陈铸红，王红兵

（安徽国风塑业股份有限公司，安徽 合肥 230088）

覆膜技术即通过专业覆膜设备将印品和薄膜复合在一起，形成纸塑合一的产品。经过覆膜的印刷品，其表面更加光亮、平滑，图案更加光鲜靓丽，耐磨、耐折、抗拉、耐湿、耐化学腐蚀等性能也都得到加强。不仅制品的使用寿命延长，产品的美观性也大大提高。

覆膜根据工艺不同分为即涂和预涂两种。即涂技术是利用即涂覆膜机随涂胶立即贴膜进行纸塑复合的工艺，它主要由即涂膜加工厂或加工车间根据需要将卷筒塑料薄膜涂敷黏合剂后经干燥（轻微）复合、加压后，将纸膜黏附在一起形成覆膜产品，存在覆膜效率低、质量美观度差、污染大、能耗高、挥发物对人体有害等缺陷。预涂技术是指以聚醋酸乙烯酯（EVA）热熔胶为粘合剂，塑化熔融后，通过T型模头挤出，与涂布有底涂剂的双向拉伸聚丙烯（BOPP）预涂基膜复合，经过冷却定型后而成，可与纸张直接热压复合，广泛应用于纸塑复合领域。

图1 底涂剂预涂膜生产工艺流程图

图2 免底涂剂预涂膜生产工艺流程图

目前预涂膜技术已在欧美国家得到广泛运用，近几年也成为我国覆膜技术的主流。然而该项工艺也存在一些缺陷：在预涂膜生产过程中，底涂剂的挥发性溶剂及电晕处理产生的臭氧对生产环境造成污染；底涂剂影响预涂膜的外观，产品后期易发生黄变；涂覆底涂剂会增加预涂膜生产工序及能耗，需要配套电晕前处理装置、臭氧排除装置、涂布干燥装置等，设备投入成本高，占地面积大；生产速度受底涂剂干燥速度影响较大，生产效率低。

免底涂剂预涂基膜的应用能根除臭氧等污染源，改善劳动环境，简化预涂技术生产工艺，保证产品质量，生产速度可由200 m/min 提升至300 m/min 以上，提高生产效率，减少了设备的投入及能源消耗，增加经济效益，符合国家节能降耗、保护环境的政策。

随着环保法规日趋严格，绿色环保理念日渐深入人心，新闻出版总署、教育部、环境保护部关于中小学教科书实施绿色印刷方案的出台，免底涂预涂技术将逐渐成为覆膜主流技术。

1 无需底涂剂即可实现覆膜功能

在预涂膜生产中，由于BOPP薄膜与EVA为主要成分的热熔胶分子结构、极性存在较大差异，两者无法直接复合，需涂布底涂剂解决，底涂剂的主要成分是聚乙烯亚胺（PEI），其作用是靠其中的极性基团“氨基”与热熔胶层和电晕处理后的BOPP 表面层的极性官能团发生如下化学反应，通过键能把BOPP与EVA结合起来。

图3 底涂剂粘结原理

不用底涂剂，如何实现薄膜与EVA 热熔胶直接复合是免底涂预涂技术的关键性难题。

EVA 是乙烯-醋酸乙烯嵌段共聚物，分子链中具有乙烯分子链段，PE 和EVA 相容性非常好；另一方面PE和PP均为聚烯烃，可共挤形成粘结力较强的薄膜。 PE与PP、EVA热熔胶均具有良好的黏结性能，是非常好的粘结桥接材料。

PE 在与PP 共挤出过程中，两者均为熔融状态，粘结效果较好。制成薄膜后进行EVA 淋膜时，基膜表层的PE 层依靠EVA 熔体温度将PE 表层熔融，粘结在一起。

图4 预涂膜复合工艺

2 PE功能层厚度对覆膜粘结强度的影响

PE功能层的厚度直接影响粘结强度。通过研究发现，功能层的厚度从1.0 μm提高到3.0 μm，纸塑粘结强度由1.0 N/15 mm 逐渐提高至4.0 N/15 mm 以上，继续增加厚度，粘结强度增长趋缓。

3 纵拉黏辊问题分析及改善

纵拉是对片材进行纵向拉伸的单元，对薄膜的物理性能和外观有非常重要的作用。在对片材纵拉前，必须对其预热到一定温度，否则就会因片材无法拉伸或拉伸不均匀而导致破膜。

由于免底涂剂预涂基膜PE 功能层熔点较低，在薄膜经过纵拉辊时，若辊面温度过高会导致该层在预热时熔融，出现该层与辊筒粘连的粘辊现象，若辊面温度过低则厚片不能充分预热，无法拉伸取向。

需综合考虑PE 材料的耐温性，设定纵拉温度。一般10 ～18 μm，可适当提高非功能层温度5℃～10℃，降低PE功能层温度5℃～10℃，并使用镀特氟龙辊筒。

4 薄膜厚度均匀性的控制

免底涂剂BOPP 预涂基膜多层共挤结构中的各层材料的特性差异，各层熔体熔点、流动速率都不相同，在熔融挤出时挤出机压力波动较大。需根据各层材料的特性及加工温度，分别设置主、辅挤出机的温度，使熔体的流动速率基本一致，各层熔体分布均匀。

横向拉伸幅宽较大，采用热空气加热，上下烘箱产生的气流不均衡会使薄膜在拉伸区产生抖动，也会造成功能层均匀性差，甚至破膜。通过调整上、下风箱实际风压，有利于功能层流平，同时满足PP层的拉伸。

5 收卷折皱分析及粘连控制

收卷过程中，功能层粘性较大，收卷时易产生粘连问题，导致失效后无法放卷。为解决上述问题，通过将接触辊与母卷切入深度，控制整体空气混入率，解决收卷粘连问题。通过研究，10 ～18 μm薄膜一般切入深度设置为-5.0～-9.0 mm，薄膜收卷平整，放卷状态较好。

6 结论

本文通过对覆膜机理的研究，探讨对BOPP 薄膜表面进行改性，实现无需底涂剂可直接与EVA 热熔胶复合的功能，并分析了加工工艺参数对薄膜成型的影响。研究结果表明：

（1）在BOPP薄膜成型过程中，表层共挤出PE材料功能层，可实现BOPP薄膜与EVA直接复合。

（2）在一定厚度范围内，增加PE功能层厚度，纸塑覆膜粘结强度呈上升趋势，可满足下游覆膜要求。

（3）共挤出PP/PE 材料，需对纵拉设备和成型工艺参数进行调整，避免因PE 材料熔点低而导致的表面烫伤。

（4）挤出机温度及横拉温度、风量对薄膜厚度均匀性影响较大，需摸索适合的加工参数。

（5）收卷接触辊切入深度直接影响收卷质量。