濾掛咖啡包裝袋的層層工藝:軟包裝裡的押出、淋膜與塗佈
2026.09.01塗布與狹縫模具
「再忙,也要和你喝杯咖啡!」咖啡幾乎成為全球都知曉的飲品,除了它的豐富與多元性之外,方便取得也是一個最大的主因,像這樣一包看似日常的濾掛咖啡包,咖啡粉本身要使用可沖泡的濾材之外,為了能讓消費者沖泡咖啡時,能夠享受到咖啡的香氣與口感,那個通常被消費者隨手丟棄的濾掛咖啡外包裝袋(軟包裝),即使看起來不怎麼起眼,卻因為必須具有可印刷、可阻絕空氣與水氣等功能,不僅是好幾種材料堆疊,更是好幾種不同的製作工藝。
看來不起眼的外包袋,每一層都有學問
三種工藝的展現與結合
基本的咖啡外包裝袋有五層(從外到內):PET膜/黏合/鋁箔/黏合/PE或CPP膜,其中最外層用於印刷的PET膜基材,為了符合印刷需求,可能需要表面處理以及延伸處理增加印刷效果與機械特性;最內層接觸食品本身的PE(押出或吹膜)或CPP(押出)薄膜基材,必須具備有良好的密封性,最中間的鋁箔層是最重要的阻隔層,隔絕空氣、水分以及光線,鋁箔與外層薄膜基材和裡層的薄膜基材屬於異材質,必須利用淋膜或塗佈製程將其結合。這就好像在做千層蛋糕一樣,為了讓最終的堆疊結構穩定整齊,不管使用的製程手法為何,每一種工藝都必須精準控制均勻度,而這正是押出以及塗佈產線中模具的主要功能-精準控制平面的厚度均勻。
包裝袋結構可以窺探出三種不同工藝結果
不管是押出薄膜或者是淋膜工藝,押出模具都是透過模唇調整螺絲來控制模唇開口,並且透過內部流道設計與精密加工,確保塑料在高溫或高速下,能夠流量平均,達到厚度均勻的成果,所以不少薄膜模具會採用自動控制達成節省原料與細微調整的效果,淋膜工藝在軟包裝應用時,會因為功能性的不同,可能在雙面淋膜上採用不同配方,通常配置兩組模具,其中一組可能會採用共擠押出,或是兩組都採用單一塑料淋膜。
延伸閱讀:《完全解析淋膜工藝四大天王:LDPE、EVA、PP、PLA》
押出模具透過流道設計與模唇調整螺絲來達到流量平均,厚度均勻
到底是塗佈不均還是塗上不膠?
而塗佈則因為塗膠特性不同,可能採用的塗佈方式不同,比如:塗佈模具、逗號輪以及微凹輪塗佈,各自有不同的控制方法來確保均勻塗佈量。
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逗號輪 |
微凹輪 |
塗佈模具 |
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塗膠量計算 |
刮刀與塗佈輥的間隙 |
網紋輥凹孔容積 |
泵浦流量 |
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計量類型 |
後計量 |
後計量 |
預計量 |
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改塗佈量 |
調間隙(連續、不停機) |
換輥(粗調)+速比(微調) |
改泵速——數位化、可重複 |
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塗佈量範圍 (參考值) |
5–50+ g/m² |
0.5–5 g/m² |
適用範圍寬,視需求設計 |
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精度來源 |
機械間隙精度 |
雕刻一致性 |
流量控制精度 |
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典型用途 |
膠黏劑、離型劑、厚阻隔層 |
底塗、薄功能層 |
高精度、貴材料、研發 |
對塗佈工藝來說,塗佈模具與供膠泵能夠精準控制均勻的出膠量,理論上可達成塗佈量均勻,但有時候因為基材本身狀況,像是厚度不均、與膠料的匹配性以及未做必要的表面處理等,也可能會影響塗佈結果,比如說:如果基材的表面能不足時,塗上去的膠會收縮成點狀或是形成魚眼,這種情況在 PE、CPP 薄膜上特別常見,所以出廠前必須先做處理;有時候基膜在生產時會添加滑劑,表面處理的效果不但會隨時間降低,滑劑也會慢慢遷移到表面,把原本處理好的表面重新蓋住。所以有些膜放得久反而在進行塗佈時,會有膠上不去的現象,這時候不論把塗佈量調高或調低都沒有用,因為問題不在出膠量或塗膠量不均勻,而是塗膠上不去。
在塗佈實務上,如果發現塗膠上不去,先別急著調整塗膠量,不妨同時確認一下基材表面是否有異狀,塗佈膠量不均勻,就需要確認塗佈模具或塗佈間距。
類似情形也會發生在押出淋膜製程,基材的狀況也會影響淋膜結果,比如:基材本身厚度不均,容易造成黏著力不均,淋膜層容易剝離或者是氣泡殘留的現象。
底材狀況與塗佈/淋膜後的現象
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底材的狀況 |
塗佈或淋膜後會出現什麼 |
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表面能不足(聚烯烴本性、處理效果隨時間衰減、滑劑遷移到表面) |
塗佈:縮孔、魚眼、點狀、邊緣退縮 淋膜:附著力不足、剝離 |
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表面污染(油脂、粉塵、導輥殘膠、前製程殘留的離型劑) |
局部塗不上、斑點狀缺陷 |
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厚薄不均(橫向分布) |
成品厚度量起來不勻、亮暗帶、荷葉邊鬆邊、收捲凸環 |
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平坦度不良、內應力殘留 |
貼合後翹曲、捲曲、局部皺褶 |
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含水(尼龍、紙材類基材) |
淋膜時起泡、附著不良 |
延伸閱讀:《從原理到應用:全面解析狹縫式塗佈模具》
除了塗佈的方式之外,對塗佈線來說,膠料本身是水性還是溶劑型,也會影響整條產線的設計與製程。水性膠的蒸發潛熱遠高於溶劑型膠料,所以在同樣的烘箱長度下,線速就會比較慢,近年逐漸興起的無溶劑貼合製程就是省去乾燥製程處理,因為少了這段製程,塗膠層越薄,相對塗佈均勻度的要求就會越高。換句話說,選用哪一種塗膠系統,不單只是成本的考量,跟需要甚麼樣的設備配置,才能達成塗佈均勻,也是息息相關。
下次當你拆開那經常被隨手丟棄的濾掛咖啡外袋,不妨觀察看看,小小包裝袋的每一層結構,是否硬挺、是否能夠有好的密封性、厚度是否均勻,每一層都是不同的工藝展現,不管是押出薄膜、淋膜或是塗佈,精度在模具,價值在膜材!