生活中紙塑複合材質的應用與製作工藝

May 21,2020

塑膠的發明對你我的生活帶來極大的便利性,尤其日常接觸的飲料瓶、塑膠袋、食物保鮮盒、美耐皿餐具等等,皆是我們熟悉的塑膠製品,但也因為大量的使用造成環境汙染與生態破壞,甚至讓塑膠成為世界公敵,為了對抗萬年不敗的「白色汙染」,目前已經有許多國家都下令禁用一次性塑膠,包裝材料首當其衝,產業相關供應鏈不得不採取行動尋找既不傷害環境又能大量生產使用的替代方案,而「紙製品」在這當前的減塑浪潮之下將取代塑膠成為下一波新趨勢,也為包裝材料帶來市場契機。


(圖片來源 piqsels)
 

在白色汙染引起全球的關注之下,包裝環保化是一個大課題,現今多數環保材料成本依然偏高,試圖減少塑料使用,並在成本、技術、設計等考量下,是否會阻礙包裝環保化的進程呢?環保組織Two Sides研究表示紙是世界上回收率最高的產品之一,由於紙材的成本優勢、符合循環經濟訴求的環保性、高度的可塑性、及其他材料無法比擬的功能成為塑膠替代品的首選,也是在包裝領域被廣泛應用的包裝材料。
 
塑膠以彈性強、可拉伸且輕薄受歡迎,而紙製品雖然可替代塑膠,使用上仍有許多技術問題待解決,如紙容易潮濕有防水性不佳問題、阻隔性差導致用來包裝食品可能會改變食物的氣味等,為解決紙張對水和熱的耐受力問題,產業相繼投入「紙塑複合材料」技術,以紙材結合塑料薄膜作為基本結構補強紙材料的機能性,並透過複合工藝技術提高紙品的耐用性、阻隔性,使其具有高挺性、高強度等特性,同時兼具美觀與質感,不僅提升食品、藥品等的保鮮能力,更大幅延長保存期限,滿足各類包裝設計的要求進而提升商品價值,因此成為食品、日用品、化妝品、衛生用品等民生包裝的重要應用。以食品來說,除原先採用紙包裝的油炸食物、牛奶飲料盒,像是一次性飯盒、巧克力等甜品目前也逐漸轉往紙包裝拓展。在全球追求永續發展的主流意識下,紙包裝未來將以高強化、輕量化、多用途、多基材為主軸走向環保綠色包裝。


(圖片來源 piqsels)
 

隨著科技的日新月異,包裝複合工藝漸趨成熟,以往用在塑料包裝的複合工藝技術已應用到紙材包裝成型,讓原本不能用紙包裝的產品也能開始使用紙包裝。探究複合材料的組成,紙包裝材料已由單層材料朝向多層材料發展,可用來進行紙塑複合材料的紙材種類品項繁多,包含銅版紙、白色牛皮紙、黃色牛皮紙、雙膠紙、書寫紙、輕塗紙、珠光紙、軟綿紙、原紙等,且依照包裝設計需求,可製作成不同的複合材料結構,如OPP//紙、PET//紙、CPP//紙、PE//紙、AL//紙等。
 
紙塑包裝容器在進行結構設計時,必須了解包裝物的性質,挑選合適的材料及結構,以袋式結構來說,多用於固體商品包裝,形體柔軟。考慮包裝的容裝功能及商品陳列要求,結構形式可分為三種類型,無窗型、條窗型及異形窗。無窗袋是最常見的袋型結構,主體為紙材料(如牛皮紙),內外層通常採用PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等塑料薄膜做防護,可有效阻隔水氣與氧氣防止內容物變質,成型工藝基本上與塑料軟包裝複合相同,先將紙複合塑料薄膜後再進行熱封製袋;條窗袋與異型窗為開窗結構袋型,用紙材做局部透空,讓包裝呈現多樣風格,除維持包裝袋的透明性,還能帶有紙類的質感。條窗袋成型方式是將一窄幅塑料薄膜及兩幅紙材與另一寬幅塑料薄膜複合而成,而異形窗製作方式有兩種,其一為預先在紙材開窗製作成不同形狀,再將材料進行複合,其二在複合過程中同步利用雷射方式將紙材料進行開窗,既不會傷害到複合層的材料,又可大面積的做圖案變化與設計,提升生產過程的靈活度。
 


(圖片來源 piqsels)
 

放眼全球,綠色消費不只是一句口號,減塑也不再是知易行難的環保主張,包裝產業的可持續發展已是普遍的共識,將是整個產業必須共同努力的目標。而接著劑是複合包裝材料的重要組成之一,不僅要滿足不同複合材料的接著需求,隨著材料與技術的進步,層出不窮的應用也對接著劑有新的要求,因此接著劑的選用至關重要,將影響包裝袋的特性或結構貼合強度。
 
無溶劑接著劑因不含有機溶劑而受到關注,目前已成為包裝複合工藝的主要趨勢,現行使用在紙塑複合材料的接著劑以單組分濕氣反應型聚氨酯接著劑為主流,材料複合過程中無須烘乾程序,具有車速快、上膠量少特性,且複合出來的材料具有相當的柔軟性,雖能夠滿足各種紙材料與塑料薄膜複合的需求,但此複合工藝必須搭配專用的供膠機,且使用的無溶劑單組分接著劑成本較高,使得推動環保與成本考量之間難以兩全,將可能阻礙紙塑複合工藝技術的發展前程。另一種紙塑複合用接著劑為雙組分聚氨酯接著劑,雖可沿用無溶劑複合機台進行紙塑結構複合,因其膠水黏度低特性,使得紙材料的纖維容易吸膠,導致剝離強度偏低及透膠等問題,目前仍是雙組分聚氨酯接著劑需要努力的方向。
 
高鼎突破當前的紙塑複合接著劑技術瓶頸,推出專用的無溶劑接著劑系列產品,針對雙組分聚氨酯接著劑不僅改善膠水黏度、不易透膠問題,還解決紙塑結構成型過程中,膠水在開窗處流平性不佳問題,為無溶劑複合技術提供全新的解決方案。


高鼎紙塑複合專用無溶劑接著劑系列產品介紹

產品

FA-896A/FA-296B

PR-6221

類型

雙組分

單組分

無溶劑接著劑

100%固成份

100%固成份

適用複合結構

紙塑複合
(適用各類紙塑薄膜材料複合)

紙塑複合
(適用各類紙塑薄膜材料複合)

複合工藝

無溶劑複合
(可沿用塑料軟包裝複合機台)

無溶劑複合
(需搭配專用供膠機)

產品特色

♦ 低氣味、透明度佳、耐熱性佳
♦ 初黏強度高、高剝離強度、表面潤濕性佳、
  流平性佳、低摩擦係數

♦ 低氣味、透明度佳、固化後耐熱性佳
♦ 初黏強度高、高剝離強度、表面潤濕性佳、
  流動性佳、易加工

產品應用

食品包裝、日用品、化妝品、衛生用品等

食品包裝、日用品、化妝品、衛生用品等

 

高鼎憑藉30年的技術實力持續開發高機能型材料,並積極開發對環境更友善產品,擴大產品應用範圍,做出市場區隔,以客戶應用需求與環境保護之雙重策略為發展目標,技術領先同業。欲了解更多的產品訊息,歡迎聯繫我們

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