複合包裝材料及膠粘劑的分類及應用

 隨著人們生活水平（píng）的提高，對商品包裝質量保證和衛生保證的意識也（yě）不（bú）斷增強。在很多情況下，單一的包裝（zhuāng）材料很難（nán）達（dá）到多項特殊（shū）的需求。因此，由兩個或兩個以上獨（dú）立的物理相，包括粘結材料(基體)和粒料、纖維或片狀材料所組成的一種固體產物，即複（fù）合（hé）材料應運而生。

    複合材料的最大特點是複合後的材料特性優於組成該複合材料的各單一材料的（de）特性。而複合包裝材料，正是在微觀結構上（shàng）遵循揚長避短的結合，發揮（huī）所組（zǔ）成物質的優點，擴大使（shǐ）用範圍（wéi），提高經濟效益，使之成為一種更實用、更完備的包裝材（cái）料，利（lì）用（yòng）它們優良的綜合性能，以達到（dào）商品包裝的要求。另外，複合包裝材料的（de）性（xìng）能好壞還與（yǔ）複合時所用膠粘劑有（yǒu）關，膠粘劑的（de）選擇必須考慮它的粘接性、抗介質性、耐熱性、衛（wèi）生性等。因（yīn）此（cǐ），一種優良的複合包裝材料離不開（kāi）優（yōu）質的膠粘劑。

    複合包裝材料

    1、常用的複（fù）合包裝（zhuāng）材料

    常用的複合包裝材料主（zhǔ）要是各種複合（hé）薄膜。所謂複（fù）合薄膜，是指以紙、玻璃紙、塑料薄膜（mó）、金屬箔等（děng）柔（róu）性（xìng）包裝材料為（wéi）基礎材料，經過各種複合加工方法所得（dé）到的具有綜合性能的柔軟性複合包裝材料。具體包括：玻璃紙／塑料、紙／塑料、塑料／塑料、紙／金屬箔、塑料／金屬箔、玻（bō）璃紙／塑料／金屬箔等。此外，還有幹法紙／塑料、幹法紙／塑料／其他材料等。

    2、常用（yòng）的複合方法

    複合包裝材料根據不同的內裝物，可以用不同的結（jié）構材料和不同的複合工藝，而其中複合工藝的正確選擇，不僅關係（xì）到複（fù）合材料的複合質量（liàng），而且影響到複合的生產效率。

    ◎塗（tú）複法

    該法是指在薄膜表麵塗上流動性的物質（zhì），使薄膜表麵形成緊貼著皮膜的一種方法。可以提高薄膜的熱粘合性、防濕性、氣體隔絕性、紫外（wài）線吸收性及抗靜電性等性能。例如，為了提高（gāo）拉伸聚丙烯薄膜(OPP)的熱粘合性和氣體隔絕性（xìng），塗覆偏二氯乙烯樹（shù）脂溶液（yè）並使之幹燥，就（jiù）是采用這種方法（fǎ）。

    ◎幹式複（fù）合法

    幹式複合法也叫幹法層壓複合，其工藝過程是（shì）：在基礎薄膜(強度較（jiào）大的複（fù）合（hé）基層材料)上（shàng）塗上溶劑型粘合劑，經過熱烘道使粘合層材料上（shàng）粘合劑中的溶劑完全揮發，再（zài）與第二層基材經加溫加壓複合。這（zhè）種（zhǒng）複合不僅適合塑料薄膜之間的（de）複合(如聚丙烯與聚乙烯、聚酯與（yǔ）聚乙烯（xī）、尼龍與聚乙烯等的複合)，也（yě）適合塑料薄膜（mó）與（yǔ）鋁箔、紙張之間的複合(如（rú）雙向拉伸聚丙烯，鋁箔與聚乙（yǐ）烯三層複合，玻璃紙、鋁箔（bó）與聚乙烯三層複（fù）合等)。幹式複合法采用的（de）粘合劑是（shì）用揮發性較強的有（yǒu）機溶（róng）劑製備（bèi）的，其軟化點溫度應不影響薄膜性質，並且（qiě）具有良好的粘合性（xìng）能，再加熱時也（yě）不會剝離。該法是生（shēng）產（chǎn）鋁箔複合包裝材料中最常用的方法。其複合材料廣泛用於巧克力、香（xiāng）煙、藥品及蒸煮食品（pǐn）的包裝。

    ◎濕式複合法

    濕（shī）式複合法也叫濕法層壓複合，其工藝過程是：第一層基材(如塑料薄膜、鋁箔等)表麵塗（tú）布水溶性或水乳（rǔ）性粘合劑（jì），在濕潤狀態下即與第二層基材(如紙、玻璃紙等)一起通過複（fù）合裝置（zhì）進行擠壓複合，然後再通過（guò）熱烘道烘幹（gàn）除去溶劑，使兩層基材複（fù）合在一起（qǐ）。這種工藝（yì）所使用的粘合劑多為以水為溶劑韻粘（zhān）膠（jiāo）液或乳化液，主要有（yǒu）聚乙烯醇、矽酸鈉、澱粉、聚醋酸乙烯、乙烯一醋酸乙烯（xī）共聚物、聚丙稀酸酯、天然（rán）樹（shù）脂等。由於濕法複合所用（yòng）粘合劑具有水溶性，因此它的基（jī）材至少有一層應當是紙或幹法紙或（huò）玻璃紙，且不能被水浸濕而引起變形。

    ◎擠出（chū）複合法

    擠出複合是（shì）將熱塑性材料，如PP、PE等，在擠出機內熔（róng）融後，擠入平口（kǒu）模成（chéng）片狀熱融薄膜（mó）作為粘合劑，這種熱融（róng）薄膜是被拉伸到規定（dìng）的厚度，再與另外的基材一起，在由金屬冷卻輥和包膠輥組合的擠壓裝置進行複合完成。此法工藝簡單，無需粘合劑，但加工材料中必須有（yǒu）一個是塑（sù）料（liào）(樹脂)，否則（zé）難以成型。

    ◎熱熔複合法

    此法是將熱熔融粘合劑加熱熔解成流動狀態後塗複，並立即壓粘其他薄膜以進行複合。與幹式複合和濕式複合相比，其優點是無需熱烘道幹（gàn）燥，複合時間短，節省能源，成本低，並且無溶劑公害。適用（yòng）於紙、塑料和鋁箔等複合。熱熔法可采取以下三種加工方式完成複合作業：第（dì）一種是簾流複合，是把熱熔物用泵（bèng）從儲料槽（cáo）輸送到“模頭”(縫寬約0.5mm以下（xià）)，經空氣加工形（xíng）成熱融物的均勻簾流，再與基材複合，可以多次（cì）進行（háng）。第二種是縫模複合，熱融物經過縫模器的“口模”，直接噴射到背輥上(麵上覆有基材)，依據材料品種的不同用途而掌握其塗布量。第（dì）三種是輥式複合，所采用的輥式塗布機與造紙工業的塗布機大體（tǐ）相同。

    膠粘劑

    ◎膠粘劑的選擇

    在設計產（chǎn）品包裝時，除（chú）了對各（gè）種基材的（de）正確選擇外，對膠粘劑的（de）選擇至關重（chóng）要。複合包裝是多層薄膜粘結而（ér）成，大都是用於食（shí）品、藥品包裝袋，因此對膠粘劑要（yào）求柔軟、耐熱、耐低溫、無毒無味、耐各種介質腐（fǔ）蝕、粘結能力良好。在我國市（shì）場上，複合包裝膠粘劑主要以雙組分聚氨酯膠粘劑為主，其具有優越的物理化學性能。主（zhǔ）要體現在（zài）：(1)聚氨酯膠粘劑中含有極性高的（de）異氰酸酯基(—NCO)和氨基甲酸基(—NHCOO—)，與含有活性（xìng）氫的材料有著（zhe）優良的粘結力，聚氨酯膠粘劑（jì）還與被粘合材料之間產生氫鍵作用，因而使粘合更加牢固（gù）。(2)可調節聚（jù）氨酯配方，粘合層從柔性至（zhì）剛性可任意調整，從而滿足不同材料粘（zhān）合的需要。(3)聚氨酯膠粘劑可加熱固化，也可室溫固化，工藝簡單（dān）。(4)聚氨酯膠粘劑固化時（shí）沒有副作用產（chǎn）生，因此不易使粘合薄膜產生（shēng）缺陷。(5)聚氨酯膠粘劑除具有良（liáng）好的粘合強度和>中擊強度外，耐油、耐化（huà）學藥品、耐低溫、無毒、無味、柔軟性好。

    聚氨酯雙組分粘合劑有A、B兩種組分調和使用。A組分是含有多羥基(—OH)的聚酯或聚醚作為主劑；B組分是含有多（duō）異氰酸酯基作為固化劑，使用時將A(主劑)、B(固化劑)及稀釋劑按一定比例（lì）混合。由於多異氰（qíng）酸酯基中的(—NCO)與聚酯或（huò）聚醚中的多羥基(—OH)之間發生（shēng）反應，生成含有一定量的異氰酸酯基的交聯固化的聚氨酯膠層。例如，含有兩個羥基的聚酯或聚醚的主劑與含有三個異氰酸酯基（jī）的固化劑間的（de）反應為：

    HO—R—OH＋2OCN—R—NCO→OCN—R—NHCO—R—COHN—R—NCO。

    ◎粘結機理

    雙組（zǔ）分聚氨酯膠（jiāo）粘劑的粘結機理是主劑是由含許多活潑氫，如羥基、氨基等的物質（zhì）組成。而（ér）固（gù）化劑則是由多異氰酸酯的化合物組成。當固化劑中的異氰酸酯與主劑中的活潑氫接觸時，便會自動進行加成反應，生成氨基甲酸酯的結構，使主劑與固化劑結合，分子量成倍增加，甚至（zhì）生成帶支鏈結構的立（lì）體構像的交（jiāo）聯產物，具有粘接力高（gāo）的特點（diǎn）。由於聚氨酯分子（zǐ）中（zhōng）含有大量的極性基團，偶極矩大（dà），對被粘材料有很大的（de）親和力，所（suǒ）以能同時對多種材料（liào）起到粘（zhān）結作用。另外，固化劑中的異氰酸酯基(—NCO)是一個十分活潑的反應性基團，它除了能與主劑中的活（huó）潑氫（qīng）反應外，也（yě）可以與被粘材料表麵物質分子中的活潑氫反應，生（shēng）成化學建（jiàn），使膠粘劑分子同（tóng）時（shí）與被粘的（de）兩種材料發生橋架作用，產生很好的粘接力。膠粘劑經充分交聯固化後，有很高的內聚力，膠膜強韌柔（róu）軟，產生的粘（zhān）接力更強。

    複合包裝材料適合現（xiàn）代人們（men）快速生活節奏，具有優良的特性，如：保護性、操作性、商品性、衛生性、耐油性等而深受人們喜愛。近年來，複合包裝材料發展十分迅（xùn）速，世界各國都在競相研製，隨著（zhe）新的複合工（gōng）藝、複合基材和更優良的粘合劑的不斷湧現，複合（hé）包裝材料必將為世界包裝工業譜寫更輝煌的篇章。

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