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全球包装材料的技术革新:薄膜模具与淋膜模具的应用

2025.03.31

根据调查统计,全球包装市场规模每年以平均3~4%的速度增长,到2026年,全球市场规模可望突破1.2兆,包装材料被应用许多不同产业,简单来说,与包装材料巨大市场息息相关的薄膜以及淋膜制程,就成为各类塑料产线中最具发展性以及变化性的两种工艺,和工艺相关的设备也不断因应生产需求而改变,其中最常见的改变就是由单层结构转变为多层结构产品。


包装材料应用范围广泛,市场规模稳健成长


以淋膜工艺来说,早期的淋膜制程多半都是将PE淋在纸材或者薄膜,用于各类盛装容器,但因为实际使用需求,单层的阻隔效能已经不敷使用,于是发展出两层或三层的结构,淋膜工艺除了应用在各类食品包装为大宗外,在一些纺织工艺上也经常可见,例如用于衣服的防水层、不织布等。


淋膜模具被用于各类食品包装材制程。


跟淋膜比起来,薄膜就复杂许多,从两层结构到上百层结构,薄膜工艺有时必须考虑二次制程需求,如纵向拉伸、双向拉伸、收缩等,因此在制程上复杂度与精密度要求都更高。


因应薄膜制程的复杂度,薄膜模具在设计与加工上都需要维持在高精密度的水平。


因应多层结构需求,通常使用分配器搭配押出模具来生产,淋膜产线中最常见这样的设备组合,最主要因为淋膜多层复合使用塑料物性接近,使用分流器就能够达到精准的分层控制与调整,足够因应生产需求,但淋膜产线也会采用直接式模具,主要是为了达到淋膜层的特殊物性需求,因此会使用物性差异大的塑料或者是俗称的高低温差生产的塑料。


分配器搭淋膜模具是最常见用于多层淋膜结构生产。


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薄膜如前所述因为制程复杂程度高,所以早期多半使用已分配器搭配薄膜模具为主流,渐渐转变成直接式模具为主流,最主要是直接式模具的每个模腔都能够独立调整厚度以及温度,而薄膜和淋膜最大的差别在于后者的需求厚度范围通常很固定,因此不需要经常性调整膜唇开口,但薄膜生产厚度调整范围较宽,因此能够独立调整厚度的设计就很适合实际生产需求。


直接式模具可以独立调整厚度与温度的设计,最符合薄膜生产需求。


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淋膜和薄膜的多层结构主要用于以下不同产业领域:

食品包装—主要用于保鲜与安全

    用于食品包装的薄膜常见的有PP膜或者是PE膜,用来阻绝空气、水以及环境中的各种微生物,可确保食物不收污染,延长食物保存时间。而另一种与食品有相关的包装,如便当盒、免洗杯或者是快餐店包裹食物的包装纸,这些纸材在接触食物的那一面,都会淋上一层非常薄的PE,用来防油以及防潮,还有许多零食饮料包装内层,则是以锡箔淋上PE为主要阻绝材。

    环保意识抬头,也有许多人主张使用可生物降解的材料作为食品容器,全球知名的连锁咖啡厅就采用PLC作为冷饮杯。


淋膜或薄膜运用在食品多半都是阻绝和保存需求。


各类消费品包装—个性化包装与品牌营销

    各种软性包装薄膜被大量用在化妆品、零食以及饮品包装,采用多层结构薄膜,内层接触物品面的薄膜须有防潮以及阻绝等功能,外层则因为要吸引消费者目光,需要能够印刷品牌或各类不同的设计图样。


药品与医疗用材包装—主要要求为安全与无菌

    同样是具有阻隔效能的薄膜,应用在医药上的要求远比食品级更加严谨,不仅在制程以及生产环境有高度要求,甚至在运送过程中也有特殊要求,而药品或医材外包装为了安全需求,需要印制品名或是条形码等可供辨别说明。


一般消费品或是药品包装需求,因为内外层的用途不同,都是采用多层结构淋膜或是薄膜工艺。


工业、电子产品以及物流包装—有特殊物性要求

    工业或物流用包装膜经常需要高度韧性以及延展性,可避免使用时容易撕裂破损现象,许多电子用品的零件都相当精细,因此会使用到大量保护膜(离型膜),避免在组装前受到损坏或是污染,另一种具有高透明度的光学膜也被用于各类电子产品中,光学膜被用于显示器、触控面板等,因此具有不同功能性(如:提升亮度、防眩光与反射、抗UV与过滤蓝光、调整光谱分布使色彩均匀等),其制程又比一般薄膜更加复杂。


光学膜的制程又比一般薄膜更加复杂。


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淋膜和薄膜的另一个设备升级就是自动化调整,也就是在产在线配置自动模具,自动模具的投入成本远比手动模具高出许多,但以生产成本控管角度而言,自动与手动模具在长期使用情形下比较,管控成本效益比手动模具表现更加稳定,主要是自动模具结合测厚仪系统运作时,当侦测到厚度超出允许公差范围时,能够自动进行在线调整,减少不合生产规格的耗损率,特别是对薄膜制品来说,采用自动模具可以有效降低耗损率。


自动模具的应用将会逐渐普及,对于控管成本以及维持产品质量稳定有相当大的帮助。


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综合以上所述,全球包装市场正以稳健的成长速度迈向未来,而薄膜与淋膜制程则成为推动包装材料创新与升级的重要技术支柱。从单层结构到多层复合设计,不管是采用分配器搭配模具或是直接式多层模具,都能够生产出满足了食品安全、消费品美学以及医疗包装等多元应用需求,同时也不断进化以应对环保与成本控管的挑战。随着自动模具适用的普及与升级,未来包装材料的生产将更加精密、高效,进一步提升产品质量与附加价值。面对巨大的包装市场前景,选择适合产线的核心关键押出模具,才能在激烈的竞争中稳占先机,迎向更广阔的发展未来。