滤挂咖啡包装袋的层层工艺:软包装里的押出、淋膜与涂布
2026.09.01涂布与狭缝模具
「再忙,也要和你喝杯咖啡!」咖啡几乎成为全球都知晓的饮品,除了它的丰富与多元性之外,方便取得也是一个最大的主因,像这样一包看似日常的滤挂咖啡包,咖啡粉本身要使用可冲泡的滤材之外,为了能让消费者冲泡咖啡时,能够享受到咖啡的香气与口感,那个通常被消费者随手丢弃的滤挂咖啡外包装袋(软包装),即使看起来不怎么起眼,却因为必须具有可印刷、可阻绝空气与水气等功能,不仅是好几种材料堆栈,更是好几种不同的制作工艺。
看来不起眼的外包袋,每一层都有学问
三种工艺的展现与结合
基本的咖啡外包装袋有五层(从外到内):PET膜/黏合/铝箔/黏合/PE或CPP膜,其中最外层用于印刷的PET膜基材,为了符合印刷需求,可能需要表面处理以及延伸处理增加印刷效果与机械特性;最内层接触食品本身的PE(押出或吹膜)或CPP(押出)薄膜基材,必须具备有良好的密封性,最中间的铝箔层是最重要的阻隔层,隔绝空气、水分以及光线,铝箔与外层薄膜基材和里层的薄膜基材属于异材质,必须利用淋膜或涂布制程将其结合。这就好像在做千层蛋糕一样,为了让最终的堆栈结构稳定整齐,不管使用的制程手法为何,每一种工艺都必须精准控制均匀度,而这正是押出以及涂布产线中模具的主要功能-精准控制平面的厚度均匀。
包装袋结构可以窥探出三种不同工艺结果
不管是押出薄膜或者是淋膜工艺,押出模具都是透過模唇調整螺絲來控制模唇開口,并且透过内部流道设计与精密加工,确保塑料在高温或高速下,能够流量平均,达到厚度均匀的成果,所以不少薄膜模具会采用自动控制达成节省原料与细微调整的效果,淋膜工艺在软包装应用时,会因为功能性的不同,可能在双面淋膜上采用不同配方,通常配置两组模具,其中一组可能会采用共挤押出,或是两组都采用单一塑料淋膜。
延伸阅读:《完全解析淋膜工艺四大天王:LDPE、EVA、PP、PLA》
押出模具透过流道设计与模唇调整螺丝来达到流量平均,厚度均匀
到底是涂布不均还是涂上不胶?
而涂布则因为涂胶特性不同,可能采用的涂布方式不同,比如:涂布模具、逗号轮以及微凹轮涂布,各自有不同的控制方法来确保均匀涂布量。
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逗号轮 |
微凹轮 |
涂布模具 |
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涂胶量计算 |
刮刀与涂布辊的间隙 |
网纹辊凹孔容积 |
泵浦流量 |
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计量类型 |
后计量 |
后计量 |
预计量 |
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改涂布量 |
调间隙(连续、不停机) |
换辊(粗调)+速比(微调) |
改泵速——数字化、可重复 |
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涂布量范围 (参考值) |
5–50+ g/m² |
0.5–5 g/m² |
适用范围宽,视需求设计 |
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精度来源 |
机械间隙精度 |
雕刻一致性 |
流量控制精度 |
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典型用途 |
胶黏剂、离型剂、厚阻隔层 |
底涂、薄功能层 |
高精度、贵材料、研发 |
对涂布工艺来说,涂布模具与供胶泵能够精准控制均匀的出胶量,理论上可达成涂布量均匀,但有时候因为基材本身状况,像是厚度不均、与胶料的匹配性以及未做必要的表面处理等,也可能会影响涂布结果,比如说:如果基材的表面能不足时,涂上去的胶会收缩成点状或是形成鱼眼,这种情况在 PE、CPP 薄膜上特别常见,所以出厂前必须先做处理;有时候基膜在生产时会添加滑剂,表面处理的效果不但会随时间降低,滑剂也会慢慢迁移到表面,把原本处理好的表面重新盖住。所以有些膜放得久反而在进行涂布时,会有胶上不去的现象,这时候不论把涂布量调高或调低都没有用,因为问题不在出胶量或涂胶量不均匀,而是涂胶上不去。
在涂布实务上,如果发现涂胶上不去,先别急着调整涂胶量,不妨同时确认一下基材表面是否有异状,涂布胶量不均匀,就需要确认涂布模具或涂布间距。
类似情形也会发生在押出淋膜制程,基材的状况也会影响淋膜结果,比如:基材本身厚度不均,容易造成黏着力不均,淋膜层容易剥离或者是气泡残留的现象。
底材状况与涂布/淋膜后的现象
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底材的状况 |
涂布或淋膜后会出现什么 |
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表面能不足(聚烯烃本性、处理效果随时间衰减、滑剂迁移到表面) |
涂布:缩孔、鱼眼、点状、边缘退缩 淋膜:附着力不足、剥离 |
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表面污染(油脂、粉尘、导辊残胶、前制程残留的离型剂) |
局部涂不上、斑点状缺陷 |
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厚薄不均(横向分布) |
成品厚度量起来不匀、亮暗带、荷叶边松边、收卷凸环 |
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平坦度不良、内应力残留 |
贴合后翘曲、卷曲、局部皱褶 |
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含水(尼龙、纸材类基材) |
淋膜时起泡、附着不良 |
延伸阅读:《从原理到应用:全面解析狭缝式涂布模具》
除了涂布的方式之外,对涂布线来说,胶料本身是水性还是溶剂型,也会影响整条产线的设计与制程。水性胶的蒸发潜热远高于溶剂型胶料,所以在同样的烘箱长度下,线速就会比较慢,近年逐渐兴起的无溶剂贴合制程就是省去干燥制程处理,因为少了这段制程,涂胶层越薄,相对涂布均匀度的要求就会越高。换句话说,选用哪一种涂胶系统,不单只是成本的考虑,跟需要甚么样的设备配置,才能达成涂布均匀,也是息息相关。
下次当你拆开那经常被随手丢弃的滤挂咖啡外袋,不妨观察看看,小小包装袋的每一层结构,是否硬挺、是否能够有好的密封性、厚度是否均匀,每一层都是不同的工艺展现,不管是押出薄膜、淋膜或是涂布,精度在模具,价值在膜材!