復(fù)合材料的特點(diǎn)是復(fù)合后的材料特性優(yōu)于組成該復(fù)合材料的各單一材料的特性。而復(fù)合包裝材料，正是在微觀結(jié)構(gòu)上遵循揚(yáng)長(zhǎng)避短的結(jié)合，發(fā)揮所組成物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)大使用范圍，提高經(jīng)濟(jì)效益，使之成為一種更實(shí)用、更完備的包裝材料，利用它們優(yōu)良的綜合性能，以達(dá)到商品包裝的要求。另外，復(fù)合包裝材料的性能好壞還與復(fù)合時(shí)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(fù)合包裝材料離不開不錯(cuò)的膠粘劑。
復(fù)合包裝材料
1、常用的復(fù)合包裝材料
常用的復(fù)合包裝材料主要是各種復(fù)合薄膜。所謂復(fù)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(guò)各種復(fù)合加工方法所得到的具有綜合性能的柔軟性復(fù)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(fù)合方法
復(fù)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(fù)合工藝，而其中復(fù)合工藝的正確選擇，不僅關(guān)系到復(fù)合材料的復(fù)合質(zhì)量，而且影響到復(fù)合的生產(chǎn)效率。
◎涂復(fù)法
該法是指在薄膜表面涂上流動(dòng)性的物質(zhì)，使薄膜表面形成緊貼著皮膜的一種方法。可以提高薄膜的熱粘合性、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(fù)合法
干式復(fù)合法也叫干法層壓復(fù)合，其工藝過(guò)程是：在基礎(chǔ)薄膜(強(qiáng)度較大的復(fù)合基層材料)上涂上溶劑型粘合劑，經(jīng)過(guò)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(fù)合。這種復(fù)合不僅適合塑料薄膜之間的復(fù)合(如聚丙烯與聚乙烯、聚酯與聚乙烯、尼龍與聚乙烯等的復(fù)合)，也適合塑料薄膜與鋁箔、紙張之間的復(fù)合(如雙向拉伸聚丙烯，鋁箔與聚乙烯三層復(fù)合，玻璃紙、鋁箔與聚乙烯三層復(fù)合等)。干式復(fù)合法采用的粘合劑是用揮發(fā)性較強(qiáng)的有機(jī)溶劑制備的，其軟化點(diǎn)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(shí)也不會(huì)剝離。該法是生產(chǎn)鋁箔復(fù)合包裝材料中常用的方法。其復(fù)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(fù)合法
濕式復(fù)合法也叫濕法層壓復(fù)合，其工藝過(guò)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(rùn)狀態(tài)下即與第二層基材(如紙、玻璃紙等)一起通過(guò)復(fù)合裝置進(jìn)行擠壓復(fù)合，然后再通過(guò)熱烘道烘干除去溶劑，使兩層基材復(fù)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(fù)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(dāng)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(fù)合法
擠出復(fù)合是將熱塑性材料，如pp、pe等，在擠出機(jī)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(jìn)行復(fù)合完成。此法工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需粘合劑，但加工材料中必須有一個(gè)是塑料(樹脂)，否則難以成型。
◎熱熔復(fù)合法
此法是將熱熔融粘合劑加熱熔解成流動(dòng)狀態(tài)后涂復(fù)，并立即壓粘其他薄膜以進(jìn)行復(fù)合。與干式復(fù)合和濕式復(fù)合相比，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需熱烘道干燥，復(fù)合時(shí)間短，節(jié)省能源，成本低，并且無(wú)溶劑公害。適用于紙、塑料和鋁箔等復(fù)合。熱熔法可采取以下三種加工方式完成復(fù)合作業(yè)：一種是簾流復(fù)合，是把熱熔物用泵從儲(chǔ)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(fù)合，可以多次進(jìn)行。第二種是縫模復(fù)合，熱融物經(jīng)過(guò)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(fù)合，所采用的輥式涂布機(jī)與造紙工業(yè)的涂布機(jī)大體相同。
膠粘劑
◎膠粘劑的選擇
在設(shè)計(jì)產(chǎn)品包裝時(shí)，除了對(duì)各種基材的正確選擇外，對(duì)膠粘劑的選擇至關(guān)重要。復(fù)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(duì)膠粘劑要求柔軟、耐熱、耐低溫、無(wú)害無(wú)味、耐各種介質(zhì)腐蝕、粘結(jié)能力良好。在我國(guó)市場(chǎng)上，復(fù)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(xué)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(jiǎn)單。(4)聚氨酯膠粘劑固化時(shí)沒(méi)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(qiáng)度和>中擊強(qiáng)度外，耐油、耐化學(xué)藥品、耐低溫、無(wú)害、無(wú)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(shí)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(gè)羥基的聚酯或聚醚的主劑與含有三個(gè)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(jī)理
雙組分聚氨酯膠粘劑的粘結(jié)機(jī)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(dāng)固化劑中的異氰酸酯與主劑中的活潑氫接觸時(shí)，便會(huì)自動(dòng)進(jìn)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(diǎn)。由于聚氨酯分子中含有大量的極性基團(tuán)，偶極矩大，對(duì)被粘材料有很大的親和力，所以能同時(shí)對(duì)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(gè)十分活潑的反應(yīng)性基團(tuán)，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(xué)建，使膠粘劑分子同時(shí)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(qiáng)韌柔軟，產(chǎn)生的粘接力更強(qiáng)。
復(fù)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(hù)性、操作性、商品性、衛(wèi)生性、耐油性等而深受人們喜愛(ài)。近年來(lái)，復(fù)合包裝材料發(fā)展十分迅速，世界各國(guó)都在競(jìng)相研制，隨著新的復(fù)合工藝、復(fù)合基材和更優(yōu)良的粘合劑的不斷涌現(xiàn)，復(fù)合包裝材料必將為世界包裝工業(yè)譜寫更輝煌的篇章。
