干式復(fù)合工藝概述

1、干 式 復(fù) 合 工 藝第一章 復(fù) 合 概 論一、復(fù)合的概念1、 復(fù)合的概念：就是使用特定的設(shè)備，借助各種膠粘物質(zhì)，使二層或二層以上的薄膜或其它基材均勻粘合在一起的工藝方法。2、 復(fù)合的目的：就是合理組合各種基材，綜合其優(yōu)點，從而達(dá)到包裝的要求。單一的薄膜，具有各自的特性，但很難同時具有包裝所需的全部特性，如印刷性能、熱封性能、機(jī)械強(qiáng)度、阻氣性能、阻濕性能、阻光性能、耐高溫性能、耐低溫性能、耐介質(zhì)性能（如酸、辣、油、鹽、酒等）、透明度、柔軟度、挺度等等。二、復(fù)合的種類1、 干式復(fù)合：就是在基材表面涂布一層溶劑型膠粘劑，經(jīng)過烘道除去溶劑而干燥，然后與另一基材通過熱輥壓合成膜的復(fù)合方式。2、 濕式復(fù)

2、合：就是在基材表面涂布一層水溶性膠粘劑，然后與另一基材通過熱輥壓合成膜，再經(jīng)過烘道干燥的復(fù)合方式。濕式復(fù)合一般要求其中一種基材具有較強(qiáng)的透過性能，以便水分能在復(fù)合后滲透揮發(fā)。3、 擠出復(fù)合：就是用擠出機(jī)將聚乙烯樹脂或其它樹脂加熱熔融、經(jīng)過模唇流出形成片狀薄膜后立即與另一種或二種基材通過冷卻輥壓合成膜的復(fù)合方式。4、 蠟式復(fù)合：就是以衛(wèi)生級微晶石蠟作膠粘劑，將石蠟在加熱槽中熔融后均勻涂布在基材上，然后與另一基材通過壓輥壓合成膜的復(fù)合方式。5、 無溶劑復(fù)合：就是將經(jīng)加熱后粘度變小的非溶劑型膠粘劑涂布在基材上，然后與另一基材通過熱輥壓合成膜的復(fù)合方式。6、 熱熔復(fù)合：就是將聚乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙

3、烯-醋酸乙烯共聚物、石蠟放在一起加熱熔融后均勻涂布在基材上，然后與另一基材通過壓輥壓合成膜的復(fù)合方式。7、 多層共擠復(fù)合：就是將多種不同性能的樹脂通過多臺擠出機(jī)共擠進(jìn)入模具復(fù)合成膜的復(fù)合方式。第三章 膠粘劑附著力基本原理分析膠粘劑（涂料、油墨）附著力的機(jī)理人們并未完全了解，但形成了一些假設(shè)理論，并用以分析附著過程和影響附著力的因素。一、附著力當(dāng)兩種物體被放在一起達(dá)到緊密的界面分子接觸，以至生成新的界面層時就生成了附著力。當(dāng)膠粘劑涂布于基材上，在干燥和固化的過程中附著力就生成了。這些力的大小取決于基材表面和膠粘劑的性質(zhì)。廣義上講附著力可分為二類：主價力和次價力?；瘜W(xué)鍵即為主價力，具有比次價力高得

4、多的附著力。次價力基于以氫鍵為代表的弱得多的物理作用力。這些作用力在具有極性基團(tuán)(如羧基)的基材上更常見，而在非極性表面如聚乙烯上則較少。鍵的強(qiáng)度和鍵能強(qiáng)度類型能量(千卡/摩爾)實例共價鍵主價力15170絕大多數(shù)有機(jī)物氫鍵次價力12水色散力次價力10絕大多數(shù)分子偶極力次價力5極性有機(jī)物誘導(dǎo)力次價力0.5非極性有機(jī)物二、附著力理論、機(jī)械連接理論在亞微觀狀態(tài)下觀察，基材表面是粗糙的，充滿孔洞、凹陷。具有良好流動性能的液態(tài)膠粘劑流入并填滿這些孔洞、凹陷，干燥固化后形成鉤錨、榫接、鉚合等機(jī)械連接力?；牡拇植诔潭雀摺⒈砻娣e大，附著力就大。只有當(dāng)膠粘劑完全滲透到粗糙表面的不規(guī)則界面處，才對附著力有利。只

5、要涂膜稍具流動性，就很少會產(chǎn)生不可釋放應(yīng)力。但隨著涂膜粘度、剛性的增加和對基材附著力的形成，就會產(chǎn)生大量的應(yīng)力。膠粘劑在基材的凹凸處的厚度顯然不同，這種不同導(dǎo)致物理性質(zhì)不同。不均一的涂層會產(chǎn)生很大的內(nèi)部應(yīng)力，甚至?xí)?dǎo)致膜層的破裂。、化學(xué)鍵理論在界面間產(chǎn)生化學(xué)鍵，互相反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)牢牢結(jié)合在基材和膠粘劑上。這類連結(jié)最強(qiáng)且耐久性最好。含反應(yīng)性基團(tuán)如羥基和羧基的膠粘劑傾向于和含有類似基團(tuán)的基材有更強(qiáng)的附著力。光譜分析法可證實這一點。、靜電理論膠粘劑和基材表面都帶有殘余電子而形成帶電雙電層，這些電子的相互作用也能提高附著力。靜電力主要來源于色散力和由永久偶極子引起的相互作用力（一個分子的正電區(qū)和另一個

6、分子的負(fù)電區(qū)）。誘導(dǎo)偶極子之間的吸引力稱為色散力或倫敦力，是范德華力（分子間力）的一種。當(dāng)膠粘劑分子與基材分子之間的間距超過.5納米（5埃）時，這些力的作用明顯降低。所以保證一定壓力用壓輥使膠粘劑與基材緊密接觸是非常重要的。4、擴(kuò)散理論當(dāng)膠粘劑與基材接觸時，大分子的某些短鏈會向界面另一邊進(jìn)行不同程度的擴(kuò)散。即鏈段穿過界面后相互擴(kuò)散形成交錯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于長鏈性質(zhì)不同及擴(kuò)散系數(shù)較低，非相似聚合物通常不相容。完整的大分子穿過界面互相擴(kuò)散是不可能的。實驗表明，局部鏈段擴(kuò)散很容易發(fā)生，并在界面產(chǎn)生10 1000埃的擴(kuò)散界面層。三、附著力形成機(jī)理1、機(jī)理描述當(dāng)不相似的兩種材料密切接觸時，在空氣中的兩個自由

7、表面消失，形成新的界面。界面相互作用的性質(zhì)決定了涂料和底材之間成鍵的強(qiáng)度，這種相互作用的程度基本由一相被另一相的潤濕性決定,使用液體涂料時，液相的流動性也有很大幫助，因此潤濕可被看作涂料和底材的密切接觸。為了保持涂層與底材的附著力，除了保證初步的潤濕外，在涂膜形成后的完全潤濕和固化后仍保持鍵合情況不變是很重要的。成膜方式(a)、冷卻到熔融溫度（玻璃化溫度Tg）以下(b)、化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)(c)、溶劑和稀釋劑的揮發(fā)(d)、粘結(jié)料在干燥時也有交聯(lián)能力。因此涂料對底材的潤濕是形成附著鍵的關(guān)鍵。2、界面現(xiàn)象附著力形成機(jī)理的前提是液體涂料在固體基材上產(chǎn)生有效潤濕。涂料在液態(tài)時的表面張力以及基材和固態(tài)涂膜的表

8、面能是影響界面連接強(qiáng)度和附著力形成的重要參數(shù)。液體的表面張力數(shù)值低于固體的表面張力（表面自由能）數(shù)值時，液體才能在該固體上有效潤濕，才可能充分鋪展。二者數(shù)值差越大，潤濕、鋪展的程度越好。1）潤濕潤濕過程就是相界面上一種流體被另一種流體所取代的過程。衡量潤濕程度的參數(shù)是接觸角。2）、凈吸力物體表面和內(nèi)部分子的受力狀態(tài)是不同的。如圖： A1 表面分子 B1 B2 A1 A2 C1 C2 B D D1 B2 C A2 F 液體內(nèi)部某分子在各個方向所受力是均等的。液體表面某分子所受的各個方向的吸引力，其中A1、A2的力可以互相抵消，C向力及B、D向下的合力為F，B、D水平分力也互相抵消，所以分子受到一

9、個垂直于液體表面指向液體內(nèi)部的”合吸力”，通常稱為凈吸力，由于有凈吸力的存在，致使液體表面的分子有被拉入液體內(nèi)部的傾向，所以任何液體表表都有自發(fā)縮小的傾向，這也是液體表面表現(xiàn)出表面張力的原因。固體表面分子同樣存在凈吸力，只是固體分子不能象液體分子一樣可以自由移動，不能產(chǎn)生表面收縮，但以自由能的形式存在于表面。3）、表面張力以球形液滴鋪展到表面為例液滴體積V不變,表面積S小液滴體積V不變,表面積S大 表面積變大、意味著液體內(nèi)部的某些分子被“拉到“表面并鋪于表面上。當(dāng)內(nèi)部分子被拉到表面時，需要克服內(nèi)部分子的吸引力而消耗功。因此，表面張力可定義為增加單位面積所消耗的功。表面張力的單位是。是作用在單位

10、長度上的力。分子間力可以引起凈吸力。而凈吸力引起表面張力，表面張力永遠(yuǎn)和液體表面相切，而和凈吸力相互垂直。4)、表面潤濕 把液滴放在固體表面時，會出現(xiàn)二種現(xiàn)象：一種是液滴會立即鋪展開來，即固體被液體所潤濕；另一種是液滴團(tuán)聚成球狀不鋪展，即固體不被液體所潤濕。 B B A C AC圖A 90 圖B 90液體對固體的潤濕程度，通常用液固二相的接觸界面AC與液體表面的切線AB之間的夾角（稱接觸角）的大小來表示。液體對固體的潤濕程度接 觸 角潤 濕 狀 況備 注 90固體不為液體所潤濕 = 180 固體表面完全不潤濕此現(xiàn)象一般不存在 90固體為液體所潤濕 = 0固體完全被潤濕基材可以被表面張力、接觸角

11、小的涂料所潤濕、或者說二者較接近時才能潤濕。理論上講：若某種物體表面自由能低于33dyn/cm，就幾乎無法附著目前所知的任何一種膠粘劑。溶劑的表面張力 (dyn/cm)溶 劑表面張力溶 劑表面張力溶 劑表面張力水72.7醋酸丁酯25.2石腦油22.0乙二醇48.4正丁醇24.6正辛烷21.8丙二醇36.0石油溶劑油24.0脂肪烴石腦油19.9鄰二甲苯30.0甲基異丁酮23.6正己烷18.4甲苯28.4甲醇23.6涂料中典型聚合物和助劑的表面張力 (dyn/cm)聚合物表面張力聚合物表面張力三聚氰胺樹脂57.6聚甲基丙烯酸甲酯 41聚乙烯醇縮丁醛 53.665%豆油醇酸38苯代三聚氰胺樹脂 52

12、聚醋酸乙烯酯 36.5聚乙二酸己二酰胺 46.5聚甲基丙烯酸丁酯 34.6Epon 82846聚丙烯酸正丁酯 33.7脲醛樹脂45Modaflow 32聚酯三聚氰胺涂膜 44.9聚四氟乙烯 Mw 1,088 21.5聚環(huán)氧乙烷二醇,Mw6000 42.9聚二甲基矽氧烷 Mw 1,200 19.8聚氯乙烯 41.9聚二甲基矽氧烷 Mw162 15.7四、膠粘劑轉(zhuǎn)移機(jī)理對基材具有良好潤濕性的膠粘劑，借助毛細(xì)現(xiàn)象的作用，在壓力作用下由網(wǎng)輥上的網(wǎng)眼轉(zhuǎn)移到基材上。1、 毛細(xì)現(xiàn)象插在溶液中的毛細(xì)管中的液面高于或低于溶液液面的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象是由液體的表面張力引起的。圖A圖B液面升高現(xiàn)象 液面降

13、低現(xiàn)象當(dāng)液體能夠充分潤濕毛細(xì)管壁時，毛細(xì)管中的液面會高于溶液的液面，如圖A所示；當(dāng)液體不能夠潤濕毛細(xì)管壁時，毛細(xì)管中的液面會低于溶液的液面，如圖B所示；在涂膠壓輥作用下，薄膜與網(wǎng)輥接觸進(jìn)入壓合區(qū)時，交界處形成了毛細(xì)管。當(dāng)膠粘劑能夠充分潤濕基材時，在毛細(xì)作用下，液面會自動上升，即膠粘劑上升到基材表面。同時由于離心力的作用，膠粘劑也會加速轉(zhuǎn)移到基材上。而在膠粘劑轉(zhuǎn)移之前，毛細(xì)現(xiàn)象也有助于克服離心力的作用使膠粘劑附著在網(wǎng)眼內(nèi)。這時網(wǎng)眼事實上就是毛細(xì)管。 壓輥毛細(xì)管（網(wǎng)眼）毛細(xì)管（接觸點前小區(qū)域） 網(wǎng)輥 網(wǎng)輥2、壓力原理復(fù)合的基礎(chǔ)，是在一定壓力下膠粘劑分子與基材表面分子達(dá)到一定距離才可能產(chǎn)生分子間力。

14、一般距離在2 4 A3、 膠粘劑的轉(zhuǎn)移過程復(fù)合過程中膠粘劑是在強(qiáng)制受壓的情況下進(jìn)入基材與網(wǎng)輥之間的。隨后膠膜在基材與網(wǎng)輥之間因接觸和受壓及潤濕和鋪展形成相互之間的附著力。在輥與輥的出口處（減壓部位）。先是在膠膜的內(nèi)部形成微細(xì)絲，最后膠絲破裂膠膜被分離成二部分，分別附著在基材上及網(wǎng)輥上。使膠膜分裂并轉(zhuǎn)移到相應(yīng)物面上的力是膠粘劑對基材的附著力。假使附著力很弱（如未經(jīng)電暈處理、壓輥缺陷等），膠膜不會分裂、也就不能正常轉(zhuǎn)移到基材上。附著力在膠膜分離過程中作用時間是非常短暫的，只有萬分之幾秒，而且是周期性的沖擊力。膠膜的分裂、轉(zhuǎn)移是膠膜對附著力的一種動態(tài)響應(yīng)。由于作用時極短、這時膠粘劑表現(xiàn)出固體的剛性特

15、點即彈性，也就是拉得太長（膠絲）會斷裂，斷裂后會回彈的特性。而膠粘劑能夠拉成絲、是由于膠粘劑是流體、具有粘滯性、能流動，所以可伸展得很長。在膠粘劑成絲的過程中，是其粘滯性起主要作用、彈性起輔助作用，而在膠粘劑的斷裂過程中是膠粘劑的彈性起主要作用，膠粘劑的粘滯性起輔助作用。膠膜在上述過程中所表現(xiàn)來的阻止膠膜破裂的能力，叫膠粘劑的粘著性，即分子間的連結(jié)力，是其在附著力作用下的一種表現(xiàn)。如果粘著性大于附著力，則膠粘劑不會轉(zhuǎn)移到基材上。在膠膜的破裂過程中，有二個因素起主要作用：一個是膠膜內(nèi)空洞形成的機(jī)會及擴(kuò)展情況，主要與膠粘劑分裂過程中的壓力分布及膠粘劑樹脂此時的物理性能有關(guān)；另一個是膠膜形成絲狀纖維

16、的能力，叫膠粘劑的拉絲性。膠粘劑轉(zhuǎn)移瞬間的粘彈性是決定膠粘劑分離和轉(zhuǎn)移性能好壞的重要因素。而復(fù)合過程中，速度、刮刀距離、溶劑配方、壓力分布（壓輥的軟硬影響）都會影響粘彈性，所以控制好轉(zhuǎn)移瞬間膠粘劑的粘彈性對復(fù)合效果致關(guān)重要。 值得注意的是使用同一配比的同一種膠粘劑，若網(wǎng)眼的深度和大小不同，膠粘劑因其表面積與體積比不同，網(wǎng)眼內(nèi)膠粘劑的溶劑揮發(fā)隨之不同，因而表現(xiàn)出來的粘彈性也不同，所以導(dǎo)致復(fù)合效果的不同。即不同的粘彈性狀態(tài)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)移效果不同，復(fù)合效果也就不同。 壓輥膠膜的破裂 版輥也就是說，不同的粘彈性狀態(tài)，需要不同的網(wǎng)輥（網(wǎng)眼的形狀、大小和深度不同，即網(wǎng)輥線數(shù)不同），才能獲得良好的涂布效果?；蛘?/p>

17、說，對于某一確定參數(shù)的網(wǎng)輥，需要對涂料的粘彈性狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使之適合于該網(wǎng)輥涂布。因此，測量并確定網(wǎng)輥適合的粘彈性范圍是非常重要的。我們調(diào)整涂料工作液的配比，就是調(diào)整其工作濃度，就是調(diào)整其粘度，事實上就是調(diào)整其粘彈性。只有這時的粘度在該網(wǎng)輥的適宜范圍內(nèi)才能獲得良好的涂布效果。有很多技術(shù)工作者調(diào)整配比只是為了達(dá)到需要的涂布量，這是不夠全面的。在設(shè)置的工作濃度下，雖然涂布量滿足了要求，但如果工作液的粘度不適合網(wǎng)輥，就會出現(xiàn)轉(zhuǎn)移不良問題，如復(fù)合后出現(xiàn)白點或在刮刀處出現(xiàn)溢膠等問題。 4、涂布效果良好的標(biāo)志1）、單位涂布面積上的厚度均勻性好。即各處的厚度差小。厚度差大會導(dǎo)致視覺上顏色差異：出現(xiàn)水紋、橘皮

18、、白點等現(xiàn)象。2）、溶劑揮發(fā)充分，殘留量最小。3）、涂布量滿足功能性要求。5、判斷涂料是否適合網(wǎng)輥判斷涂料是否適合某根網(wǎng)輥的涂布是一件很有趣的事。但并不一定非要上機(jī)試驗才能得出結(jié)果。前提：1）、測定該網(wǎng)輥的適宜粘度范圍。可以做粘度臨界試驗，即調(diào)整溶劑添加量后復(fù)合，得出出現(xiàn)問題（如白點、透明度低、溢膠等）時粘度的最高點和最低點。粘度最低點和最高點之間的范圍為適宜粘度范圍。不同網(wǎng)輥的適宜粘度范圍是不同的。即使相同線數(shù)的網(wǎng)輥，因制造工藝不同適宜粘度范圍也有差異。2）、測定該網(wǎng)輥的濕膠涂布量調(diào)配：1）、根據(jù)網(wǎng)輥的濕膠上膠量和功能要求的干膠量，確定待測涂料的工作濃度 2）、添加適量溶劑，使涂料達(dá)到所確定

19、的工作濃度 3）、測定該濃度下涂料的粘度判斷：1）、若此時粘度在該網(wǎng)輥的適宜粘度范圍內(nèi)，則可得到良好的涂布效果。數(shù)值越靠近適宜粘度的中間值，涂布適性越好。 2）、若此時粘度在該網(wǎng)輥的適宜粘度范圍外，則不能得到良好的涂布效果。涂布適性差注意：1）、可以選用不同號的粘度杯測量粘度，但要用同一種。而且都在常溫下測定。2）、通過測量并建立待測涂料的粘度濃度曲線或圖表（可以要求供應(yīng)商提供），再結(jié)合本廠網(wǎng)輥的濕膠量和所需的干膠量，我們可以知道該涂料適合哪一根網(wǎng)輥。即：若在選定網(wǎng)輥的適宜粘度范圍內(nèi)，若干膠量也能滿足要求則適合該網(wǎng)輥涂布。五、涂布液粘彈性的控制1、涂布液的粘彈性主要表現(xiàn)為涂料的粘度，由涂料本身

20、的性質(zhì)決定?？傮w上講，網(wǎng)紋輥式涂布要求涂料的粘度較低，同時因為還要保證一定的涂布量，因此理想中的涂料就是高固含量、低粘度的涂料。顯而易見這樣即保證了要求的涂布量，又保證轉(zhuǎn)移均勻，同時降低能耗。2、在涂料中填加溶劑可以降低粘度。填加適量的溶劑調(diào)節(jié)涂布液的粘度以適應(yīng)網(wǎng)紋輥是保證涂布能夠順利進(jìn)行的最基本的方法。填加溶劑就是調(diào)整涂料的工作濃度，事實上就是初步確定了涂布液的粘度。3、改變刮膠距離能改變涂料工作液的粘度。在走膜方向上刮刀刮膠點與壓輥壓合點之間的直線距離稱為刮膠距離，刮膠距離大，網(wǎng)眼中的溶劑進(jìn)一步揮發(fā)，膠粘劑的粘度增加較大；刮膠距離小，膠粘劑的粘度增加較小。調(diào)整刮膠距離事實上就是進(jìn)一步細(xì)調(diào)涂

21、布液的工作濃度。4、一般情況下，溫度升高涂料的粘度會下降。如：PVDC乳液涂布，當(dāng)溫度升高至常溫時，會使粘度下降到不適合涂布的程度，所以要要保持25的涂布溫度。 又如：無溶劑膠粘劑常溫下粘度極大，當(dāng)升高溫度時，粘度度迅速下降，到60時其粘度適合涂布，所以要保持在60條件下涂布。5、一般情況下，濕度升高，溶劑揮發(fā)能力下降，膠粘劑因溶劑揮發(fā)年度升高的程度減弱。6、復(fù)合速度加快時，相對溶劑揮發(fā)能力下降，粘度升高的程度也下降。一般情況下，低粘度工作液在低速復(fù)合效果不好時，提高復(fù)合速度會有所改善。8、 粘彈性相同、網(wǎng)輥也相同時，因涂膠壓輥的硬度不同，轉(zhuǎn)移能力也不同。一般情況下，硬度高的壓輥適合線數(shù)高、網(wǎng)

22、點小的網(wǎng)輥；硬度低的壓輥適合線數(shù)低、網(wǎng)點大的網(wǎng)輥。第四章 復(fù)合基材一、軟包裝對基材的要求1、衛(wèi)生性能好-無毒、無臭、無味2、化學(xué)穩(wěn)定性好-耐酸、耐堿、耐油性好3、物理機(jī)械性能好-抗張強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、阻隔性、耐熱、耐寒性好4、加工適性好-印刷適性好、易成型、熱封，開口性好、抗靜電好二、軟包裝材料功能結(jié)構(gòu)1、印刷功能層2、阻隔功能層3、熱封功能層有時一種材料可以兼有二種或三種功能。三、復(fù)合基材的分類1、按加工方式分類1）、流延膜特性：、厚度均勻性好、縱橫向性能均衡、光學(xué)性能好，透明度優(yōu)良、抗張強(qiáng)度低，伸長率最大，內(nèi)應(yīng)力小（熱收縮小）、熱封性能最好2）、吹脹膜特性：、厚度均勻性比流延膜差、縱橫向性能

23、不均衡、光學(xué)性能好，透明度優(yōu)良，但比流延膜差、抗張強(qiáng)度比流延膜差，伸長率比流延膜小，內(nèi)應(yīng)力大（熱收縮大）、熱封性能好3）、定向膜、厚度均勻性最好、雙向定向膜縱橫向性能均衡、光學(xué)性能好，透明度優(yōu)良、抗張強(qiáng)度高，伸長率小，內(nèi)應(yīng)力?。崾湛s小）、無熱封性好4、深加工膜在以上三類膜上進(jìn)行蒸鍍、涂布功能涂料、模壓鐳射效果等所得的材料。2、按軟包裝材料功能分類1）、印刷層材料、BOPP；、PET；、NY；、PE；、PAPER；、PT；、AL；、matBOPP2）、阻隔層材料、AL；、MPET；、NY；、MCPP；、PET；、MBOPP；、珠光BOPP3）、熱封層材料、LDPE；、CPP；、IPP；、熱封B

24、OPP；、珠光BOPP；四、常用復(fù)合基材的性能1、BOPP（雙向拉伸聚丙烯）-常用作干式復(fù)合涂膠膜、擠出復(fù)合的基材1）、透明質(zhì)輕，密度在塑料中最低,為0.9 0.91 T/m32）、機(jī)械強(qiáng)度好，抗張強(qiáng)度達(dá)到365 390kg/ m23）、化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸、堿、油4）、阻氣性、阻濕性中等，隔絕異味性、防紫外線穿透性差5）、表面強(qiáng)度大、彈性大，不易斷裂6）、耐熱性能好，熔點在164 170，長期使用溫度為 -50 115 7）、無毒、無臭、無味，衛(wèi)生性能好8）、靜電高matOPP(霧面)是在BOPP共擠PE或PP的共聚物時通過霧化效果制成的.珠光膜是在PP樹脂中加入珠光母料、碳酸鈣粉末、橡膠等生

25、成的發(fā)泡BOPP，具有特殊的珠光效果，具有微弱的熱封性，熱封強(qiáng)度為0.2N/15mm，密度為0.68 0.7KOPP是在BOPP上涂布聚偏二氯乙烯，提高阻氣性。具有微弱的熱封性。YBOPP是模壓后具有彩虹效果的特殊BOPP，模壓層有微弱的熱封性。2、 PET（聚對苯對二甲酸乙二醇酯薄膜）-常用作干式復(fù)合、濕式復(fù)合的涂膠膜、擠出復(fù)合的基材1）、機(jī)械強(qiáng)度大，抗張強(qiáng)度與鋁箔相當(dāng)，是NY的3倍，聚乙烯的5 10倍2）、挺度好、耐沖擊性能好3）、耐熱性和耐寒性好，熔點在260，軟化點在230 240，可長期在 70 150下使用4）、阻氣性、阻濕性、隔絕異味性優(yōu)良、防紫外線穿透性差5）、化學(xué)穩(wěn)定性好，耐

26、酸、耐藥品、耐油性能好，耐強(qiáng)堿性差。硝基苯、氯仿、苯甲醇可溶解6）、靜電高7）、透明度好8）、密度在1.35 1.4之間3、 NY（尼龍薄膜）-常用作干式復(fù)合涂膠膜、擠出復(fù)合基材1）、機(jī)械強(qiáng)度大，抗張強(qiáng)度高2）、耐寒性、耐磨性、耐穿刺性好，可長期在 -70 200下使用3）、耐折強(qiáng)度高4）、衛(wèi)生性能好，無毒、無色、無異味5）、耐油、耐有機(jī)溶劑性好6）、吸潮、透濕性大7）、干燥后靜電大8）、密度1.13 1.144、 PE（聚乙烯）-常用作干式復(fù)合、擠出復(fù)合的內(nèi)層膜1）、透濕率低、防潮性好2）、熱封性優(yōu)良，軟化點為80 90，熔點為110 1203）、耐油脂性差4）、耐低溫性好，常用作冷凍包裝5

27、）、化學(xué)穩(wěn)定性好5、 CPP（流延聚丙烯）-常用作干式復(fù)合的內(nèi)層膜1）、熱封性好2）、耐溫性好，可作耐蒸煮包裝3）透明度好4）、挺度好5）、耐寒性差。均聚丙烯膜10 下就有低溫脆性，不能使用在0 以下的包裝場合，而共聚丙烯可用在-10 以上的耐冷凍包裝膜上6、 AL（鋁箔）-常用作干式復(fù)合、擠出復(fù)合的中間層膜、濕式復(fù)合的涂膠膜分為硬鋁和軟鋁，硬鋁厚度為20-25um,軟鋁厚度為7-60um。密度為2.7。1）、阻隔性好，阻光、阻氣、阻水性好2）、機(jī)械強(qiáng)度低，耐折性差3）、耐酸、耐堿、耐水性差4）、可在 70 371 下使用7、 PAPER（紙）-常用作干式復(fù)合、擠出復(fù)合的中間層、濕式復(fù)合的底層

28、基材1）、無毒、易燃2）、剛性好、挺度高3）、易印刷、好粘結(jié)、易吸潮4）、透過性大5）、機(jī)械強(qiáng)度低8、 PT（玻璃紙）玻璃紙是以天然纖維素（紙漿）為原料的纖維素酯薄膜。密度為1.4-1.551）、有優(yōu)良的透明性、良好的光澤及美麗的外觀。耐陽光照射不泛黃，不老化。2）、具有良好的印刷適性。3）、抗張強(qiáng)度大，伸長率小，切割性好，但脆性大，易斷裂。4）、不帶或很少帶靜電，不易粘上灰塵。5）、撕裂強(qiáng)度小，容易撕破。6）、耐油，耐油脂性好，不易被污弄臟。7）、對氣體的香味有很好的阻隔性。8）、耐熱性好。易吸水。9）、玻璃紙沒有一般塑料的熱可塑性，扭結(jié)后不反彈。防潮玻璃紙在玻璃紙上涂布了硝基纖維素酯，聚氯

29、乙烯、PVDC等的玻璃為防潮玻璃紙，它具有優(yōu)良的防潮性和優(yōu)良的熱粘合性9、鍍鋁膜9、鍍鋁膜（MPET、MCPP、MOPP、MPE）在高真空狀態(tài)下將鋁的蒸氣沉淀堆積到各種基膜上的一種膜。鍍鋁層的厚度一般為40-70nm1）、亮麗的裝飾性2）、更好的阻隔性3）、不透光性阻隔性能同鍍鋁層的厚度有關(guān)。鍍鋁層越厚，透過率越小10、PVDC涂布膜（KOPP、KPET、KNY）即在BOPP膜涂布上PVDC，使之具有更好的阻水、阻氣性能。11、EVOH（乙烯-乙烯醇共聚物）是塑料中氧氣透過率最小的材料之一。1）、氧氣透過性能好，保香性好。2）、吸濕性大，高濕條件下影響氧氣透過性能，不能在高濕條件下體現(xiàn)良好的阻

30、氧性能。3）、耐油性、耐藥品性好。4）、透明性優(yōu)異。12、特殊CPP12、特殊CPP1）、RCPP（高溫蒸煮CPP）RCPP是CPP的一種，也是通過流延成型的聚丙烯，其配方中添加了碳酸鈣，使得其有耐高溫的性能。能耐121 。其他性能與CPP相似。2）、SCPP（超高溫蒸煮CPP）SCPP是CPP的一種，也是通過流延成型的聚丙烯，其有耐135 高溫的性能。其他性能與CPP相似。3）、GCPP（與PE有良好結(jié)合力的CPP）GCPP是CPP的一種，其特點是用均聚和共聚的PP共擠和特殊的配方，與流延PE有良好的復(fù)合強(qiáng)度。五、附表表1 鋁箔厚度與阻隔性的關(guān)系五、附表表1 不同厚度AL的水蒸氣透過率厚度

31、um水蒸氣透過率，G/m2.24h91.08-10.70130.6-4.8180-1.24250-0.4630-1500表2 鋁箔厚度與針空數(shù)的關(guān)系厚度，um6.578910152023針孔數(shù)，個/m2220110302010520透濕性，g/m2.day*7以下5以下25以下00表3 鍍鋁前后的透濕量對比基材厚度 um鍍鋁前透過率鍍鋁后透過率PET1240-450.3-0.6CPP2515-201.0-1.5OPP205-70.8-1.2 表4 K涂層對透過率的影響材料膜厚 um透氧量,ml/m2.24h透濕量,g/m2.24h(65%R.H)BOPP1823007K-OPP202255K-

32、OPP(二面）22254OPA1540240KOPA171612PETP127720KPETP141712表5 材料的透過率WVTR (g/m2/day)OTR（CC/m2/day/760mmHg）PE3014.957694PE409.8747846PE507.1535213PE607.1824921PE805.0172532PE1003.6512930PE1202.5651299.77BOPP206.4292414.84BOPP383.381051.73RFBOPP255.181781.8PEAL406.1362058.23MB400(17)9.1811956.43MB6668.828127

33、8.98CPP2011.44638.23CPP408.212034RCP606.1092165.05KOPP223.6216.5485KPT2017.171.379MOPP200.792267.459MCPP253.06273.78MPET120.9533.662PET1235.89115.49第五章 干式復(fù)合用膠粘劑一、膠粘劑凡是能將二種以上不同（或相同）物質(zhì)或材料粘接起來，使它們成為一個整體而達(dá)到某種使用目的的材料就是膠粘劑。二、軟包裝用膠粘劑必須具備的基本性能1、柔軟性- 膠質(zhì)要象薄膜一樣，要求柔軟、可折疊.(有較低的玻璃化溫度)2、耐熱- 要能承受制袋或煮沸、蒸煮時的溫度要求3、耐寒性

34、- 要能承受低溫冷藏或冷凍保存的溫度要求（有較低的脆化溫度）4、抗介質(zhì)性- 要能承受內(nèi)容物及環(huán)境中各種介質(zhì)的侵蝕5、良好的粘接性能- 應(yīng)對所使用的復(fù)合材料有良好的粘接力6、良好的衛(wèi)生性能- 應(yīng)無毒、無異味、無臭氣7、良好的涂布性能- 流動性、流平性好二、 常用干式復(fù)合膠粘劑1、 單組分壓敏膠：有用天然橡膠制成的，也有用合成橡膠制成的，還有用丙烯酸酯類制成的。單組膠的特點：對被粘結(jié)物表面要求不高，許多非極性材料，表面張力小也能粘牢，對聚烯烴不用表面處理也能復(fù)合，配膠簡單，殘留液在較長時間后仍可使用。粘結(jié)力不高，耐熱性不好。2、 單組分聚氨酯膠粘劑固含量100%，常溫下粘度較高，隨溫度上升粘度急劇

35、下降，因而具有良好的涂布性能。以空氣中的水分作固化劑，得到良好的粘結(jié)強(qiáng)度，用于無溶劑復(fù)合。3、 雙組分聚氨酯膠粘劑由主劑和固化劑二種組分組成，主劑和固化劑分別貯存，使用時按一定比例混合，用溶劑稀釋后涂布。4、 水性膠丙烯酸類樹脂，以水作溶劑。也分為單組膠和雙組膠三、 干復(fù)用溶劑型聚氨酯雙組膠的種類和特點1、 按功能分類：1）、普 通 膠：用于包裝普通產(chǎn)品的復(fù)合。如餅干、涼果、瓜子、膨化食品的包裝2）、耐介質(zhì)膠：用于含刺激性物質(zhì)產(chǎn)品的復(fù)合。如酸、辣、咸、酒、溶劑等物質(zhì)的包裝。3）、耐水煮膠：用于100水煮產(chǎn)品的復(fù)合。4）、耐蒸煮膠：用于121以上溫度蒸煮產(chǎn)品的復(fù)合。如扒雞、馬肉、板栗、素食產(chǎn)品的

36、包裝2、 按主劑中固含量分類：主要有50%固含膠和75%固含膠。另有30%、66%、80%固含量等。固化劑含量一般為75%。固含量指膠粘劑中固形物的含量，即起粘結(jié)作用的物質(zhì)的含量。例如： 1kg50%固含膠主劑中有效成分的含量為：1kg50% = 500g1kg75%固含膠主劑中有效成分的含量為：1kg75% = 750g3、 50% 固含膠和75% 固含膠性能比較1）、通常情況下，75% 固含膠粘度比50% 固含膠要低，因而具有更好的涂布性能和轉(zhuǎn)移性能（流動性更好），可在較高的濃度下工作，一般在20% 40%。2）、通常情況下，50% 固含膠初粘力比75% 固含膠要高，因而產(chǎn)生隧道的機(jī)會比較

37、小，更適合復(fù)合AL及剛性強(qiáng)的材料。50% 固含膠工作濃度一般在20% 30%。3）、通常情況下，50% 固含膠復(fù)合后材料卷曲程度更小。四、 雙組分聚氨酯膠粘劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理1、化學(xué)結(jié)構(gòu)： H O 聚氨酯是指分子結(jié)構(gòu)中含有 NCO基團(tuán)的聚合物，統(tǒng)稱為聚氨酯甲酸酯（Polyurethane）。 預(yù)聚體由主劑和固化劑二個組分構(gòu)成，分別包裝保存。使用時按一定比例混合，用溶劑稀釋到一定濃度（20% 45%）后涂布。主劑由含許多活潑氫，如羥基、氨基等的物質(zhì)組成，一般為多元羥基化合物；固化劑由多異氰酸酯化合物組成。2、作用機(jī)理當(dāng)固化劑中的異氰酸酯與主劑中的活潑氫接觸時，發(fā)生加成反應(yīng)，生成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)

38、，主劑與固化劑分子相互結(jié)合，分子量成倍增加，并生成帶支鏈的立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)，因而具有耐高低溫、抗介質(zhì)侵蝕、粘結(jié)力高等特點。由于聚氨酯膠分子中含有大量的極性基團(tuán)，偶極距大，對被粘材料有很大的親和力，所以能同多種材料起到粘接作用。固化劑中的異氰酸酯基（-NCO即 -N=C=O）或其它活潑的反應(yīng)性基團(tuán)，除了能與主劑中的活潑氫反應(yīng)外，也可以與被粘結(jié)材料的表面物質(zhì)中的活潑氫反應(yīng)，生成化學(xué)鍵，使膠粘劑分子同時與被粘的二種材料起架橋作用，產(chǎn)生更強(qiáng)的粘結(jié)力。聚氨酯膠粘劑經(jīng)充分交聯(lián)固化后，具有很高的內(nèi)聚力，膠膜強(qiáng)韌柔軟，又具有很好的耐熱性和抗介質(zhì)侵蝕的性能（可用于含酸、辣、咸、甜、油、酒包裝用途）。 H反應(yīng)式（1）

39、： n（R1OH）+ n（R2N = C = O） （R2NC = O）n OR1 H O （R2NCOR1）n反應(yīng)式（2）：二元醇與二異氰酸酯 H HmHOR1OH + nO=C=NR2N=C=O （O=CNR2NC=O）x HOR1O OR1OH O H H O = HOR1OCNR2NCO x R1OH3、芳香族聚氨酯膠粘劑 和 脂肪族聚氨酯膠粘劑1）、芳香族聚氨酯膠粘劑聚氨酯膠粘劑預(yù)聚體中，NCO基團(tuán)直接與芳香環(huán)相連的原料，稱為芳香族異氰酸酯，用它們制成的膠粘劑，稱為芳香族聚氨酯膠粘劑。芳香族常用原料為甲苯二異氰酸酯（TDI）和4，4二異氰酸酯二苯基甲烷（MDI）。甲苯二異氰酸酯（TD

40、I）有二種同分異構(gòu)體： CH3CH3NCOOCNNCONCO 2，4-甲苯二異氰酸酯2，6-甲苯二異氰酸酯4，4二異氰酸酯二苯基甲烷（MDI）：OCNCH2 NCO芳香族異氰酸酯在高溫下水解會生成芳香胺，而芳香胺是致癌物質(zhì)，因而芳香族膠粘劑的發(fā)展應(yīng)用受到一定程度的限制。高溫蒸煮用聚氨酯膠粘劑不允許采用芳香族異氰酸酯原料。CH3CH3NCO + 2H2O NH2 + 2CO2NCONH2 （TDI） （TDA）2）、脂肪族聚氨酯膠粘劑聚氨酯膠粘劑預(yù)聚體中，NCO基團(tuán)不直接與芳香環(huán)相連的原料，稱為脂肪族異氰酸酯，用它們制成的膠粘劑，稱為脂肪族聚氨酯膠粘劑。脂肪族異氰酸酯在高溫下水解生成脂肪胺，脂肪

41、胺不具致癌作用例如：OCNCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2NCOH2NCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2NH2或OCNCH2CH2NCO H2NCH2CH2NH24、聚酯型、聚醚型 和 己內(nèi)酯型聚氨酯膠粘劑根據(jù)預(yù)聚體化學(xué)結(jié)構(gòu)上的不同，聚氨酯膠粘劑分為聚酯型、聚醚型和己內(nèi)酯型。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的預(yù)聚體，使聚氨酯膠粘劑的性能也不同。1）、聚酯型膠粘劑聚酯型膠粘劑是指預(yù)聚體中采用聚酯多元醇。聚酯多元醇端基含有羥基（-OH），是與異氰酸 O基起膠粘作用的主要基團(tuán)。主鏈含有酯基（-C-O-），主鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了膠粘劑的物性。因為酯基的極性大，內(nèi)聚能（12.2Kj/mol）比醚基（

42、-CH2-O-CH2-）的內(nèi)聚能（4.2Kj/mol）高，分子間作用力大，內(nèi)聚強(qiáng)度比較大，機(jī)械強(qiáng)度就高，所以具有較高的強(qiáng)度和硬度，但在高溫下易被降解。同時由于酯基的極性作用，使其與極性基材的粘附力、抗熱氧化性比聚醚型好。2）、聚醚型膠粘劑聚醚型膠粘劑是指預(yù)聚體中采用聚醚多元醇。聚醚多元醇是端羥基的齊聚物，主鏈上的烴基由醚鍵聯(lián)結(jié)。由于醚基較易旋轉(zhuǎn)，具有較好的柔順性，因而膠質(zhì)較軟、有優(yōu)越的抗低溫性能?？顾庑阅芤脖容^好，但通常粘合強(qiáng)度不如聚酯型。3）、己內(nèi)酯型以-己內(nèi)酯和-己內(nèi)酯與甲基己內(nèi)酯的混合物與乙二醇制成的聚合型。兼有聚酯型和聚醚型的優(yōu)點，但成本很高。目前市售膠粘劑大多采用聚酯型或聚醚型與異

43、氰酸酯加成聚合成預(yù)聚體為膠粘劑的主體部分。這類膠粘劑只有進(jìn)行改性才能提高其耐熱、耐水解、耐濕熱等性能。 物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此原材料不同，膠粘劑剝離強(qiáng)度也不同。對同一材料來講，交聯(lián)度大，耐熱性高。即耐熱性取決于高聚物的立體性，而剝離強(qiáng)度同分子量、分子量分布及有效基團(tuán)的多少有關(guān)。線型高聚物內(nèi)聚力較高，但同材料的親和力較低。多元醇與帶有3個或3個以上-NCO基團(tuán)的異氰酸酯反應(yīng)生成的是網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)聚力（強(qiáng)度）顯著提高。5、膠粘劑的不利反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按一定當(dāng)量對應(yīng)進(jìn)行的，這樣才可以獲得適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)結(jié)果。因此膠粘劑的主劑和固化劑需要按一定的配比混合。如果某一個組分過量或少量，就會影

44、響粘結(jié)效果。主反應(yīng)：異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)： R1NCO + R2OH R1NHCOOR2 （1）副反應(yīng)：由于異氰酸根是雜原子形成的累積雙鍵，非?；顫?，容易和OH、COOH、NH2等含活潑氫原子的基團(tuán)起反應(yīng)，其間生成的中間產(chǎn)物還會進(jìn)一步與異氰酸酯反應(yīng)。這些反應(yīng)消耗了固化劑的量，使主劑與固化劑的量失衡，導(dǎo)致反應(yīng)不完全，影響粘合效果。如果膠粘劑及溶劑中水分、游離酸、游離醛含量超標(biāo)，常會產(chǎn)生剝離強(qiáng)度降低、粘合劑長期處于不干狀態(tài)、外觀氣泡、異味等現(xiàn)象。1）、異氰酸酯與水的反應(yīng)：首先生成不穩(wěn)定的氨基甲酸，氨基甲酸再分解成二氧化碳及胺。在過量的異氰酸酯存在下，所生成的胺會與異氰酸酯繼續(xù)反應(yīng)生成脲。RNCO

45、 + H2O 慢 RNHCOOH 快 RNH2 + CO2RNH2 + RNCO 快 RNHCONHR （取代脲） （2）2）、異氰酸酯與脲的反應(yīng)：RNCO + R1N HCNHR2 RNHCNCR2 （縮二脲） （3） O O R1 O3）、異氰酸酯與羧酸的反應(yīng)： R1NCO + R2COOH R1N HCR2 + CO2 （4） O上述反應(yīng)速度的大小順序為：（1）（2）（4）（3）六、固化及熟化1、固化的概念就是指液態(tài)膠粘劑變成固態(tài)的過程，即膠粘劑的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到完全的程度。2、熟化的概念熟化，是把復(fù)合后的制品在4060的恒溫室中放置672小時的過程，即通過提高溫度加快化學(xué)反應(yīng)速度，使復(fù)合制

46、品能夠迅速進(jìn)行正常的后續(xù)加工，是為了縮短生產(chǎn)周期。事實上即使不進(jìn)行人工熟化，自然狀態(tài)下復(fù)合制品膠粘劑的化學(xué)反應(yīng)在710天也會達(dá)到基本完全的程度。同時即使經(jīng)過熟化，復(fù)合制品也要在7天左右才能達(dá)到反應(yīng)完全的程度。而反應(yīng)完全時復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度不一定是最高的。在反應(yīng)完全以前，剝離強(qiáng)度一直是在變化的，不同的膠粘劑變化程度不一樣，一般都有一個遞增 衰減 穩(wěn)定的過程。對于聚氨酯膠粘劑而言，固化過程是使膠中-NCO基團(tuán)反應(yīng)完全，或使溶劑揮發(fā)完全、聚氨酯分子鏈結(jié)晶，使膠粘劑與基材產(chǎn)生足夠的粘接力的過程。熟化不僅有利于膠粘劑本身的固化，還有利于加速膠中的-NCO基團(tuán)與基材表面的活性氫基團(tuán)相反應(yīng)。加熱還可使膠層軟化

47、，以增加對基材表面的潤濕，并有利于分子運動，在粘接界面上找到產(chǎn)生分子作用力的“搭檔，對提高粘接力有利。3、熟化溫度對復(fù)合制品的影響1）、熟化溫度對復(fù)合膜外觀的影響熟化溫度的控制非常重要。溫度高可以快速固化，但導(dǎo)致-NCO基團(tuán)與膠中或基材表面、空氣中的水分加速反應(yīng)，產(chǎn)生的CO2氣體來不及擴(kuò)散，而膠層的粘度增加很快，氣泡就留在膠層中，有時會嚴(yán)重影響外觀。2）、熟化溫度對熱封層摩擦系數(shù)的影響熟化溫度過高會引起復(fù)合膜熱封層中的滑爽劑向薄膜內(nèi)層遷移，導(dǎo)致摩擦系數(shù)迅速提高，嚴(yán)重影響后工序制袋或自動包裝，如袋子開口性不良、在制袋機(jī)或包裝機(jī)上拉不動膜料等等。應(yīng)盡可能采用低溫熟化，甚至在必要時進(jìn)行常溫熟化。4、

48、熟化室對復(fù)合制品的影響熟化室的設(shè)計非常重要。大多數(shù)廠家的熟化室設(shè)計是非常不合理的。設(shè)計的原則有二條：一是室內(nèi)各點之間的溫差盡可能小，以2之內(nèi)為佳；二是一定要有有效的排風(fēng)裝置，新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量在15%到20%之間為宜。熟化室的排風(fēng)是降低溶劑殘留的重要手段，即使有明顯的氣味，在排風(fēng)良好的熟化室中放置7天左右，也可基本排除異味。室內(nèi)溫差過大可能導(dǎo)致這樣的情況：一卷復(fù)合膜左右兩端受溫明顯不一樣，兩端的摩擦系數(shù)也不一樣，很可能導(dǎo)致一邊可以順利制袋或順利上機(jī)包裝，而另一邊制袋后開口不良或上機(jī)包裝拉不動料。第六章 復(fù)合涂布輥一、涂布方式涂布是指將涂布輥浸在涂布液中旋轉(zhuǎn)，使涂布液不斷轉(zhuǎn)移到輥上，然后再在一定壓力下轉(zhuǎn)移到被涂布的基材上。涂布的要求是