是在微觀結(jié)構(gòu)上遵循揚長避短的結(jié)合，發(fā)揮所組成物質(zhì)的優(yōu)點，擴大使用范圍，提高經(jīng)濟效益，使之成為一種更實用、更完備的包裝材料，利用它們優(yōu)良的綜合性能，以達到商品包裝的要求。另外，復合包裝材料的性能好壞還與復合時所用膠粘劑有關(guān)，膠粘劑的選擇必須考慮它的粘接性、抗介質(zhì)性、耐熱性、衛(wèi)生性等。因此，一種優(yōu)良的復合包裝材料離不開不錯的膠粘劑。
復合包裝材料
1、常用的復合包裝材料
常用的復合包裝材料主要是各種復合薄膜。所謂復合薄膜，是指以紙、玻璃紙、塑料薄膜、金屬箔等柔性包裝材料為基礎(chǔ)材料，經(jīng)過各種復合加工方法所得到的具有綜合性能的柔軟性復合包裝材料。具體包括：玻璃紙/塑料、紙/塑料、塑料/塑料、紙/金屬箔、塑料/金屬箔、玻璃紙/塑料/金屬箔等。此外，還有干法紙/塑料、干法紙/塑料/其他材料等。
2、常用的復合方法
復合包裝材料根據(jù)不同的內(nèi)裝物，可以用不同的結(jié)構(gòu)材料和不同的復合工藝，而其中復合工藝的正確選擇，不僅關(guān)系到復合材料的復合質(zhì)量，而且影響到復合的生產(chǎn)效率。
◎涂復法
該法是指在薄膜表面涂上流動性的物質(zhì)，使薄膜表面形成緊貼著皮膜的一種方法?？梢蕴岣弑∧さ臒嵴澈闲?、防濕性、氣體隔絕性、紫外線吸收性及抗靜電性等性能。例如，為了提高拉伸聚丙烯薄膜(opp)的熱粘合性和氣體隔絕性，涂覆偏二氯乙烯樹脂溶液并使之干燥，就是采用這種方法。
◎干式復合法
干式復合法也叫干法層壓復合，其工藝過程是：在基礎(chǔ)薄膜(強度較大的復合基層材料)上涂上溶劑型粘合劑，經(jīng)過熱烘道使粘合層材料上粘合劑中的溶劑完全揮發(fā)，再與第二層基材經(jīng)加溫加壓復合。這種復合不僅適合塑料薄膜之間的復合(如聚丙烯與聚乙烯、聚酯與聚乙烯、尼龍與聚乙烯等的復合)，也適合塑料薄膜與鋁箔、紙張之間的復合(如雙向拉伸聚丙烯，鋁箔與聚乙烯三層復合，玻璃紙、鋁箔與聚乙烯三層復合等)。干式復合法采用的粘合劑是用揮發(fā)性較強的有機溶劑制備的，其軟化點溫度應(yīng)不影響薄膜性質(zhì)，并且具有良好的粘合性能，再加熱時也不會剝離。該法是生產(chǎn)鋁箔復合包裝材料中常用的方法。其復合材料廣泛用于巧克力、香煙、藥品及蒸煮食品的包裝。
◎濕式復合法
濕式復合法也叫濕法層壓復合，其工藝過程是：先做層基材(如塑料薄膜、鋁箔等)表面涂布水溶性或水乳性粘合劑，在濕潤狀態(tài)下即與第二層基材(如紙、玻璃紙等)一起通過復合裝置進行擠壓復合，然后再通過熱烘道烘干除去溶劑，使兩層基材復合在一起。這種工藝所使用的粘合劑多為以水為溶劑韻粘膠液或乳化液，主要有聚乙烯醇、硅酸鈉、淀粉、聚醋酸乙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物、聚丙稀酸酯、天然樹脂等。由于濕法復合所用粘合劑具有水溶性，因此它的基材至少有一層應(yīng)當是紙或干法紙或玻璃紙，且不能被水浸濕而引起變形。
◎擠出復合法
擠出復合是將熱塑性材料，如pp、pe等，在擠出機內(nèi)熔融后，擠入平口模成片狀熱融薄膜作為粘合劑，這種熱融薄膜是被拉伸到規(guī)定的厚度，再與另外的基材一起，在由金屬冷卻輥和包膠輥組合的擠壓裝置進行復合完成。此法工藝簡單，無需粘合劑，但加工材料中必須有一個是塑料(樹脂)，否則難以成型。
◎熱熔復合法
此法是將熱熔融粘合劑加熱熔解成流動狀態(tài)后涂復，并立即壓粘其他薄膜以進行復合。與干式復合和濕式復合相比，其優(yōu)點是無需熱烘道干燥，復合時間短，節(jié)省能源，成本低，并且無溶劑公害。適用于紙、塑料和鋁箔等復合。熱熔法可采取以下三種加工方式完成復合作業(yè)：一種是簾流復合，是把熱熔物用泵從儲料槽輸送到“模頭”(縫寬約0.5mm以下)，經(jīng)空氣加工形成熱融物的均勻簾流，再與基材復合，可以多次進行。第二種是縫模復合，熱融物經(jīng)過縫模器的“口模”，直接噴射到背輥上(面上覆有基材)，依據(jù)材料品種的不同用途而掌握其涂布量。第三種是輥式復合，所采用的輥式涂布機與造紙工業(yè)的涂布機大體相同。
膠粘劑
◎膠粘劑的選擇
在設(shè)計產(chǎn)品包裝時，除了對各種基材的正確選擇外，對膠粘劑的選擇至關(guān)重要。復合包裝是多層薄膜粘結(jié)而成，大都是用于食品、藥品包裝袋，因此對膠粘劑要求柔軟、耐熱、耐低溫、無害無味、耐各種介質(zhì)腐蝕、粘結(jié)能力良好。在我國市場上，復合包裝膠粘劑主要以雙組分聚氨酯膠粘劑為主，其具有優(yōu)越的物理化學性能。主要體現(xiàn)在：(1)聚氨酯膠粘劑中含有極性高的異氰酸酯基(—nco)和氨基甲酸基(—nhcoo—)，與含有活性氫的材料有著優(yōu)良的粘結(jié)力，聚氨酯膠粘劑還與被粘合材料之間產(chǎn)生氫鍵作用，因而使粘合更加牢固。(2)可調(diào)節(jié)聚氨酯配方，粘合層從柔性至剛性可任意調(diào)整，從而滿足不同材料粘合的需要。(3)聚氨酯膠粘劑可加熱固化，也可室溫固化，工藝簡單。(4)聚氨酯膠粘劑固化時沒有副作用產(chǎn)生，因此不易使粘合薄膜產(chǎn)生缺陷。(5)聚氨酯膠粘劑除具有良好的粘合強度和>中擊強度外，耐油、耐化學藥品、耐低溫、無害、無味、柔軟性好。
聚氨酯雙組分粘合劑有a、b兩種組分調(diào)和使用。a組分是含有多羥基(—oh)的聚酯或聚醚作為主劑;b組分是含有多異氰酸酯基作為固化劑，使用時將a(主劑)、b(固化劑)及稀釋劑按一定比例混合。由于多異氰酸酯基中的(—nco)與聚酯或聚醚中的多羥基(—oh)之間發(fā)生反應(yīng)，生成含有一定量的異氰酸酯基的交聯(lián)固化的聚氨酯膠層。例如，含有兩個羥基的聚酯或聚醚的主劑與含有三個異氰酸酯基的固化劑間的反應(yīng)為：
ho—r—oh+2ocn—r—nco→ocn—r—nhco—r—cohn—r—nco。
◎粘結(jié)機理
雙組分聚氨酯膠粘劑的粘結(jié)機理是主劑是由含許多活潑氫，如羥基、氨基等的物質(zhì)組成。而固化劑則是由多異氰酸酯的化合物組成。當固化劑中的異氰酸酯與主劑中的活潑氫接觸時，便會自動進行加成反應(yīng)，生成氨基甲酸酯的結(jié)構(gòu)，使主劑與固化劑結(jié)合，分子量成倍增加，甚至生成帶支鏈結(jié)構(gòu)的立體構(gòu)像的交聯(lián)產(chǎn)物，具有粘接力高的特點。由于聚氨酯分子中含有大量的極性基團，偶極矩大，對被粘材料有很大的親和力，所以能同時對多種材料起到粘結(jié)作用。另外，固化劑中的異氰酸酯基(—nco)是一個十分活潑的反應(yīng)性基團，它除了能與主劑中的活潑氫反應(yīng)外，也可以與被粘材料表面物質(zhì)分子中的活潑氫反應(yīng)，生成化學建，使膠粘劑分子同時與被粘的兩種材料發(fā)生橋架作用，產(chǎn)生很好的粘接力。膠粘劑經(jīng)充分交聯(lián)固化后，有很高的內(nèi)聚力，膠膜強韌柔軟，產(chǎn)生的粘接力更強。
復合包裝材料適合現(xiàn)代人們快速生活節(jié)奏，具有優(yōu)良的特性，如：保護性、操作性、商品性、衛(wèi)生性、耐油性等而深受人們喜愛。近年來，復合包裝材料發(fā)展十分迅速，世界各國都在競相研制，隨著新的復合工藝、復合基材和更優(yōu)良的粘合劑的不斷涌現(xiàn)，復合包裝材料必將為世界包裝工業(yè)譜寫更輝煌的篇章。
