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干式复合用胶粘剂的性能及选择

2021年07月06日 丹东机械设备网

干式复合用胶粘剂的性能及选择

据不完全统计,目前在我国,生产软性复合包装材料的企业,已超过两万家,许多企业都会碰到如何选择复合用胶粘剂才能达到自身产品质量更好的问题。我国的复合包装材料的主要用途又是食品、药品和化妆品的包装,所以就围绕食品药品包装这个主题来谈谈如何挑选胶粘剂及农药软包装的胶粘剂问题。

复合软包装用胶粘剂应具备的基本性能

应用的广泛性

复合软包装材料一定是用各种塑料薄膜,如PE、PP、PET、OPA、PT,或纸或铝箔等,用胶粘剂将它们粘接成统一整体的一种功能性材料。不同的基材具有不同的特性,要把不同性能的基材牢牢地粘接起来,不是随便用什么胶都能达到要求的。当然,胶粘剂的品种很多,但能同时将各种不同性能的塑料、金属、纸张都牢固地粘接起来的却不多,再加上其它条件(主要是卫生安全条件)的限制,目前世界上允许使用又能达到这一目的的胶粘剂只有二大类:一类是用马来酸酐改性的聚丙烯或用丙烯酸或其酯与乙烯共聚的共聚体,它属于塑料类,多在共挤膜中作为粘接性树脂使用。另一类是聚氨酯胶粘剂,它属于树脂类,多在干式复合和无溶剂复合中使用,而其它众多的胶粘剂都没有被许可。目前,除了我国极个别的小企业之外,世界上大部分企业都采用聚氨酯胶粘剂作为干式复合用胶粘剂制造食品、药品和化妆品的复合包装材料。

柔软性

复合软包装材料的优点是轻、软、强度高、携带方便。因此,胶膜必须柔软。所以像环氧树脂那样硬而脆的胶,在软包装上就无用武之地。

耐温性

是指耐高温性和耐低温性。作为食品包装材料,当它包装了内容物后,有的要经过巴氏杀菌或100℃煮沸杀菌,甚至更高要求的高温(121℃)蒸煮或超高温(135~145℃)蒸煮,胶粘剂本身要具有抗高温考验的性能,不能在高温下熔化或软化而使复合物产生离层脱胶的现象。另有些却要在-18℃低温冷冻或0℃~5℃下冷藏,甚至在更低的-40℃温度下深度冷冻,胶粘剂不能只耐高温而不耐低温,若在低温下要发硬、发脆(如丙烯酸类、橡胶类),包装袋就要破裂,包装就失败,这也是不允许的。所以,软性复合包装材料用的胶粘剂,就要同时具备耐高温和耐低温的优良性能。在所有胶粘剂品种中,聚氨酯胶粘剂的耐温幅度是最大的,低温可到-190℃,高温可到150℃,幅宽达340℃。

功能性

是指粘接性以外的特殊性能。因为食品、药品或化妆品、日用品是多种多样的,成份复杂,酸、碱、辣、咸、油、酒、表面活性剂和芳香类物质都会碰到,近年发展起来的农药包装、化学品包装,就更有腐蚀性很强的有机溶剂(甲苯、二甲苯、DMF、环已酮、丙酮、乙醇、异丙醇、甲醇,甚至冰醋酸、丙酸或氢氟酸)。大多数塑料薄膜,特别是PE、PP,其抗介质侵蚀能力是很强的,面对强酸强碱或强极性有机溶剂,都不受破坏。但若胶粘剂不能抵抗这些介质的侵蚀,装入这些内容物后包装材料就会造成离层脱胶,包装也就失败。因此,真正优秀的胶粘剂,除了1、2、3点性能外,还需具有抗各种介质侵蚀的功能性,对不同的被包装物,要了解其性能,要选择适当的胶粘剂。

操作性

胶粘剂要通过配胶、涂胶、干燥、复合、熟化这几个操作程序,才能完成制造复合材料的工艺过程。在这里有一个操作性的综合表现问题,具体讲就是要求配胶容易、胶液稳定性好、操作时间长、粘度稳定、浸润性能好、涂胶均匀、转移性好、上胶量易于控制、快干、溶剂释放能力高、残留溶剂少、初粘力大而不易产生皱纹隧道,有时还要求在短时间熟化。当然,在外观质量上胶液要均匀一致、颜色要浅,胶液要能抗冻,在低温下流动性要好,应无机械杂质。

粘力持久性

复合物在相当长的时期内,粘接牢度(即剥离力)要能保持在较高的水平上,不能在一周内很高,二周后降低,二、三个月后变成不合格。有些胶粘剂存在着剥离力要随时间的推移而逐步衰退的现象,随着功能性胶粘剂的出现和使用,已在理论上和实践上解决了这一难题,目前,只要选用功能性胶,就不会再有这个后顾之忧了。

卫生安全性

这是十分重要却恰恰不被重视的问题。食品是维持生命、延续生存不可缺少的东西,我们一日三餐,天天如此,年年如此,而药品是医治疾病、恢复健康的必需品。在现代社会里,人们把健康看成第一重要,只有健康,生活才是健全的、才是快乐的。所以,如果因为包装材料中的胶粘剂不够卫生安全,含对人体健康有害的成份,渗透到被包装的内容物中去污染食品或药品,就要危害人体健康。

包装材料的卫生安全问题,世上所有国家都有严格的规定和大力的监控,卫生部、卫生监督检验所、预防医学研究院、海关、工商等部门,都有专门的人员从事这一工作。我国加入WTO后,各行各业都说要与国际接轨,但是,要真正做到与国际接轨,不是那么简单!关税壁垒被打破后,还存在着技术壁垒、质量壁垒或标准壁垒,如果我们的产品卫生安全性能达不到要求,那就不能在全球通行无阻。所以我们不能只抓食品本身的安全卫生,我们搞包装材料的单位,也还应积极配合,做好工作,提高包装材料的卫生安全性能,既为出口产品保驾护航,也要为消费者的健康安全提供保障,这其中就有选用卫生安全性可靠的胶粘剂的问题。

怎样选择胶粘剂

最近几年,胶粘剂产品已出现了供远远大于求的情况,面对众多供应商的推销,作为彩印复合包装材料制造厂,应该怎样去选择呢?在此我提出以下几点意见供大家参考:

首先要考虑胶粘剂生产供应商对食品、药品和化妆品包装用胶粘剂掌握了多少专业的基础知识?有多强的研究、开发能力?他拥有多少自主的知识产权?“懂得越多、做得越好”这句话,寓意非常深刻。前一段时间,我国学术界、科研界、产业界都存在着不同程度的浮躁、浮夸和弄虚作假现象,商场上更加严重。这股不正之风,也刮到了国内胶粘剂行业之中:有些公司片面夸大本身的生产能力存在着冒充国际知名品牌等浮躁现象。因此,我们选择胶粘剂不能只听介绍、只看广告,而要注意它的实质。

从上面所讲的胶粘剂应具备的基本性能来看,有些是严格的、主要的,有些

则是可松可紧的,我认为,在选择胶粘剂时就要抓住关键的东西。当然,七个性能都很好的胶是最好的胶粘剂。

所谓严格的、主要的,是指粘接性和卫生安全性,所谓可松可紧的,是指其它几项指标。从使用的角度来看,最直观、最容易觉察到的就是能不能将各种不同性能的基材都粘起来,粘好后,它的剥离力又有多大,它的抗性和耐久性又如何。如果这个最基本的性能都不很好,那这种胶粘剂就不是好的胶粘剂。

对于卫生安全性,目前还没有引起充分的注意。现在,大多数胶粘剂的生产供应商在推销产品时,都能提供卫生检测的资料或卫生许可证,但有些存在着检测单位的资质不够格或检测数据不够全的问题。有些只提供基层卫生防疫站或食品卫生监督检验所的检测资料或卫生许可批件,而不是按规定提供国家级实验室出具的资料、批件,有些只提供做了LD50后说该胶属实际无毒级物质、同意正式生产的批件,却没有写明LD50的具体数字。其实,仅凭LD50只能表明它的急性毒性状况,不能表明更深层次(慢性、隐性、遗传)的毒性状况。所以,选用胶粘剂时,最好多个心眼,要挑选由国家级实验室做过系统的、全面的毒理学安全性评价又被批准正式生产销售的胶粘剂。

以上讲的,是综合性、理论性的选胶原则。下面再分几个大类,从经济实惠、性价比合理的角度出发,谈一谈如何选用价廉物美的胶粘剂问题。

第一大类,对没有功能性要求、只要有一定的复合牢度就行的复合包装材料而言,建议采用低价位、固含量高的国产普通型胶粘剂,例如LY-75、LY-751、LY-752、UK2851或无溶剂胶粘剂,但若要制造含镀铝膜结构且要求剥离力高、铝层不转移时,可用国产的镀铝膜专用胶,例如LY-50A、LY-75A、LY-103A(兼具功能性)、PU-2975、KH-VM80、JP3172、XY-Z-75C等。

在这类复合产品中,以OPP/PE或OPP/CPP结构者占多,但经常会出现剥离力不稳定、牢度太小的问题。近年来,我与专业生产OPP多年的佛塑集团技术人员,共同探讨过这个现象,从生产OPP的原料、工艺和复合用胶粘剂型号品种二个方面交换过意见,也配合起来做过试验。总的来说,OPP膜的质量,特别是表现在与PE或CPP的复合牢度方面,同一品牌同一型号的PP粒料,用相同设备工艺制造的OPP膜,再用相同品牌和型号的胶粘剂与PE或CPP去复合,所有条件完全相同,但不同批次的粒料制成的OPP膜,其复合牢度会很不稳定、差别较大,好的能有1.8~2.0N/15mm甚至更高,差的只有0.6~0.8N/15mm。据佛塑集团技术人员估计,可能是由于不同批次的PP粒料,存在着某些小的差异,导致OPP膜的性能不稳定,这是目前我们无法主动掌握和改变的状况。另一个方面,在OPP/PE结构的复合物中,经常碰到PE膜中爽滑剂含量太高而导致牢度不高的问题,当含量小于300ppm(低爽滑性)时,情况很好,而含量在500ppm(中爽滑性)左右时,会经常出问题,当含量大于800ppm(高爽滑性)时,就很难保证复合牢度。但有时为了保证好的开口爽滑性,含量不得不高一点,特别是要求防雾的产品,含量会超过1000p

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