塑料复合薄膜挤出复合工艺发展的新机遇

   随着塑料复合薄膜的广泛应用，复合薄膜行业得到了很大的发展，而挤出复合薄膜因其成本较低且综合性能较好、适应性较强，具有很大的发展潜力。挤出复合工艺是使用一台或多台挤出机和T型口模，把一种或多种热塑性塑料树脂用挤出熔融塑化的方法通过T型口模流延在另一种基材的表面上，并在热粘状态下压合而成为复合薄膜。简单说挤出复合就是用挤出机挤出粘合树脂将被复合的材料层压成型的复合膜制造方法。
   挤出复合1948年由美国的杜邦公司发明，当时开始时用于纸和玻璃纸为主体的基材挤出LDPE树脂。现在基材已发展到各种纸、玻璃纸、铝箔、OPP、聚酯薄膜、尼龙薄膜等，几乎所有的基材都可用于挤出复合的工艺。从国际上看，日本等发达国家采用挤出复合的产品其总量远远超过干式复合产品，这些国家对挤出复合工艺的开发进行了大量的投入，近几年不论是原辅材料还是工艺装备都取得长足的进步。就国内而言，挤出复合工艺在大型软包装材料生产企业中应用较多，在北方地区和小型企业中应用相对较少，对挤出复合工艺、材料、装备等方面的研究和探讨也明显少于干式复合。
   一、挤出复合工艺的发展机遇
   在节能、减排、环保、安全的大环境下，无溶剂干式复合、挤出复合和共挤复合正在出现逐渐取代溶剂型干式复合的趋势。无溶剂复合作为欧美市场成熟的工艺在中国、日本、韩国等地的应用才刚刚开始，而挤出复合工艺则是国内比较熟悉的工艺。
   随着食品安全法的出台，对包装材料的卫生安全性能和阻隔保护性能要求更加严格，我国软包装复合包装将会发生结构性的大调整，这就为挤出复合工艺提供了一个广阔的市场。我国目前的挤出复合工艺水平较低，未来的发展方向将是通过设备和工艺的改进以及新型树脂的应用，提高产品的性能，扩大使用范围，由简单的二层方便食品包装转向多层复合包装，并将产品扩展到纸、塑、铝复合，纸、塑复合等领域，实现挤出复合产品结构性的改变，逐步赶上世界发展的潮流。
   2009年8月1日开始实施的包装用塑料复合膜、袋国家标准GB/T10004-2008规定残留溶剂溶剂总量在5mg/m2以下，对大多数彩印软包装企业是一个巨大的挑战。使用挤出复合工艺或无溶剂复合工艺来代替干式复合工艺将成为企业应对新国标的一个重要选择。
   因此可以说挤出复合工艺在中国历经多年的曲折后将再次获得新的发展机遇。
   二、挤出复合机的基本类型
   随着技术的不断进步，挤出复合机出现了高速化、共挤化、多层化、自动化、智能化、连线生产等发展趋势。根据挤出复合机的功能结构，可以分为单面一次涂覆复合型（普通型）、单面两次涂覆复合型（俗称串联型）、两面各一次涂覆复合型、单面两次和两面各一次涂覆复合兼用型、挤出与干式两用复合型等。在软包装领域，单面一次复合型（普通型）和单面串联复合型占绝大多数。无菌液体包装复合材料（利乐包、康美包等）多采用多联挤出复合工艺完成。近年来共挤挤出复合工艺由于兼顾了成本和功能性要求，已成功用于普通型以及串联型挤出复合工艺中。它是采用挤出复合的工作方式，但挤出模头是多层共挤模头，由几台挤出机分别采用不同的材料进行共挤出，以达到较高的复合强度或实现复合薄膜特殊的功能，同时也可以有效降低产品成本。
   1）、单面一次涂覆复合型（普通型）
   该类型是挤出复合机基本的构成装置，在软包装领域使用最多。在生产线中，它主要有两个部分组成：（1）、树脂的熔融流延制膜装置包括挤出机、连接器、T型模头、挤出机移动装置、挤出机附属装置、加热与温控装置等。（2）、涂布复合装置包括放卷装置、底涂涂布干燥装置、预热或电晕处理装置、涂覆复合装置、喷粉装置、收卷装置等。
   通过配置第二基材放卷，可实现三层复合（三层夹层复合）。
   2）、单面两次涂覆型（串联型）
   最近在软包装领域，该类型装置使用越来越多。在加工线中，它由两台涂覆复合装置、两台挤出机，在基材的同一面上可以连续两次进行涂覆。基材经过第一台挤出机高温熔融树脂复合后，再经过第二台挤出复合，这样就能一次生产三层或四层、五层的复合薄膜。串联型挤出复合机具有以下优点：
   （1）、在同一加工中，可以涂覆两种树脂。
   （2）、可以变换同种（或异种）树脂的温度。
   （3）、同种（或异种）树脂的涂覆厚度自由组合，通过添加着色母料，上下两层可实现不同的颜色。
   （4）、可有效兼顾加工速度和挤出涂覆厚度。
   （5）、通过设置第二基材、第三基材放卷，可实现多层化复合。
   三、挤出复合工艺发展的一些关键问题
   挤出复合工艺发展的关键问题是复合强度、热封性及厚薄均匀性等。
   挤出复合在一般工艺条件下复合强度（塑／塑复合）为0.7～1.5N／15mm，适应于一般的复合软包装材料。而对复合强度要求高的产品，则需要加入热粘性树脂，使用热粘性树脂复合时，复合强度可以达到10N／15mm甚至更高。
   挤出复合用热粘性树脂和内封层树脂正在不断改进和发展，除LDPE外，MDPE、HDPE、EVA、PP、LLDPE、EEA、EAA、 EMAA以及各种离子键聚合物等树脂不断得到应用，极大地扩大了挤出复合可生产的品种和性能。这些树脂不但具有良好的加工性能，同时还赋予挤出复合产品优秀的低温热封性、热粘性等后加工性能。
   近年来国产挤出复合机组成功解决了复合强度、薄厚均匀度、复合速度、免切边等难题，在性能上已超过了我国早期从日本等国家引进的挤出复合生产线，达到了国际先进水平。由于良好的性价比，这些设备已开始迅速进入国内挤出复合市场，对挤出复合工艺在我国的发展将起到积极的推动作用。
   挤出复合工艺的成本相对较为便宜，这是挤出复合工艺得到发展最重要的内在动力。目前一些较为先进的挤出复合机配备了薄边机构，实现了免切边，使边料的损失降到了最低，进一步提高了挤出复合工艺在成本上的优势。同时，挤出复合还具有生产速度快、可供选择基材范围广、复合制品残留溶剂低、环境污染小等优点。当然挤出复合工艺也存在着一些缺点。例如复合强度相对较低、产品尺寸稳定性相对较差、产品相对柔软、初期设备投资较大、在升降温或更换树脂时损耗较大、生产和质量控制相对比较复杂、易产生高温异味和产品平整度问题等。但是随着塑料树脂和挤出复合设备和技术的不断发展，挤出复合工艺的缺点正在得到不断的克服。随着挤出复合产品进一步深化扩张，挤出复合的独特优势将更加明显。