В зависимости от типа применяемого клея и технологической схемы различают четыре основных метода каширования:
Сухое каширование — клей (обычно двухкомпонентный полиуретановый) наносится на одно из полотен, растворитель испаряется в сушильной камере при 60–80 °C, затем слои сжимаются горячими валами при давлении 3–7 бар; обеспечивает наиболее высокую прочность соединения и совместимость со сложными конструкциями (PET/AL/PE, PET/PE)
Мокрое каширование — слои соединяются до высыхания клея; применяется преимущественно для бумажно-плёночных структур и этикеточных материалов
Бессолвентное каширование — клей без растворителя наносится в количестве 0,8–2,0 г/м², слои соединяются немедленно; метод экологический чистый, без VOC-выбросов с высокой скоростью линий (до 400 м/мин)
Экструзионное каширование — между двумя полотнами экструдируется тонкий слой расплавленного полимера (ПЭ, ПП) толщиной 8–25 мкм, который после охлаждения выступает одновременно адгезивом и функциональным слоем
Ключевые технологические параметры, определяющие качество готовой структуры: равномерность нанесения клея (допуск ±0,1 г/м²), температура каландровых валов, натяжение полотна и выдержка перед размоткой — большинство полиуретановых клеёв достигают полной прочности через 24–72 ч при температуре 40–50 °C.
Сухое каширование доминирует в производстве высокобарьерных структур для мясопереработки и молочной отрасли. Трёхслойный ламинат PET/AL/PE, кашированный на основе полиуретанового клея, применяется для упаковки молочных продуктов с длительными сроками хранения, плавленых сыров и стерилизованных паштетов: алюминиевая фольга обеспечивает абсолютный барьер по кислороду и свету, ПЭТ — механическую прочность и печатную поверхность, ПЭ — термосварку и влагозащиту с внутренней стороны. Аналогичная логика применяется для гибких пакетов типа дой-пак в готовой кулинарии — структура PET/NY/CPP или PET/AL/CPP кашируется сухим методом и выдерживает пастеризационные режимы до 130 °C без расслоения.
Бессолвентное каширование активно применяется в производстве плёнок для свежей продукции, где остаточные растворители недопустимы по нормативам безопасности. Экструзионное каширование востребовано при производстве многослойного картона для жидких продуктов: структура «бумага + ПЭ + алюминиевая фольга + ПЭ» для асептических пакетов формируется именно экструзионным методом, при котором расплав ПЭ одновременно связывает слои и обеспечивает герметичность по всей площади полотна.
Преимущества:
Возможность комбинировать физически несовместимые материалы — металл, полимер, бумагу — в единой структуре без ограничений коэкструзии
Высокая прочность соединения у сухого метода: прочность на расслаивание сертифицированных ПУ-клеёв достигает 3–6 Н/15 мм
Печатная поверхность формируется отдельно на внешнем слое до каширования — это обеспечивает более высокое качество изображения по сравнению с нанесением печати поверх готового ламината
Технологическая гибкость: один и тот же ламинатор допускает смену структуры за минуты путём замены рулонов
Бессолвентный метод исключает остаточные VOC-растворители в контакте с пищевым продуктом
Недостатки:
Многослойные кашированные структуры практически не перерабатываются механическим рециклингом — прямое противоречие целям устойчивого развития
Необходимость строгого контроля остаточного растворителя при сухом методе: превышение порога 5–10 мг/м² приводит к запаху упаковки и риску миграции в продукт
Более высокая себестоимость по сравнению с коэкструзией при тех же барьерных характеристиках на крупных сериях
Адгезивный слой создаёт риск миграции компонентов клея в продукт — для жирных сред требуется отдельная валидация по ТР ТС 005/2011
Время выдержки для ПУ-клеёв 24–72 ч, что ограничивает оперативность производственного цикла
При выборе метода каширования для нового продукта ключевой вопрос — температурный режим эксплуатации и характер контактирующей среды. Для ретортных пакетов и продуктов с высоким содержанием жира рекомендуется использовать только специальные полиуретановые ретортные клеи с подтверждённой стойкостью к воздействию пара при 121 °C: стандартные ПУ-составы в таких условиях гидролизуются и дают расслоение уже после первого цикла стерилизации.
Если стоит задача перейти с сухого каширования на бессолвентное без смены структуры ламината, следует провести сравнительное тестирование прочности соединения при рабочих температурах: бессолвентные клеи уступают ПУ-клеям по термостойкости, и для горячего заполнения или пастеризации разрыв в прочности расслаивания может составить 30–40%. Отдельного внимания заслуживает подготовка поверхности полотен: коронная обработка перед нанесением клея повышает энергию смачивания до 38–42 мДж/м², что принципиально влияет на равномерность адгезии и исключает образование зон с недостаточной прочностью соединения.
