全球包裝材料的技術革新:薄膜模具與淋膜模具的應用
2025.03.31根據調查統計,全球包裝市場規模每年以平均3~4%的速度增長,到2026年,全球市場規模可望突破1.2兆,包裝材料被應用許多不同產業,簡單來說,與包裝材料巨大市場息息相關的薄膜以及淋膜製程,就成為各類塑膠產線中最具發展性以及變化性的兩種工藝,和工藝相關的設備也不斷因應生產需求而改變,其中最常見的改變就是由單層結構轉變為多層結構產品。
包裝材料應用範圍廣泛,市場規模穩健成長
以淋膜工藝來說,早期的淋膜製程多半都是將PE淋在紙材或者薄膜,用於各類盛裝容器,但因為實際使用需求,單層的阻隔效能已經不敷使用,於是發展出兩層或三層的結構,淋膜工藝除了應用在各類食品包裝為大宗外,在一些紡織工藝上也經常可見,例如用於衣服的防水層、不織布等。
淋膜模具被用於各類食品包裝材製程。
跟淋膜比起來,薄膜就複雜許多,從兩層結構到上百層結構,薄膜工藝有時必須考慮二次製程需求,如縱向拉伸、雙向拉伸、收縮等,因此在製程上複雜度與精密度要求都更高。
因應薄膜製程的複雜度,薄膜模具在設計與加工上都需要維持在高精密度的水準。
因應多層結構需求,通常使用分配器搭配押出模具來生產,淋膜產線中最常見這樣的設備組合,最主要因為淋膜多層複合使用塑料物性接近,使用分流器就能夠達到精準的分層控制與調整,足夠因應生產需求,但淋膜產線也會採用直接式模具,主要是為了達到淋膜層的特殊物性需求,因此會使用物性差異大的塑料或者是俗稱的高低溫差生產的塑料。
分配器搭淋膜模具是最常見用於多層淋膜結構生產。
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薄膜如前所述因為製程複雜程度高,所以早期多半使用已分配器搭配薄膜模具為主流,漸漸轉變成直接式模具為主流,最主要是直接式模具的每個模腔都能夠獨立調整厚度以及溫度,而薄膜和淋膜最大的差別在於後者的需求厚度範圍通常很固定,因此不需要經常性調整膜唇開口,但薄膜生產厚度調整範圍較寬,因此能夠獨立調整厚度的設計就很適合實際生產需求。
直接式模具可以獨立調整厚度與溫度的設計,最符合薄膜生產需求。
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淋膜和薄膜的多層結構主要用於以下不同產業領域:
食品包裝—主要用於保鮮與安全
用於食品包裝的薄膜常見的有PP膜或者是PE膜,用來阻絕空氣、水以及環境中的各種微生物,可確保食物不收汙染,延長食物保存時間。而另一種與食品有相關的包裝,如便當盒、免洗杯或者是速食店包裹食物的包裝紙,這些紙材在接觸食物的那一面,都會淋上一層非常薄的PE,用來防油以及防潮,還有許多零食飲料包裝內層,則是以錫箔淋上PE為主要阻絕材。
環保意識抬頭,也有許多人主張使用可生物降解的材料作為食品容器,全球知名的連鎖咖啡廳就採用PLC作為冷飲杯。
淋膜或薄膜運用在食品多半都是阻絕和保存需求。
各類消費品包裝—個性化包裝與品牌行銷
各種軟性包裝薄膜被大量用在化妝品、零食以及飲品包裝,採用多層結構薄膜,內層接觸物品面的薄膜須有防潮以及阻絕等功能,外層則因為要吸引消費者目光,需要能夠印刷品牌或各類不同的設計圖樣。
藥品與醫療用材包裝—主要訴求為安全與無菌
同樣是具有阻隔效能的薄膜,應用在醫藥上的要求遠比食品級更加嚴謹,不僅在製程以及生產環境有高度要求,甚至在運送過程中也有特殊要求,而藥品或醫材外包裝為了安全需求,需要印製品名或是條碼等可供辨別說明。
一般消費品或是藥品包裝需求,因為內外層的用途不同,都是採用多層結構淋膜或是薄膜工藝。
工業、電子產品以及物流包裝—有特殊物性要求
工業或物流用包裝膜經常需要高度韌性以及延展性,可避免使用時容易撕裂破損現象,許多電子用品的零件都相當精細,因此會使用到大量保護膜(離型膜),避免在組裝前受到損壞或是汙染,另一種具有高透明度的光學膜也被用於各類電子產品中,光學膜被用於顯示器、觸控面板等,因此具有不同功能性(如:提升亮度、防眩光與反射、抗UV與過濾藍光、調整光譜分布使色彩均勻等),其製程又比一般薄膜更加複雜。
光學膜的製程又比一般薄膜更加複雜。
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淋膜和薄膜的另一個設備升級就是自動化調整,也就是在產線上配置自動模具,自動模具的投入成本遠比手動模具高出許多,但以生產成本控管角度而言,自動與手動模具在長期使用情形下比較,管控成本效益比手動模具表現更加穩定,主要是自動模具結合測厚儀系統運作時,當偵測到厚度超出允許公差範圍時,能夠自動進行線上調整,減少不合生產規格的耗損率,特別是對薄膜製品來說,採用自動模具可以有效降低耗損率。
自動模具的應用將會逐漸普及,對於控管成本以及維持產品品質穩定有相當大的助益。
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綜合以上所述,全球包裝市場正以穩健的成長速度邁向未來,而薄膜與淋膜製程則成為推動包裝材料創新與升級的重要技術支柱。從單層結構到多層複合設計,不管是採用分配器搭配模具或是直接式多層模具,都能夠生產出滿足了食品安全、消費品美學以及醫療包裝等多元應用需求,同時也不斷進化以應對環保與成本控管的挑戰。隨著自動模具適用的普及與升級,未來包裝材料的生產將更加精密、高效,進一步提升產品品質與附加價值。面對巨大的包裝市場前景,選擇適合產線的核心關鍵押出模具,才能在激烈的競爭中穩占先機,迎向更廣闊的發展未來。