多层共挤复合薄膜的功能及结构

　　通常意义上，多层共挤出复合薄膜的结构取决于薄膜的功能需求，薄膜所该具备的性能是我们设计配方以及选择结构的基础。在满足工艺要求的前提下，通过不同聚合物的组合，满足包装材料的阻隔、热封、强度、抗穿刺、耐环境适性、二次加工特性、延长储藏和货架期限等功能需求。而从功能需求分析，由五种聚合物形成的组合已足够。但在市场上应用七层、九层、十层乃至更多层的共挤出复合薄膜，使之成为一种趋势，并得到迅速的发展。共挤出复合薄膜的结构设计正逐步要求能系统地达到集功能、技术、成本、环保、安全、二次加工于一体的理想境界。
　　阻隔性与配方结构的设计有着非常密切的关系，这个就是薄膜层数一直增加的原因，相同厚度的阻隔层利用不同结构做出来的阻隔性能是有差异的，成本在此得以控制。（1）在阻隔层中用多层相同的聚合物替代单层聚合物，可提高阻隔层的稳定性。例如，设定PA材料为阻隔层，其阻氧率为40个单位。为了保证其阻氧性能的稳定，通常其厚度的设定值为材料的理论计算值＋设备负误差值＋安全系数。而当我们采用多层相同的聚合物替代时，其厚度的设备负误差值明显下降，安全系数明显提高。（2）而当我们确认所设定的阻隔层厚度足以满足阻隔要求时，则在阻隔层注入多层相同的聚合物替代单层聚合物，这样可降低阻隔薄膜高附加值原材料的成本。（3）在阻隔层中用两种不同的聚合物替代单一品种的聚合物，可明显提高其薄膜的阻隔性。例如，将EVOH层与典型的PA层结合在一起，既能保护PA的抗穿刺性，又增加了EVOH的强度，提高了EVOH的防裂性。而对一个五层结构而言要同时使用两种不同的阻隔层，则其中一层只能在最外层，为了防止外层阻隔薄膜易受外力损伤而导致阻隔效果的下降，通常采用增加PA厚度的方法进行弥补，结果导致成本的提高。
　　即使在其他方面薄膜结构的设计无论是在配方成本和薄膜性能方面也起非常重要的作用。（1）将热封层和复合层各分为两组，其中一组采用价格较便宜的聚合物替代价格较高的聚合物，以减少薄膜的成本，同时又保持了薄膜的强度。另一组则使用能满足其功能要求的功能性聚合物。用多层的概念制作更经济的复合薄膜。例如，将两种1KB重的薄膜作比较，五层结构的薄膜所需的材料费比七层结构薄膜所需的材料费高约19%。（2）利用层数更多的共挤出薄膜可改良五层以下PA共挤出薄膜的性能。例如，利用附加粘合层可以通过增加薄膜的水蒸汽阻隔作用，提高薄膜的阻隔性能。同时获得的另一个优点是可以使薄膜更柔软、手感好并具有良好的防裂性能。（3）利用层数更多的共挤出薄膜可改善五层以下PA共挤出薄膜的耐应力翘曲。同时满足了制袋等二次加工的需要。
　　随着高分子合成技术的不断进步，具有独特物理机械性能的新型聚合物可广泛用来满足包装的需要。多层共挤复合基材薄膜的功能及结构将具有更大的灵活性和经济性。科学地运用原料，设计合理的产品结构以及与加工工艺的紧密配合，则是摆在我们每一个复合薄膜生产商面前永无止境的挑战性课题。因为只有当加工设备、加工原料、结构设计（加工艺）三者的技术资源得到充分利用，并达到最佳状态时，才能使包装基材在其最终产品上以最经济、最合理、最充分、最廉价的形式出现，并满足市场的需求。