一、 什么是復合包裝材料

　　1 涵義

　　所謂復合材料，是由兩種或兩種以上的具有不同性能的物質結合在一起組成的材料；而復合包裝材料，是在微觀結構上遵循揚長避短的結合，發揮所組成物質的優點，擴大使用范圍、提高經濟效益，使之成為一種更實用、更完備的包裝材料。因此，復合包裝材料比任何單一傳統包裝材料的性能要優越得多。

　　常見的復合包裝材料有玻璃紙/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/其他材料等等。

　　但是，任何一種復合包裝材料因受當時技術環境的限制，不可能十全十美。在應用過程中有可能出現各種問題，由此而作相應的改進是很自然的事。因此，復合包裝材料便具有"動態"的意義，不是一成不變的。比如，玻璃紙/聚乙烯（PE）在包裝含有鹽分、油脂等內容物時，因滲透作用達到其界面，易使玻璃紙與聚乙烯之間的親和力劣化，造成層間剝離而影響包裝，于是采用聚偏二氯乙烯（PVDC）涂布的玻璃紙/PE來改善它的性能，得到的玻璃紙/PVDC/PE這種材料即可避免出現層間剝離現象。

　　2 挑戰

　　包裝業中的"四大"傳統包裝材料（紙、塑料、玻璃、金屬），一方面一直使用，另一方面因受諸多因素的影響，正面臨新的包裝材料的挑戰，單獨應用的領域正在日漸萎縮。根據美國包裝機構提供的有關資料，預測今后10年包裝的發展趨勢，主要有：（1）輕量、無菌、綠色包裝將成為現代化包裝的主流和標志；（2）玻璃、金屬等大型容器包裝將逐步退出部分市場；（3）超薄塑料包裝（白色污染）必被禁用；（4）努力降低包裝的制造和運輸成本，走多樣化包裝之路；（5）受到消費者歡迎的小額定量的軟包裝將會繼續發展；（6）防盜、防偽的安全包裝將進一步受到重視；（7）復合包裝材料的優點更加突出，將有取代傳統包裝材料之勢，等等。

　　在全球經濟低迷、銷售蕭條、災情猖獗的形勢下，包裝業如何走出困境令人關注。綜觀走向，復合包裝材料顯然是值得人們重視的課題。然而，從資金、人才、設備諸方面看，還存在著不少的困難。只有設法克服困難，才能取得進步，擴大復合包裝材料的應用范圍，提高其影響力和發揮其積極作用。

　　3 討論

　　因為復合包裝材料所牽涉的原材料種類較多，性質各異，哪些材料可以結合，或不能結合，用什么東西黏合等，問題比較多而復雜，所以必須對它們精心選擇，方能獲得理想的效果。選擇的原則是：（1）明確包裝的對象和要求；（2）選用合適的包裝原材料和加工方法；（3）采用恰當的粘合劑或層合原料。

　　鑒于復合包裝材料在包裝市場上的應用前景，因此必須要組織調查，弄清楚客觀上需要的迫切性。同時，應進一步掌握國內外有關復合包裝材料的研究情況，有針對性地開發目前急需的一部分復合包裝材料。

　　4 分類

　　關于復合包裝材料的分類，迄今尚未見到有系統而確切的歸納。經過多年的研究，多數學者傾向于從以下4個方面來劃分：

　　（1）按所用材料來劃分

　　因為在包裝業中常用的基本材料，主要有紙、塑（料）、鋁箔、干法紙（無紡布）等。如果利用它們來分類的話，則有紙/塑復合包裝材料、鋁/塑/紙復合包裝材料等。這是包裝業中的一種常見的傳統分類法，也是多年來大家熟知的分類。

　�。�2）按包裝要求來劃分

　　由于包裝的內容物不同，則對包裝的要求亦不同。故有保鮮復合包裝材料、耐油復合包裝材料、滅菌復合包裝材料、防火復合包裝材料等。這種分類過去也曾有，但尚未被大多數人認可。不過，從明確包裝的功能來看，似更方便客戶使用。

　�。�3）按材料性能來劃分

　　依復合包裝材料的性能，有軟性復合包裝材料、剛性（硬包裝）復合包裝材料、半軟性復合包裝材料等。由于對軟性、剛性的"界定"還不十分明確，因此有人認為這種分類不夠周密、準確和有效。

　�。�4）按復合方法來劃分

　　根據復合包裝材料的制造方法，可以有：干法復合包裝材料、濕法復合包裝材料、熱熔法復合包裝材料、擠壓法復合包裝材料等。有人指出，僅干法復合就有很多品種，且性質各異，。其他方法同樣如此，這種分類太過于"粗線條"了。

　　以上分類，大多是為了研究方便、從不同的角度人為制訂的，尚處在探索階段，并非有什么準確的科學依據，供參考、討論。

　二、復合包裝材料的一般性質與特性

　　復合包裝材料的性質既有共通性又有特殊性。當然，這與復合結構的組成有很密切的關系。從原則上講，作為復合包裝材料起碼應具有以下性能：

　　（1）保護性，應有足夠的力學強度，包括拉伸強度、破裂強度、耐折強度等。另外，還有防水性、防寒性、密封性以及避光性、耐濕性、耐油性、絕緣性等等。

　　（2）操作性，即方便包裝作業、能適應機械化操作，不打滑、不帶靜電、抗卷翹，耐隔離性好，有折痕保持性。

　�。�3）商品性，適宜印刷、利于流通、價格合理。有句廣告詞說："你有產品，我有包裝"，總之復合包裝材料也是一種商品，要在市場上站得住、立得穩，必須有強勢，歸根到底是把好經濟關，"價格"門檻要恰到好處。

　�。�4）衛生性，無臭、無毒、污染少。復合包裝材料本身要清潔，不能含有危害人體健康的化學成分。它的回收還是一個問題，值得進一步研究，加以妥善解決。
　　復合包裝材料的特性有多個，擇其突出者略加介紹。

　�。�1）耐油性：用于包裝食品的材料常以不透油為基本的要求之一。為了防止油和油脂對紙的多孔結構的滲透，有時需要用成膜物質去堵塞微孔，而最好是用與油脂沒有化學親和力者。這意味著使用極性聚合物的效果更佳，使之具有良好的耐油性和耐脂性。這些極性聚合物包括羧甲基纖維素（CMC）、乙基纖維素（EC）、甲基纖維素（MC）以及聚乙烯醇（PVA）、苯乙烯-馬來酸酐共聚物（SMAC）等。

　�。�2）熱封性：有的包裝作業要求快速熱封，因此對這種復合包裝材料所選用熱封涂料應有更高的要求。在普通環境條件下，它必須是具有熱塑性和不粘連性。在加溫加壓的條件下，它又必須變成有強烈的膠粘性。即使在熱封區、冷卻區前仍然保持牢固。熱封涂料的聚合物有多種，溶劑性的如乙基纖維素、丙烯酸類、乙烯共聚物、聚偏二氯乙烯和聚醋酸乙烯酯等。由它們的混合物或者是用蠟配制的，熱封溫度的范圍是100～180℃；水基性的如聚氯乙烯、聚乙烯醋酸乙烯等，熱封溫度的范圍是82～163℃。

　�。�3）阻隔性：許多食品要求包裝材料具有一定的防氧性能，借以阻止腐敗變質情況發生。同時，要使包裝袋保持香味也與它的氣體屏蔽能力有關。復合包裝材料的這種特性（即屏蔽能力）通常采用氧滲透系數來表示。所謂氧滲透系數（以P代表），是在標準壓力和溫度下，每平方厘米面積、每秒鐘時間、每厘米汞柱壓力透過厚度為1厘米薄膜的氣體體積（立方厘米）。一般說來，復合包裝材料中的某一組分可以間接地反映屏蔽能力的大小。例如， 低密度聚乙烯P=2.8 ；高低密度聚乙烯P=0.4；聚丙烯P=2.3；聚偏二氯乙烯P=0.005。它們之間的差異性很大，故必須對材料中的組分給予關注。

　　（4）壓敏性：即時貼也就是壓敏性復合包裝材料，除制作不干膠、標簽外，還可制膠帶、轉移印花、墻壁覆蓋材料等。它具有與一般膠不同的性能，第一，在很寬的溫度范圍內，以很小的壓力和很短的加壓時間表現良好的粘合能力；第二，可以與各種不同的表面發生粘合作用；第三，能夠長時間保持與表面接觸的能力，且不易老化。

三、復合包裝材料的應用

　　1 在食品包裝方面

　　目前，在食品工業上使用的復合包裝材料最多。例如，鋁箔/蠟/薄紙（用于口香糖包裝）、鋁箔/薄紙/蠟（用于巧克力包裝）、鋁箔/防油膠黏劑/羊皮紙（用于牛油、奶酪包裝）等。一般而言，復合包裝材料皆具有防水、抗油、耐熱等特性，其用途甚廣。大體上可用于：（1）固體食品，如方便面、各種奶糖、麥片、巧克力、紫菜、茶葉、各類干果（如葡萄干）、膨化食品的包裝；（2）液體食品，如牛奶、甜酒、果汁、醬油、醋等包裝；（3）保鮮食品，用于生魚、鮮肉、禽蛋等的包裝。

　　復合包裝材料在飲料上應用的例子，如瑞典公司推出的、著名的“利樂包”，它有方磚型和屋頂型兩種，紙盒的容積有250毫升、500毫升和1000毫升等。所用的復合紙共有七層，即低密度聚乙烯（LDPE）/苯胺印刷面/復合原紙（定量175～180g）/LDPE/鋁箔（厚度7～9微米）/Surlym（沙林樹脂）/LDPE。如此多層的結構才具有防止空氣滲透和漏水、隔熱的性能，確保包裝的內容物在保質期內保鮮不壞。

　　2 在藥品包裝方面

　　西藥分為片劑、粉劑、針劑等，過去它們的包裝，偏重在塑料和玻璃這兩種材料。后來泡罩包裝材料獲得了較大的發展，使用這種包裝的生產成本低、加工速度快、保護藥品的性能好，對患者既經濟又方便。據初步統計，現在每年以8%的比例增長。泡罩包裝實際上也屬于復合包裝材料的應用之一。鋁箔的細化結果是鍍鋁膜（VAM），用聚乙烯（PE）/VAM/紙/PE來包裝藥品，其優點是：減小體積，阻隔性好，防止受潮變質，并能延長有效期。當前，在這方面使用的復合包裝材料的已有不少，如PVDC/VAM/PP（聚丙烯）, PET（聚酯薄膜）/VAM/紙/PE等。而中藥有丸、散、膏、丹等，傳統包裝已不能適應新形勢，預料復合包裝材料可以一顯身手。遺憾的是，報道的有關研究課題甚少。

　　3 在軍品包裝方面

　　軍品的范圍很廣，從天上到地下，從山巔到海底，從發射到吃穿，大凡軍事部門所需要的一切物資都是軍品。在現代化、高技術戰爭的形勢下，隨著軍隊“五位一體”（陸海空、全天候、全方位、大縱深、光磁電）作戰系統的變化，后勤保障具有的戰略、戰役地位更加重要了。由此更應重視軍品的包裝，最大限度地減少軍品的損壞和污染尤為重要。

　　軍品的防護包裝，不能僅僅停留在防潮、防霉、防銹等基礎功能上，需要加大力度在防磁、防爆、防生化、防微波等方面更上層樓。研制并使用新的復合包裝材料，看來是很有現實意義的。

　　4 在雜品包裝方面

　　常用的復合包裝材料典型實例之一，是一種粘貼在商品上的標簽紙，或稱不干膠簽，也有人叫做“即時貼”（JAC）。它在許多自選（超級）市場的貨架上獲得了廣泛采用。在這種復合商標紙上，可以印刷出各種精美的圖案。使用時只需把面層（含膠黏層）的銅版紙剝離下來，粘貼在商品上。復合商標紙的結構通常分為5層：第一層（面層）是銅版紙，面上印有彩色圖案及相關文字、價碼等；第二層是膠黏層（不干膠），一般采用丙烯酸樹脂膠；第三層是抗黏層（涂有硅橡膠和聚甲基乙氧基硅烷）；第四層是補強層（涂以高壓聚乙烯、石蠟和聚氯乙烯等）；第五層（底層）是彩黃牛皮紙或羊皮紙，供承載面層紙之用。復合商標紙的總定量（5層）為180克/平方米以上，并要求這種紙能夠“剝得爽，粘得牢”，節省時間，使用方便。

四、復合包裝材料的加工方法

　　復合包裝材料的加工方法主要有4種：

　　（1）干法復合，這是最簡單的復合方法。此法是在第一層基材或薄膜上，涂布一層粘合劑，經過干燥后，再加上第二層基材或薄膜，以熱壓輥處理使之復合。如需進行第三層基材或薄膜時，通過再涂布一層粘合劑，重復進行即可。這種復合法的優點是簡單易行。但是，要選用合適的黏合劑才能確保成材的質量。-般來說，具有溶劑性的黏合劑，如聚氨基甲酸脂、醋乙烯樹脂、天然橡膠乳、氯乙烯-醋乙烯共聚物等。聚氨基甲酸脂復合薄膜的彈性好、耐熱性高、熱封性佳，因此用它來粘合蒸煮袋，在較寬的溫濕度范圍內不會發生剝離。

　�。�2）濕法復合，這是常用的復合方法。此法是先將水溶性的粘合劑在基材的表面涂刷一層，當其被潤濕之后，把另一基材或薄膜貼合上去。通過壓輥壓緊，再加熱干燥完成。此法的優點是成本低比較經濟、能大量加工、無溶劑污染。所使用的粘合劑比較便宜，如淀粉、聚乙烯醇、硅酸鈉等的水溶液。此外，還有丁腈橡膠、丁苯橡膠、聚異丁烯等等。由于濕法復合所用的粘合劑具有水溶性，因此它的基材至少有一層應當是紙或干法紙或玻璃紙，且不能被水的浸濕而引起變形。壓輥的車速一般是160米/分，最高可達300米/分。濕法不能用于薄膜間的復合。

　�。�3）熱熔法復合，主要是利用熱熔涂料的配方和溫度控制其粘度來進行復合。熱熔涂料中含有幾種高分子化合物、樹脂、蠟等成分（簡稱為熱熔物），它們的最高溫度不超過175℃。由于熱熔涂料可以靈活調配，并能獲得良好的粘著力。而且不需要加工干燥和不使用有機溶劑，因此也沒有散發臭味污染、容易引起火災等危害。熱熔法可采取以下3種加工方式來完成復合作業：第一是簾流復合，是把熱熔物用泵從儲料槽輸送到“模頭”（縫寬約0.5mm以下），經空氣加工形成熱熔物的均勻簾流，再與基材復合，可以多次進行。第二是縫模復合，熱熔物經過縫模器的“口模”，逕直地噴射到背輥上（面上覆有基材），依材品的用途而掌握其涂布量。第三是輥式復合，所采用的輥式涂布器與造紙工業上的涂布機大體相同。 它們包括逆轉輥、凹印輥、轉移輥、浸漬槽等。以50～300米/分的速度涂施5～300克/平方米的涂布量。

　�。�4）擠壓法復合，此法不用黏合劑，但加工材料中必須有一個是塑料（樹脂），否則難以成型。其復合過程是這樣的：將樹脂（如聚乙烯顆粒）和其他物料喂入擠出機，通過擠出機內螺桿的轉動和加溫，使樹脂熔化、混合而得到均勻的物料。該物料在高壓的作用下，通過�？跀D出而形成薄膜。這種薄膜受拉伸到規定的厚度，再與另外的基材一起，在由金屬冷卻輥和包膠輥組合的壓區進行復合完成。

五、復合包裝材料應用問題

　　1 需求量大

　　從全球經濟發展的趨向來說，對復合包裝材料的需要，可以說是與日俱增。隨著對外經濟事業的發展，出口商品的數量大增，因為要與“國際接軌”，對包裝要求日益嚴格。所以，復合包裝材料的需求量越來越大了。在國內市場，因建設小康社會的需要，人們不滿足“老一套”，經濟消費中對包裝“這一塊”也愈加重視了。故廠家和商家都十分關心改進商品包裝，多一些采用復合包裝材料，已經提到議事日程上來�，F在，我國使用復合包裝材料最多的是食品、藥品包裝，其他部門相對較少。按經濟發達國家對復合包裝材料的要求，至少應占包裝材料總量的30%較好，我們相差甚遠。

　　2 加工技術能力不足

　　一般來說，對傳統包裝材料的加工已有比較成熟的經驗。而對復合包裝材料的加工，在技術上還有不少的差距。但只要有市場需求，有資金投入，能力是可以充實、提高的。

　　3 配套的專用裝置少

　　制作復合包裝材料除了需要通用的機械設備之外，還應有專用裝置來進行加工。但是，專用裝置的應用面窄，還需要根據制作相關的復合包裝材料進行設計、加工、調試，顯然要花費不少的資金和精力。不過，如果該裝置并非大型而是小型的，這個問題比較容易解決。

　　4 研究水平有待提高

　　應當看到，我國包裝事業的起步較晚，“先天不足，但后天是努力的”。由于包裝是一門綜合性的實用科學，它涉及的專業面較廣。而復合包裝材料又是一門新學科，研究人員缺乏，尤其是學科帶頭人少，是面臨的現實問題。

　　現代包裝學包含了設計、材料、制造、裝潢、印刷、機械、物流等15門學科的知識，并與40多個部門有聯系。因此，優秀的包裝技術研究人才必須經過專門的嚴格培訓和長期的工作實踐，才能脫穎而出。

　　六、 復合包裝材料的發展方向

　　復合包裝材料今后的走向如何？ 這是業內普遍關心的問題之一。

　　首先要引入高新技術，包裝工業是我國傳統產業之一，在開放的世界市場上，包裝業和其他產業一樣都面臨激烈的競爭。要確保穩定和持續發展的態勢，就迫切需要運用高新技術。這就構成了采用高新技術的時代背景和發展動力。近年來，電腦、微電子、納米材料、生物工程等，已經在包裝業中獲得了應用。這些對于復合包裝材料的開發，無疑是十分有利的。

　　其次是關注如何節約自然資源和保護生態環境，包裝工業本質上講是一種材料工業。它要消耗材料，又要使用材料，而復合包裝材料所用的材料更多。據稱，以傳統包裝材料的儲蓄量計，木材大約還能用100年，石油（塑料的原料）是50年，無機物（玻璃的原料）是40年，鋁、鐵礦（金屬的原料）目前說不準。因此原料的形勢，看來未必樂觀。這需要從設計開始節省原材料，在保證夠用的前提下，紙的定量盡量降低，能用70g/m2；決不用80 g/m2.。塑料的厚度也要變薄，由原來的20～40微米下調到10～15微米。這樣一來，復合包裝材料的總定量也會相應地減下來，這是一項不可小視的工作。再者，復合包裝材料的廢棄物如何回收，因為是多層材料的組合，怎樣合理分開，怎樣妥善處理，都是急需解決的問題。所以要做的事情多得很。

　　第三是基材的改性問題，對此過去不夠重視。包裝上的基材如何進行改性，就能“以一擋十”、“以十擴百”，特別復合包裝材料的品種多，可以“集小勝為大勝”。有關復合包裝基材的改性課題，涉及面更廣，留待日后再行討論。

　　第四是黏合劑的篩選，由于復合包裝材料與傳統包裝材料的差異性，以及新材料加入等因素的影響，原來常用的黏合劑就不一定適用了。再說目前還沒有“萬能黏合劑”問世，因此只能根據不同的加工工藝（干法、濕法、熱熔法、擠壓法）來選用相應的黏合劑。實際上，黏合劑從大類別來分，計有水基型、溶劑型、乳劑型、熱熔型等，要設法分清它們各自的優點、缺點和適應性，從而得出可行的結論。 
 
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