软包装复合技术.ppt

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1、软包装复合技术,张治国,浙江科技学院,2,2023/10/30,一、其他薄膜/特种薄膜,热收缩薄膜基材 拉伸缠绕薄膜 高阻隔性薄膜 光降解塑料薄膜 珠光膜 护卡膜 水溶性薄膜 抗菌塑料包装薄膜 可食性薄膜,浙江科技学院,3,2023/10/30,其他软包装材料,塑料编织布,浙江科技学院,4,2023/10/30,其他软包装材料,无纺布,浙江科技学院,5,2023/10/30,热收缩薄膜基材,热收缩薄膜基材是采用吹胀法或挤出T模法，使聚合物在玻璃化温度到熔融温度之间的高弹态下进行双向或单向拉伸，经急剧冷却后收卷而制得的薄膜，此薄膜基材受热时能自动把拉伸过程中的能量(冷却“冻结”的收缩内应力)释放

2、出来，使其按一定比例热收缩。由于热收缩产生一定的收缩张力，能将预包装好的产品紧紧地收缩包裹，构成一定强度的整体，广泛应用于各种食品、工业零部件的集合包装及成套系列包装。,浙江科技学院,6,2023/10/30,浙江科技学院,7,2023/10/30,材料,一般商品包装，要求纵向和横向收缩率平衡的收缩薄膜；而部分套管包装，则只要求单方向收缩的薄膜。以前以PVC为主，目前常见为PVC、PE、POF三种。POF（环保型）多层共挤聚烯烃属于多层复合材料。将LLDPE作为中间层，PP作为内、外层，将三层共挤出制成。具有收缩率可调，透明度好、适用范围广等优点。PVC硬且脆，PE低温性能差，POF最优良。,

3、浙江科技学院,8,2023/10/30,拉伸缠绕薄膜,拉伸缠绕薄膜是具有一定黏弹性的薄膜，又称缠绕膜、弹性膜、自黏膜。拉伸薄膜分双面发黏和单面发黏两种。双面发黏拉伸膜可直接采用挤出流延法或挤出吹膜法生产；单面发黏弹性膜可以使用同一种材料的两个不同牌号的料来共挤出制膜，发黏的一面使用专用的缠绕膜牌号，不发黏的一面使用同一种材料的普通挤膜级材料。拉伸缠绕薄膜主要特性包括自黏性、韧性、拉伸和应力保持性等,浙江科技学院,9,2023/10/30,浙江科技学院,10,2023/10/30,常使用的拉伸膜有PVC、LDPE、EVA和LLDPE，LDPE的拉伸性能较差，只使用在要求不太高的缠绕场合，但它的成

4、本较低。EVA共聚物拉伸膜的发黏性、拉伸性、强韧性以及应力保留性很好。LLDPE拉伸膜具有超过其他拉伸膜的最佳的性能和最大的应用市场，其发黏性极好，并且所有其他性能也很好。,浙江科技学院,11,2023/10/30,高阻隔性薄膜,高阻隔性薄膜是指标准状态下，相对湿度为65m，25.4m厚的薄膜，氧气的透过量在5ml(m2d)以下，水蒸气透过量在2g(m2d)以下的塑料薄膜。严格来讲，只有EVAL、PVDC和PAN三大类树脂制备的薄膜可满足上述条件，但我们通常把稍逊于上述数值的尼龙和PET两类树脂也作为高阻隔材料来考虑。,浙江科技学院,12,2023/10/30,EVAL是亲水性树脂，在高湿度下

5、，其阻隔性会下降，因而在使用EVAL薄膜时，常使用阻湿性优良的聚烯烃薄膜作EVAL树脂内外层，使EVAL在中间，防止它吸收水分，以充分发挥其阻隔性。EVAL在软包装中主要以吹塑薄膜和双向拉伸薄膜的方式供干式复合中间阻隔层用。EVAL可以在120、30min高温蒸煮杀菌，只要EVAL有足够的厚度，高温蒸煮后对透氧性影响极小，仍旧有良好的保质期。,浙江科技学院,13,2023/10/30,K-OPPPAN一般采用吹胀法制膜，这种薄膜有保香性。主要用于香味产品的保香性阻隔包装、药剂包装，以及瓶子和容器的盖材。,浙江科技学院,14,2023/10/30,可降解塑料薄膜,光降解塑薄膜是在塑料粒子中添加各

6、种光敏剂或把光敏基团引入到塑料大分子中去，使聚合物对光敏感，在光照下吸收光能量而分解成小分子，从而能被土壤中的各种微生物所吞食消化吸收。目前，常用的光降解塑料薄膜主要有聚丁烯和1,2-聚丁二烯薄膜等。除光降解塑料薄膜，还有各种微生物降解塑料薄膜，它是指在自然状态下能被微生物分解成低分子化合物的塑料。微生物降解塑料薄膜主要是在聚合物中加入能同生物体组织有良好相容性、渗透性和生物降解性成分或结构单元，如羟丙基淀粉等共混而制成的薄膜。,浙江科技学院,15,2023/10/30,南大环保的纸杯？,浙江科技学院,16,2023/10/30,珠光膜,珠光膜是用聚丙烯树脂为原料、添加碳酸钙和珠光颜料等，混合

7、后经双向拉伸而成。一般复合结构的BOPP珠光膜/CPP、BOPP珠光膜/PE等，由于具有一定的珠光效果，常常用在冷饮包装如：冰激凌、热封标签、甜食、饼干、风味小吃包装等。,浙江科技学院,17,2023/10/30,护卡膜,护卡膜是以透明的塑料薄膜为基材，在其底面涂布可热封的塑料薄膜层而成的。用于身份证、学生证等各种证件，重要的文件档案、照片、书籍的表面贴塑等。护卡膜塑料薄膜一般使用PET薄膜，透明性优良，强度好，无毒，难燃，耐有机溶剂、耐油脂。黏结剂是低温可热封的EEA、EAA、EVA以及Saran等树脂。,浙江科技学院,18,2023/10/30,水溶性薄膜,水溶性薄膜采用溶液流延法或挤出法

8、制膜，水溶性的塑料薄膜主要是甲基纤维素薄膜、聚氧化乙烯薄膜、聚乙烯醇薄膜等。甲基纤维素薄膜可溶于冷水中。聚氧化乙烯膜是水溶性薄膜中溶解性最好的；冷水可溶性聚乙烯醇薄膜是由聚合度低的(800以下)、醇解度在88以下的低结晶度聚乙烯醇生产的薄膜。聚合度高、醇解度高的聚乙烯醇薄膜可溶于热水中。,浙江科技学院,19,2023/10/30,浙江科技学院,20,2023/10/30,抗菌塑料包装薄膜,抗菌塑料薄膜是采用塑料树脂与抗菌化合物共混、成型制膜而得到的薄膜。常用的抗菌化合物主要有银沸石粉、季铵盐等。沸石中的钠离子被银离子置换，置换率越高，抗菌性越好。开发出的银沸石与塑料混合的抗菌薄膜，其价格较贵，

9、一般将厚36m含银沸石的塑料薄膜与其他塑料薄膜复合，而得到抗菌复合包装薄膜。值得注意的，银沸石的混入，常会影响塑料薄膜的透明性和热封性。,浙江科技学院,21,2023/10/30,可食性薄膜,可食性薄膜是采用糖类、淀粉类、蛋白类、脂肪及其衍生物类等可食性物质为原料，利用它们具有很好的薄膜成型性能，而生产加工成可食性薄膜或涂层。a淀粉薄膜。美国的德尔玛(Delmer)化学公司首创将高淀粉含量的玉米淀粉薄膜用于商品的包装。用于制作淀粉薄膜的淀粉分子结构为直链式。这种直链淀粉并不是热溶性物质，而需加入水和助剂(如甘油)混合后，加温加压才可形成塑性流动，可用挤出成型方法加工成挤出薄膜。,浙江科技学院,

10、22,2023/10/30,b纤维素薄膜。c藻朊酸盐和果胶。藻朊酸盐出现于一些棕色的海草之中，叫用作各种食品的增稠剂。藻朊酸钠和丙撑二醇藻朊酸盐溶解于酸溶液之中。可溶性藻朊酸盐薄膜的制造方法是，将可溶性酸溶版涂布于板上(玻璃板)，让其挥发干燥后，将薄膜剥下来即可。可用果胶制成韧性较好稍带咸味的食用薄膜。,浙江科技学院,23,2023/10/30,透气薄膜,能透气的薄膜选择性的阻隔,浙江科技学院,24,2023/10/30,二、铝箔及真空镀铝膜基材,1铝箔 2.镀铝薄膜3真空镀铝纸,浙江科技学院,25,2023/10/30,啤酒瓶的特点,浙江科技学院,26,2023/10/30,铝箔,软包装用铝

11、箔是一种铝合金金属箔，含铝量在99.099.45，其余为微量的铁、锰和硅元素。金属箔的定义为厚度小于0.1524mm的金属压延片材，但作为构成复合软包装材料的铝箔其厚度一般为9-12m。有硬铝(药片、药丸的泡罩包装)和软铝(复合软包装材料上使用)两种。一般来说，硬铝的厚度为2025m，软铝的厚度为79m，也有少量为11m厚的产品。,浙江科技学院,27,2023/10/30,浙江科技学院,28,2023/10/30,压延,铝箔是采用高纯铝板通过高精密压延设备多次熔融压延而成的，一般每压延一次，铝板厚度减半。为了防止压延过程中熔融状态的铝同压延辊黏附，需在压延辊上涂布高熔点的润滑油，起润滑和冷却作

12、用。铝箔压延成型后，通过在丙酮中浸渍以去除润滑油并干燥后收卷得到硬质铝箔，然后再经过高真空(0.0133Pa)状态的退火炉，加热到350-500高温退火处理得到包装用的软质铝箔。,浙江科技学院,29,2023/10/30,带式生产法最小厚度为0.0025mm。未经其他加工的铝箔成为光箔或素箔，很少单独使用。深加工：复合；着色；印刷；压花,浙江科技学院,30,2023/10/30,浙江科技学院,31,2023/10/30,铝箔表面过多的残留润滑油不仅影响铝箔同其他基材薄膜的复合强度，而且影响铝箔表面的印刷牢度。为了提高铝箔的复合牢度和彩印牢度，可以在铝箔表面用有机溶剂清洗以去除残余的油脂，也可以

13、用电晕处理的方法来去除由残余油脂引起的黏结力下降。,浙江科技学院,32,2023/10/30,铝是一种较活泼的金属，在空气中易与氧发生作用，在表面生成一层很薄的自然氧化膜，它能防止空气中水分和有害气体对铝的侵蚀，起到保护作用。化学氧化法电化学氧化法电晕处理法,浙江科技学院,33,2023/10/30,铝箔的质量要求,外观。铝箔表面应清洁、光亮、平整、无叠层、裂口、压痕。无腐蚀痕迹和燃烧的油留下的粗糙面，无润滑痕迹和斑点，无煤油味。除油污度。复合包装用铝箔的油污等级应为A、B级。测定方法如下：将未沾污、折损的铝箔样品置于45度角的托板上，在样品的两边和中间滴上试液，凡不成珠状而摊平流下的即符合该

14、级标准。,浙江科技学院,34,2023/10/30,针孔。理论上，铝箔是完全阻隔性材料，但铝箔由于本身的缺陷，压延加工工艺和加工车间空气中的灰尘等因素，会造成针孔，从而影响其阻湿性和阻气性。铝箔的阻隔性取决于单位面积内的针孔数量和针孔大小，针孔是铝箔质量的重要指标。GB3198-1996对针孔做了如下规定：铝箔表面允许有对光用肉眼可见的针孔，但针孔不得密集成行，药用铝箔的针孔直径不得大于0.3mm，并且不能超过5个/m2。其他用纯铝箔针孔尺寸最大不得超过0.5mm。,浙江科技学院,35,2023/10/30,铝箔的性能特点及其应用,有极好的遮光性、防潮性、阻气性和保味性，这种优良的阻隔性是任何

15、一种塑料薄膜、纸张所无法比拟的。缺点是容易撕破、起皱、易被酸、碱类物质腐蚀，不耐折、不可热封，所以不能单独作为包装材料，通常把它作为主要的阻隔层和纸及各种塑料薄膜复合在一起，制成复合材料。,浙江科技学院,36,2023/10/30,迄今为止，铝箔是塑料复合包装材料中唯一的金属基材。铝箔在包装上主要应用于各种产品的阻隔性包装，如香精、香料、脱水食品；药用PTP包装基材；高温蒸煮食品包装；电磁屏蔽包装等。一个普遍问题是结构的脱层，在零售环境下食品包装经常出现这样的情况。？,浙江科技学院,37,2023/10/30,真空蒸镀金属薄膜,真空蒸镀金属薄膜是在高真空（104 mba以上）条件下，以电阻、高

16、频或电子束加热使金属熔融气化，在薄膜基材的表面附着而形成复合薄膜的一种工艺。被镀金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其中用的最多的是铝。在塑料薄膜表面镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜。,浙江科技学院,38,2023/10/30,包装上的真空镀铝薄膜具有以下特点,（1）和铝箔相比大大减少了铝的用量，节省了能源和材料，降低了成本。复合用铝箔厚度多为79um，而镀铝薄膜的铝层厚度约为400（0.04um）左右，其耗铝量约为铝箔的1/200，且生产速度可高达700mmin。（2）具有优良的耐折性和良好的韧性，很少出现针孔和裂口，无揉曲龟裂现象，对气体、水蒸汽、气味、光线等的阻隔性提高。（3）具有

17、极佳的金属光泽，光反射率可达97；且可以通过涂料处理形成彩色膜，其装潢效果是铝箔所不及的。,浙江科技学院,39,2023/10/30,（4）可采用屏蔽或洗脱进行部分镀铝，以获得任意图案或透明窗口，能看到包装的内容物。（5）镀铝层导电性能好，能消除静电效应，尤其包装粉末状产品时，不会污染封口部分，保证了包装的密封性能。（6）对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。由于以上特点，使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜，在许多方面已取代了铝箔复合材料。,浙江科技学院,40,2023/10/30,浙江科技学院,41,2023/10/30,2.镀铝薄膜,镀铝薄膜又称金属化薄膜、真空镀铝膜，它是

18、在塑料薄膜上用真空蒸镀的方法把铝气化了的原子凝固在薄膜表面，形成一层具有铝金属光泽的镀铝薄膜。它的外观像铝箔那样吸引人，但包装成本比铝箔低得多。真空蒸镀工艺有单室法、双室法及连续蒸镀法三种。真空镀铝膜的主要设备为镀铝机。,浙江科技学院,42,2023/10/30,主要包括真空槽、卷绕系统、卷绕驱动系统、蒸发坩埚(蒸发舟)、抽真空设备、冷却鼓、数控操作系统及附件装置真空泵把镀室抽成真空，同时高阻、高频或电子束加热坩埚使铝丝熔化，并蒸发成气态，铝原子在1.3310-2Pa高真空度下，飞溅到镀膜基材表面凝固后，就沉积成一层均匀的铝膜。,浙江科技学院,43,2023/10/30,浙江科技学院,44,2

19、023/10/30,真空蒸镀原理,将卷筒状的待镀薄膜基材装在真空蒸镀机的放卷站上，将薄膜穿过冷却辊（蒸镀辊）卷绕在收卷站上，用真空泵抽真空，使蒸镀室中的真空度达到4104mba以上，加热蒸发舟使高纯度的铝丝在13001400的温度下融化并蒸发成气态铝。启动薄膜卷绕系统，当薄膜运行速度达到一定数值后，打开挡板使气态铝微粒在移动的薄膜基材表面沉积、冷却即形成一层连续而光亮的金属铝层。真空镀铝示意图见图1。通过控制金属铝的蒸发速度、基材薄膜的移动速度以及蒸镀室内的真空度等来控制镀铝层的厚度，一般镀铝层厚度在250500。,浙江科技学院,45,2023/10/30,镀膜基材,由于真空蒸镀工艺的特殊性，

20、它对被镀薄膜基材有以下几点要求：1、耐热性好，基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。2、从薄膜基材上产生的挥发性物质要少；对吸湿性大的基材，在蒸镀前要进行干燥处理。3、基材应具有一定的强度。4、对蒸镀层的粘接性良好；对于PP、PE等非极性材料，蒸镀前应进行表面处理、以提高镀层的附着牢度。,浙江科技学院,46,2023/10/30,常用的镀铝基材有：BOPET、BOPA、BOPP、CPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。塑料薄膜基材中BOPET、BOPA、BOPP三种基材生产的镀铝薄膜，具有极好的光泽和附着力，是性能优良的镀铝薄膜，大量用作包装材料和烫金材料。镀铝PE薄膜的光泽度较差，

21、但成本较低，使用也较广。以纸基材形成的镀铝纸，比铝箔/纸的复合材料更薄而价廉；其加工性能好，印刷中不易产生卷曲，不留下折痕等，主要用作香烟、食品等内包装材料以及商标材料等。,浙江科技学院,47,2023/10/30,工艺,塑料薄膜的镀铝工艺一般采用直镀法，即将铝层直接镀在基材薄膜表面。BOPET、BOPA薄膜基材镀铝前不需进行表面处理，可直接进行蒸镀。而BOPP、CPP、PE等非极性塑料薄膜，在蒸镀前需对薄膜表面进行电晕处理或涂布粘合层，使其表面张力达到38-42达因/厘米或具有良好的粘合性。镀铝薄膜生产工艺流程：基材放卷抽真空加热蒸发舟送铝丝蒸镀冷却测厚展平收卷,浙江科技学院,48,2023

22、/10/30,市场上用于塑料薄膜的真空镀铝设备主要有缠绕式和悬浮式两种类型，但无论是缠绕式还是悬浮式，一般都是由真空系统、蒸发系统、薄膜卷绕系统、冷却系统、控制系统等主要部分组成。冷却系统主要由冷井、冷却液、冷却辊等部件组成，主要作用是提供薄膜蒸镀时（或蒸镀后）所需要的冷却温度（2015），以防止薄膜受热变形。冷却系统所使用的冷却液为水/乙二醇混合物或盐水混合物，蒸镀时由冷井将冷却液冷却至所需要的温度，通过管道输送至冷却辊内，再由冷却辊对镀铝后的薄膜进行冷却。,浙江科技学院,49,2023/10/30,最近氧化硅、氮化硅等也可以蒸镀在塑料薄膜上，形成具有高阻隔性能的蒸镀材料。在同一个高真空室中

23、串联两个蒸发源和冷却鼓，来进行塑料薄膜的双面蒸镀，还可提高蒸镀的厚度。,浙江科技学院,50,2023/10/30,为了改善蒸发粒子在塑料薄膜表面上附着力，最近开发了离子镀法此方法是在真空蒸镀装置中引入低压气体，依靠附加的电场力量产生等离子体，使由蒸发源蒸发出来的粒子离子化，提高了在塑料薄膜表面上的附着力。N2、O2、甲烷等气体等离子体也可被利用，它们与蒸发粒子形成化合物膜一起被蒸镀在基材薄膜，从而使真空蒸镀的应用范围大大地扩大了。,浙江科技学院,51,2023/10/30,在(1-10)10-2Pa的高真空条件下，在固体表面上以数十个电子伏特的运动能量的离子束辐照时，固体表面的原子会向真空中放

24、出入射离子所持有的能量，这种现象叫溅射。利用这种现象进行的蒸镀叫溅射法。这种方法在包装材料中也同样使用，其薄膜的涂层均匀性较好，最近已经开发了不同金属的多层溅射、蒸镀装置。,浙江科技学院,52,2023/10/30,不同的镀铝塑料基材，镀铝层与塑料基材膜的结合附着力不同，有时为了提高结合力，在塑料薄膜上底涂增黏性黏合剂，真空镀铝后在铝层上涂双组分聚氨酯顶涂胶，才能保证镀铝层不被剥离。金属蒸镀薄膜的一个缺点是延伸性不好，薄膜的拉伸会产生针孔甚至被破坏。,浙江科技学院,53,2023/10/30,镀铝薄膜的主要基材采用PET、PE、PP和PA等塑料膜，镀铝薄膜具有与铝箔相接近的阻隔性能，铝镀层为0

25、.03m时，其阻隔性可代替9-12m的铝箔，但对光线不能完全阻隔。在塑料薄膜表面真空镀铝金属化可以赋予塑料薄膜良好的装饰性、光泽性、导电性和阻气性等特性。,浙江科技学院,54,2023/10/30,镀铝膜既有塑料薄膜的特性，又具有金属的特性。薄膜表面镀铝的作用是遮光、防紫外线照射，既延长了内容物的保质期，又提高了薄膜的亮度，从一定程度上代替了铝箔，也具有价廉、美观及较好的阻隔性能，因此，镀铝膜在复合包装中的应用十分广泛，目前主要应用于饼干等干燥、膨化食品包装以及一些医药、化妆品的外包装上。目前应用最多的镀铝薄膜主要有聚酯镀铝膜（VMPET）和CPP 镀铝膜（VMCPP）。,浙江科技学院,55,

26、2023/10/30,烫金,随着真空蒸镀技术以及后处理工艺的发展，真空镀铝薄膜的品种及用途不断扩大，广泛应用于包装、装饰等领域，其中典型的应用有电化铝烫印材料和透明镀膜等。为了增强印刷品的装饰效果，在印后加工中有采用烫金的办法。用铜锌凸版在烫印机上，通过加热把金箔或银箔烫印在印刷品上，使其看起来光彩夺目富丽堂皇。电化铝烫金材料是在经过处理的PET薄膜上真空镀铝以后，再涂布一层胶粘层而制作成的，一般由5层构成。,浙江科技学院,56,2023/10/30,（1）基体层。它是承托电化铝材料的基体，一般由PET薄膜加工而成，厚度1225微米。（2）剥离层。在基体层上涂布一层剥离，电化铝烫印后，镀铝层和

27、染色层就能顺利地脱离基体层，粘附到印刷品表面。（3）染色层。选择透光性、成膜性、粘附性都较好的树脂，经染色以后涂布在剥离层上而成。染色层染上什么颜色，电化铝就呈现什么颜色。（4）镀铝层。采用真空蒸镀的方法，将金属铝蒸镀到基体的染色层上。蒸镀的铝层具有很高的金属光泽，提高了印刷品华贵富丽的装饰效果。（5）胶粘层。将热熔性胶粘物质熔化以后，均匀地涂布到电化铝材料的表面。烫印时在金属版加热、加压条件下，胶粘物质熔化，离开烫印版之后，胶粘层树脂立即冷却固着，并将铝箔层和染色层紧紧粘结到印刷品表面上。电化铝材料的生产工艺流程：基材薄膜检验涂布剥离层涂布染色层真空镀铝涂布胶粘剂成品,浙江科技学院,57,2

28、023/10/30,非金属镀膜,微波食品包装要求包装材料不仅要具有优良的阻隔性能，而且还要耐高温、微波透过性好等特性。新型的高阻隔性包装材料非金属氧化物镀膜复合包装材料。这类材料除了阻隔性能可以与铝塑复合材料相媲美外，同时还具有微波透过性好、耐高温、透明、受环境温度湿度影响小等优点，特别在商品保香方面，效果如同玻璃瓶包装一样，长期储存或经高温处理后，不会产生异味，也称之为透明镀膜。,浙江科技学院,58,2023/10/30,非金属镀膜可采用蒸镀原料可采用Si、SiOX、SiO2或其它氧化物，也可以采用共它氧化物如Al2O3、MgO、Y2O3、TiO2、Gd2O3等，其中最常用的是SiOX、Al

29、2O3。氧化物镀膜的蒸发源有电阻式和电子束两种，电阻式蒸发源以电阻通过发热的原理来加热蒸镀原料，最高加热温度可达1700。电子束蒸发源利用加速电子碰撞蒸镀原料而使其蒸发，蒸发源配有电子枪，用磁场或电场加速并聚集电子束，使电子束集中在蒸发材料的局部位置上而形成加热束斑，束斑温度可达30006000，能量密度最高可达20KW/cm2。,浙江科技学院,59,2023/10/30,非金属镀膜时，蒸镀原料较高的气化温度和蒸发能导致在蒸发过程中蒸镀区温度较高，大量的辐射热使得基材吸收过量的热能而温度升高；同时，气化分子、离子和其它微粒在基材表面凝结成膜时放出的热量致使基材温度过高而发生严重的热变形。热变形

30、后基材起皱，造成镀膜不均匀或破裂，达不到提高阻隔性能的效果，因此，软化点和熔点较低的塑料薄膜蒸镀效果较差。实验表明只有PP、PET、PA等材料才能较适合氧化物镀膜加工。,浙江科技学院,60,2023/10/30,真空镀铝纸,真空镀铝纸又称蒸镀纸、喷铝纸真空喷铝纸的生产源于真空镀铝膜的生产，20世纪60年代，真空镀铝膜是利用真空镀铝技术，在BOPP、PET薄膜上真空蒸镀一层铝层的薄膜，因其亮丽夺目的光泽性和良好的阻隔(水、汽、光)性能，在软包装行业得到广泛使用。真空镀铝纸，也称喷铝纸、镀铝纸、蒸镀纸。真空镀铝纸是在1.33102帕以上的高真空中，以电阻、高频或电子束加热，使铅丝加热到1400摄氏

31、度左右气化后附着在纸基上形成的。,浙江科技学院,61,2023/10/30,近年来，在烟、酒、食品、药品和日用品等产品的包装中，日益追求多方位的包装效果和质量，不仅要求外形设计美观，成本相对低廉，还要保证有良好的防伪效果和包装材料符合环保卫生等安全标准。如今，真空镀铝纸作为一种新颖的包装材料，不仅外观华丽，成本低廉，更重要的是它具有较好的防伪性和可降解性，符合国际环保潮流，使其在很多产品包装印刷中得到广泛应用。,浙江科技学院,62,2023/10/30,真空镀铝纸生产工艺可分为直接蒸镀法和转移蒸镀法两种。直接法(也称纸面镀铝)，是预先对纸表面进行涂覆处理，以提高纸张表面平整性、光亮度，然后将纸

32、直接置于真空镀铝机进行镀铝，这种方法仅适于薄纸(40克120克)喷铝，常见的有铜版纸、白板纸和卡纸等。直接法镀铝层和纸面纤维的疏松结构相吻合，表面会呈细微孔，平滑度也相应较差。,浙江科技学院,63,2023/10/30,转移法(也称膜面镀铝)，是以PET、BOPP薄膜为转移基材，经涂布、上色、喷铝、复合、剥离等工艺处理，然后将PET膜等基材置于真空镀铝机镀铝后，再涂胶与纸进行复合，而后将PET膜剥离，镀铝层通过胶粘作用转移到卡纸表面上而成。转移法铝膜平整性好、金属光泽强、平滑度较高，比较适应包装印刷。与直接法相比，转移法生产的镀铝纸具有铝层附着力牢固可靠，充分利用了PET膜的平整度使纸面金属光

33、泽更加明亮，提高外观效果；可以生产厚度40克450克的纸或纸板；可根据需要生产彩虹等多种全息激光防伪图案文字的镀铝纸产品等优点。,浙江科技学院,64,2023/10/30,20世纪70年代，欧洲开始直接在纸上进行喷铝加工，此时由于喷铝设备技术问题，直接在纸面上真空喷铝所得的真空喷铝纸的竞争力弱。20世纪80年代初，欧洲人发明了一种非直接法转移法，该方法可以在任意厚度的纸或纸板上喷铝，迅速得到推广。90年代以来，随着印刷技术、激光技术和各种功能油墨等的出现，真空喷铝纸生产技术也得到更广泛的应用和提高，相应的各种功能真空喷铝包装印刷纸随之产生，如激光防伪纸。,浙江科技学院,65,2023/10/3

34、0,非直接法转移法的制作工艺以厚度约为0.02mm的BOPET(双向拉伸聚酯)或BOPP(双向拉伸聚丙烯)膜为转移基材，涂剥离层和保护色层，在涂好剥离层和保护色层的载体膜表面上直接真空喷铝将镀铝表面涂覆一层胶黏剂后与纸或纸板复合烘干，通过胶黏剂的作用将喷铝分子层转移到纸或纸板而与载体基膜分离的方法。,浙江科技学院,66,2023/10/30,真空喷铝纸按其生产工艺可分为直接蒸镀法(纸面喷铝)和转移蒸镀法(膜面喷铝)两种。直接法是将纸直接置于真空镀铝机进行喷铝的方法。这种方法仅限于薄纸喷铝。转移法是以PET、BOPP等薄膜为转移基材，经涂布上色、喷铝、复合、剥离等工艺处理，使具有金属光泽的喷铝分

35、子层通过胶黏作用转移到纸板表面的方法。这种方法可应用在40-450gm2以上的纸或纸板上。,浙江科技学院,67,2023/10/30,浙江科技学院,68,2023/10/30,核心工艺：真空镀铝工序(在真空状态下，以高阻、高频或电子束加热使铝熔解气化，在冷却的膜上凝结成为均匀的金属膜分子层)。真空镀铝生产的设备主要有涂布机、镀铝机、模压机、复合机、剥离机、分切机、复卷机和横切机等。镀铝机是镀铝生产中的核心设备，其主要结构包括真空槽、卷绕系统、卷绕驱动系统、蒸发源(蒸发舟)、抽真空设备、数控操作系统及附件装置。,浙江科技学院,69,2023/10/30,直接法真空喷铝纸的生产工艺较简单，其与真空

36、镀铝膜的生产工艺相似。转移法真空喷铝纸的生产主要包括配料、涂布、镀铝、复合、剥离、切纸、包装七项工序，,浙江科技学院,70,2023/10/30,常见影响真空镀铝纸的因素,真空度。由于铝易氧化，在低真空中，易氧化成茶褐色氧化物。如真空度低，蒸发铝原子的平均自由行程小于蒸镀距离，就会形成松散的煤灰状粗糙颗粒，金属光泽低。真空度低还会使蒸发舟表面氧化，造成液铝铺展不良。真空度一般在2.76.710-2Pa之间。,浙江科技学院,71,2023/10/30,温度。a薄膜的温度。若温度偏低，由晶核生长的微晶形成圆顶状组织，表面粗糙。若温度偏高，则可能引起再结晶，形成圆柱状等黏稠组织。一般，控制膜温在0.

37、30.45Tm(Tm为薄膜的熔点)。b蒸发舟温度。蒸发舟若处于正确温度范围，蒸发舟凹槽的大部分会被薄薄的一层铝液覆盖。若温度过高，铝液所覆盖的面积会大大减少，同时可以看到铝滴由高处滴下；若温度过低，凹槽内会积聚过多的液铝，或者铝丝不熔化。一般蒸发舟温度控制在14501500。,浙江科技学院,72,2023/10/30,蒸发速度。快速蒸镀能减少氧化机会，并且镀层平滑，镀铝蒸发附着速率应大于10nms，最好达30nms以上。就蒸发舟的稳定性及使用寿命而言，最佳蒸发速率是0.35gcm2min，对常用的105mm20mm10mm规格的蒸发舟来说，其凹槽大小为75mm15mm2mm，假如有效面积为80

38、，则最佳蒸发率为：0.357.51.580=3.15gmin若使用直径为1.5mm的铝丝，送铝速度则为660mmmin。（铝密度为2.7g/cm3）,浙江科技学院,73,2023/10/30,铝丝纯度。铝丝纯度至少要求为99.7，但要特别注意其含铁量，铁杂质会和蒸发舟发生反应，生成低熔点熔渣，增加腐蚀，阻碍液铝铺展。,浙江科技学院,74,2023/10/30,广泛应用,.作为包装纸的真空喷铝纸分为高定量(300gm2以上)和无定量(50gm2以上)两种。高定量真空喷铝纸主要应用于高档定、高附加值的晶牌包装，尤其是各种化妆品盒、礼品盒、酒盒、手机盒、牙膏盒和香烟盒(香烟硬盒和条盒)等包装。低定量

39、的喷铝纸因其优异的柔韧性和高阻隔性，主要应用于口香糖、巧克力等糖果产品的内包装。,浙江科技学院,75,2023/10/30,真空喷铝纸作为商标纸主要应用于酒标，尤其是各种啤酒的标贴。此类真空喷铝纸具有抗水性、耐碱液性、贴标性和洗瓶的脱标性。作为防伪包装纸的真空喷铝纸是利用高新技术将激光全息图案、数据信息和防伪商标通过模压技术加载到喷铝纸表面制作而成的，它的激光亮度不但比普通的激光透明膜的亮度高23倍，且激光图案因喷铝层的亲油性好而不易脱落，耐磨耐擦性好，其防伪效果非常明显。,浙江科技学院,76,2023/10/30,真空喷铝纸或板纸具有极好的亲油性、机械加工性能和平整光亮性，可用凹印、胶印、丝

40、印等印刷手段，可采用UV油墨、冰花技术、无油墨印刷压纹技术，使得印刷艺术在真空喷铝纸表面得到完美的展现。加工后得到的真空喷铝纸或板纸不但具有一般装饰装潢材料的特性(外观亮丽、视觉冲击力强等)，而且具有极强的立体视觉特性。,浙江科技学院,77,2023/10/30,真空镀铝纸存在的不足,1.与复合铝箔材料相比，真空镀铝纸在运输和存储方面具有严格的要求。在运输过程中须使用塑料膜来保护镀铝纸，采用上下板、护角板等保护措施防止镀铝纸产生褶皱和翘角，避免因叠放而影响其平整度。在储存方面要选择在具备恒温恒湿条件的库房内存放，室温控制在25摄氏度左右，湿度达到60%70%。2.真空镀铝纸在代替PET覆膜材料

41、方面存在缺陷，亮度仍有差距。镀铝纸的亮度主要取决于纸基的质量。它要求纸张具有超光亮效果和较好的平整度，视觉白色达到96度116度以上，镀铝纸的光亮度才可达到PET复合材料的水平，目前瑞典的“伊格森德”烟用白卡纸达到此要求。,浙江科技学院,78,2023/10/30,3.铝层过薄，还不适合某些印刷方式和复杂工艺。虽然凹版印刷是最适合镀铝纸的印刷方式，但是目前还不能完全应用于丝网印刷，因为丝网印刷主要适用于非吸收性材料(如复合金、银卡纸和PET膜等)，对材料厚度有一定要求。而真空镀铝纸的铝层过薄，容易对材料造成划伤，增加印品的废品率。改用镀铝纸后，油墨必须调整，否则无法保持原有色相，且易发生爆墨，

42、尤其是印刷墨色较深时非常明显。这主要是由于表面涂层与油墨中的分子不相溶发生化学反应。因此在镀铝纸印刷前进行预涂处理，如印刷前进行水性光油打底，而且应尽量使用高韧性油墨，如UV油墨特别适合镀铝纸的印刷，并且它足环保型油墨。另外改用镀铝纸后，其原先的设备、工序各方面都要进行综合性调整，这对于每日具有繁重生产任务的印刷厂来讲，存在一个试机调配的过程。,浙江科技学院,79,2023/10/30,四、金属软管,金属软管是一种用金属材料制成的可挤压的圆柱形包装容器它自1840年世界上第一支金属软管在法国问世以来，经历了四个阶段的长期发展第一代为全锡金属软管，其加工性、化学隐定性都好。第二代为包锡铅金属软管

43、，由于锡的供应不足，软管又向铅锡合金和包锡铅管发展。纯锡软管被淘汰。铅离子进入膏体，生成对人体有严重危害的有机铅毒素。因此，最近几年国际上已全部淘汰了铅锡软管包装的牙膏。,浙江科技学院,80,2023/10/30,第三代为铝管金属软管：第二次世界大战后，铝金属软管研制成功，它质轻省料、无毒，在使用性能方面，也完全可以代替铅锡管，因而逐渐又淘汰了铅锡软管。但它耐腐蚀差，且工艺成本要增加30，目前主要用于高级牙膏、化妆品、医药品和食品的包装。第四代为复合材料软管，它问世于20世纪60年代，此种软管不仅能代替紧缺昂贵的金属，而且还具有很多金属软管所没有的优点，它具有更高的水平和更广泛的发展前景，被誉

44、为是一次“包装革命”。,浙江科技学院,81,2023/10/30,五、塑料复合软管,1950年，瑞士发明塑料软管，充填香波、膏状物等产品逐渐在世界各地生产销售。但因单一塑料隔绝性较差，包装内容物易变质。随着塑料复合材料的迅速发展，复合材料软管得到迅速发展。目前，国内外生产软管用的复合材料，主要采用挤出复合工艺生产，即将聚烯烃或黏合剂等热熔性塑料经过挤出机挤出，熔融状薄膜从T型机头流下，在紧密接触的两个转动着的辊筒间，将塑料压入塑料膜与铝箔或纸与铝箔或塑料与塑料膜等两层基材之间，黏结制成多层复合材料。,浙江科技学院,82,2023/10/30,浙江科技学院,83,2023/10/30,浙江科技学

45、院,84,2023/10/30,浙江科技学院,85,2023/10/30,四种典型构成结构,塑料复合软管的典型结构有四种：1、聚乙烯(外层)粘合性树脂(白色)乙烯一乙烯醇粘合性树脂聚乙烯(内层)。2、聚乙烯(外层)粘合性树脂(白色)聚酯(或有SiO2、Al2O3等镀层)粘合性树脂Al2O3聚乙烯(内层)。3、聚乙烯粘合性树脂(白色)聚酯粘合性树脂。4、聚乙烯粘合性树脂乙烯乙烯醇粘合性树脂聚乙烯。,浙江科技学院,86,2023/10/30,复合材料软管的制造工序,复合材料软管的制造工序，主要分为卷筒、装头、尾部焊封三个主要工序。(1)卷筒部分卷筒可分为热焊(或高频焊)连续卷筒、热焊加条卷筒、整体

46、管式卷筒、高频焊接单管卷筒四种生产工艺。这四种卷筒成型工艺各有所长，其中以高频焊管为最先进，国际上复合软管卷筒的工艺几乎都采用高频连续焊接连续卷筒。它是将分切加工的纵向印刷卷盘的复合材料，通过加热器加热，在一定的压力和一定的温度下焊接成筒，再分切成单支管筒。主要包括复合材料放卷、定向、成圆、加热、保温、压平冷却、切割、整圆。,浙江科技学院,87,2023/10/30,(2)装头部分装头基本分为注头成型和预制头焊接成型两种。注头成型是美国、日本和中国当前所采用的成型工艺，预制管头焊接成型是将管头预先制备好，把单筒卷好，采用高频焊接设备将头、筒焊接在一起。,浙江科技学院,88,2023/10/30

47、,(3)尾部焊接尾部焊接常见的有电热、脉冲、超声波、高频电磁感应和红外线五种热焊接法。电热加热用电阻式的加热金属片，直接向塑料或通过缓冲膜加压进行塑料的熔融接合。通常热焊均是由外部加热，使热传至接缝处，两面塑料熔融后才能粘牢。因此外部塑料易变形，不美观。,浙江科技学院,89,2023/10/30,脉冲加热是采用热容量小的镍铬铁合金带或丝作为压接的发热体，并用聚四氟乙烯片为保护层，电流以脉冲式瞬间流通加热。由于此法是瞬间高温加热，被焊接的塑料膜不易变薄或变形。采用发热量极高的照射源所产生的远红外线，直接照射在被焊接的接缝内，使管内两面熔融，再加压将其融面挤合。此法焊接的牢固性较好，而且由于内部直

48、接加热，塑料外部不易变形，对包装的外形美观有利。现在的全塑软管的尾部焊接多用此种加热方法，尾部焊封得牢固、美观。,浙江科技学院,90,2023/10/30,辐射热使聚乙烯熔融而黏结，但复合材料的内层是铝箔时，因铝箔是热的良导体，易使面层聚乙烯散热，故焊接不易焊牢，而且易折皱，复合层易剥离。热熔焊接法，对全塑软管有部分的适应性，但由塑料、铝箔、纸等多种材料复合制成的材料，因纸的绝热和不导电及铝的易导热和导电的特性，用直接加热焊接的工艺不甚理想，甚至有起火燃烧的危险。,浙江科技学院,91,2023/10/30,超声波加热焊接是由20kHz以上频率的电波发生器输出高频电流，当超声波传至材料时，接合处

49、的材料相互摩擦而产生摩擦热，此瞬间即可使材料结合。高频电磁感应加热是向圈状的电阻通上高频电流，产生高频磁场，磁场内有金属材料就会使磁端损耗而发热，软管复合材料中铝箔将生热而使塑料层熔融黏结。此种焊接法是当前比较先进的焊接方法，它适用于高速自动生产线。比较以上几种焊接方法，以高频电磁感应加热焊接和超声波焊接对复合材料软管的封焊较适用。,浙江科技学院,92,2023/10/30,软管的特点及应用,软管是具有防水、防潮、防尘、防污染、防紫外线和可进行高温杀菌的一种包装容器对内装物具有良好的保护性能，而且印刷后具有美丽的外观，充填产品后质量轻，易携带，使用方便，在包装日用品和化妆品类产品(牙膏、鞋油、袖彩、胶黏剂、膏霜类化妆品等)、包装医药品(眼药类药膏、皮肤外用药膏、烧伤外用药膏等)、包装食品类产品(果酱、调味品、蛋糕、糖霜、半流体稠类食品等)领域有着广泛的应用。,