隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民的物質(zhì)生活水平已普遍提高,二十年前在發(fā)達(dá)國(guó)家流行的新產(chǎn)品,現(xiàn)在已進(jìn)入我國(guó)的平常百姓家,過去被認(rèn)為豪華、奢侈、多余、浪費(fèi)的商品外包裝材料,現(xiàn)在已成為保護(hù)商品、流通商品、銷售商品不可缺少的一部分了。每個(gè)人、每個(gè)家庭,每天都要使用和消費(fèi)不少用外包裝材料保護(hù)、包裝的食品、藥品、化妝品、日用品,人們已接受了這一現(xiàn)代化的現(xiàn)實(shí)情況。食品、藥品,還有其它商品,都要進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌b,因此,各種包裝材料的生產(chǎn)已成為現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)門類,被稱為都市工業(yè),正在高速穩(wěn)步發(fā)展。據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)不完全統(tǒng)計(jì),目前在我國(guó),僅以塑料薄膜為基礎(chǔ)材料來生產(chǎn)軟性復(fù)合包裝材料的企業(yè),已超過二千五百家。這么多的復(fù)合材料制造企業(yè),都面臨著如何選擇原輔材料才能達(dá)到自身產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的問題。要制造復(fù)合軟包裝材料,其中一個(gè)必不可少的原材料是膠粘劑。目前復(fù)合包裝材料的主要用途又是食品、藥品包裝,所以就圍繞食品藥品包裝這個(gè)主題來談如何挑選膠粘劑這個(gè)問題。
一、復(fù)合
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民的物質(zhì)生活水平已普遍提高,二十年前在發(fā)達(dá)國(guó)家流行的新產(chǎn)品,現(xiàn)在已進(jìn)入我國(guó)的平常百姓家,過去被認(rèn)為豪華、奢侈、多余、浪費(fèi)的商品外包裝材料,現(xiàn)在已成為保護(hù)商品、流通商品、銷售商品不可缺少的一部分了。每個(gè)人、每個(gè)家庭,每天都要使用和消費(fèi)不少用外包裝材料保護(hù)、包裝的食品、藥品、化妝品、日用品,人們已接受了這一現(xiàn)代化的現(xiàn)實(shí)情況。食品、藥品,還有其它商品,都要進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌b,因此,各種包裝材料的生產(chǎn)已成為現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)門類,被稱為都市工業(yè),正在高速穩(wěn)步發(fā)展。據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)不完全統(tǒng)計(jì),目前在我國(guó),僅以塑料薄膜為基礎(chǔ)材料來生產(chǎn)軟性復(fù)合包裝材料的企業(yè),已超過二千五百家。這么多的復(fù)合材料制造企業(yè),都面臨著如何選擇原輔材料才能達(dá)到自身產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的問題。要制造復(fù)合軟包裝材料,其中一個(gè)必不可少的原材料是膠粘劑。目前復(fù)合包裝材料的主要用途又是食品、藥品包裝,所以就圍繞食品藥品包裝這個(gè)主題來談如何挑選膠粘劑這個(gè)問題。
一、復(fù)合軟包裝用膠粘劑應(yīng)具備的基本性能
1. 應(yīng)用的廣泛性 復(fù)合軟包裝材料一定是用各種塑料薄膜,如PE、PP、PET、OPA、PT,或紙或鋁箔等,用膠粘劑將它們粘接成統(tǒng)一整體的一種功能性材料。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來,不是隨便用什么膠都能達(dá)到要求的。當(dāng)然,膠粘劑的品種很多,但能同時(shí)將各種不同性能的塑料、金屬、紙張都牢固地粘接起來的卻不多,再加上其它條件(主要是衛(wèi)生安全條件)的限制,目前世界上允許使用又能達(dá)到這一目的的膠粘劑只有二大類:一類是用馬來酸酐改性的聚丙烯或用丙烯酸或其酯與乙烯共聚的共聚體,它屬于塑料類。另一類是聚氨酯膠粘劑,它屬于樹脂類,而其它眾多的膠粘劑都沒有被許可。這在美國(guó)FDA規(guī)范和我國(guó)的GB9683《復(fù)合食品包裝袋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB9685《食品容器、包裝材料用助劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中都有明確的規(guī)定。目前世界上幾乎100%采用聚氨酯膠粘劑作為干式復(fù)合用膠粘劑去制造食品、藥品包裝材料。
2、柔軟性 復(fù)合軟包裝材料的優(yōu)點(diǎn)是輕、軟、強(qiáng)度高、攜帶方便。因此,如果膠膜硬而脆,不可彎曲,不可折疊,那就不行,膠膜必須柔軟。所以像環(huán)氧樹脂那樣硬而脆的膠,在軟包裝上就無(wú)用武之地。
3、耐溫性 是指耐高溫性和耐低溫性都要好。因?yàn)樽鳛?a href="http://www.cqymjc.cn/html/bzcp/shipinbz/" target="_blank" class="keylink">食品包裝材料,當(dāng)它包裝了內(nèi)容物后,有的要經(jīng)過巴氏殺菌或100℃煮沸殺菌,甚至更高要求的高溫(121℃)蒸煮或超高溫(145℃)蒸煮,這就要求膠粘劑本身要有抗高溫考驗(yàn)的性能,不能在高溫下熔化或軟化而產(chǎn)生離層脫膠的現(xiàn)象。另外,有些卻要在-18℃低溫冷凍或0℃-5℃下冷藏,甚至在更低的-40℃溫度下深度冷凍。同樣,膠粘劑不能只耐高溫而不耐低溫,若在低溫下要發(fā)硬、發(fā)脆(如丙烯酸類、橡膠類),包裝袋就要破裂,包裝就失敗,這也是不允許的。所以,軟性復(fù)合包裝材料用的膠粘劑,就要同時(shí)具備耐高溫和耐低溫的優(yōu)良性能。聚氨酯膠粘劑的耐溫幅度是最大的,低溫可到-190℃,高溫可到150℃。
4、功能性 是指粘接性以外的特殊性能。因?yàn)槭称、藥品或化妝品、日用品是多種多樣的,成份復(fù)雜,酸、堿、辣、咸、油、酒、表面活性劑和芳香類物質(zhì)都會(huì)碰到,近年發(fā)展起來的農(nóng)藥包裝、化學(xué)品包裝,就更有腐蝕性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑(甲苯、二甲苯、DMF、環(huán)已酮、丙酮、乙醇、異丙醇、甲醇,甚至冰醋酸、丙酸或氫氟酸)。塑料薄膜,特別是PE、PP,其抗介質(zhì)侵腐能力是很強(qiáng)的,面對(duì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿或強(qiáng)極性有機(jī)溶劑,都不受破壞。但若膠粘劑不能抵抗這些介質(zhì)的侵蝕,就會(huì)造成裝入這些內(nèi)容物后包裝材料出現(xiàn)離層脫膠,包裝也就失敗。因此,真正優(yōu)秀的膠粘劑,除了1、2、3點(diǎn)性能外,還需具有抗各種介質(zhì)侵蝕的功能性。
5、操作性 膠粘劑要通過配膠、涂膠、干燥、復(fù)合、熟化這幾個(gè)操作程序,才能完成制造復(fù)合材料的工藝過程。在這里有一個(gè)操作性的綜合表現(xiàn)問題,具體講就是配膠容易、膠液穩(wěn)定性好、粘度穩(wěn)定、浸潤(rùn)性能好、涂膠均勻、轉(zhuǎn)移性好、上膠量易于控制、快干、溶劑釋放能力高、殘留溶劑少、初粘力大而不易產(chǎn)生皺紋隧道。當(dāng)然,在外觀質(zhì)量上膠液要均勻一致、顏色要淺、膠液抗凍,在低溫下流動(dòng)性好,無(wú)機(jī)械雜質(zhì)。
6、粘力持久性 復(fù)合物在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),粘接牢度(即剝離力)都要保持在較高的水平上,不能在一周內(nèi)很高,二周后降低,二、三個(gè)月后變成不合格。五年以前,絕大部分國(guó)產(chǎn)膠都存在著剝離力要隨時(shí)間的推移而逐步衰退的現(xiàn)象,隨著功能性膠粘劑的出現(xiàn)和使用,已在理論上和實(shí)踐上解決了這一難題,目前,只要選用功能性膠,就不會(huì)再有這個(gè)后顧之憂了。
7、衛(wèi)生的安全性 這是十分重要卻恰恰不被重視的問題。食品是維持生命、延續(xù)生存不可缺少的東西,我們一日三餐,天天如此,年年如此,而藥品是醫(yī)治疾病、恢復(fù)健康的必需品。在現(xiàn)代社會(huì)里,人們把健康看成第一重要,只有健康,生命才是健全的、生活才是快樂的。所以,如果因?yàn)榘b材料中的膠粘劑不夠衛(wèi)生安全,含對(duì)人體健康有害的成份,滲透到被包裝的內(nèi)容物中去,污染了食品或藥品,就要危害人體健康,這樣的包裝材料就會(huì)與維持生命和醫(yī)治疾病的目的背道而弛。包裝材料的衛(wèi)生安全問題,世界上所有國(guó)家都有嚴(yán)格的規(guī)定和大力的監(jiān)控,衛(wèi)生部、衛(wèi)生監(jiān)督檢驗(yàn)所、預(yù)防醫(yī)學(xué)研究院、海關(guān)、工商等部門,都有專門的人員從事這一工作。我國(guó)加入WTO后,各行各業(yè)都說要與國(guó)際接軌、要按照國(guó)際通行的游戲規(guī)則辦事。人家可以打進(jìn)來,我們也可以打出去,大家機(jī)會(huì)均等,同一條起跑線上競(jìng)爭(zhēng)。但是,要真正做到與國(guó)際接軌,不是那么簡(jiǎn)單!據(jù)外貿(mào)部和衛(wèi)生部透露,2002年上半年,我國(guó)出口的蔬菜、水果、水產(chǎn)海產(chǎn)品和加工食品,已有近60%因?yàn)樾l(wèi)生安全性不合格而被查處,不準(zhǔn)上岸入關(guān),經(jīng)濟(jì)損失之大不言而諭,更不可估量的是對(duì)中國(guó)產(chǎn)品的質(zhì)量、衛(wèi)生安全的信譽(yù)打擊太大。據(jù)說,這些衛(wèi)生問題是由于農(nóng)藥殘留、化肥污染、飼料中的激素、食品添加劑和包裝材料中的有害成份對(duì)內(nèi)容物的污染造成的,因此,農(nóng)業(yè)部、外貿(mào)部正在采取緊急措施,狠抓食品衛(wèi)生,提倡綠色農(nóng)業(yè)和安全食品,我們搞包裝材料的單位,也應(yīng)積極配合,做好工作,提高包裝材料的衛(wèi)生安全性能,為出口產(chǎn)品保駕護(hù)航。
二、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)膠粘劑和使用膠粘劑的情況 我國(guó)自1984年自力更生建造第一套生產(chǎn)食品包裝用聚氨酯膠粘劑以來,特別是自九十年代后,生產(chǎn)膠粘劑的廠家如雨后春筍,發(fā)展迅速,至今,據(jù)專業(yè)委員會(huì)的不完全統(tǒng)計(jì),數(shù)量在300家左右,包括單組份壓敏膠在內(nèi)的總的生產(chǎn)能力每年近十萬(wàn)噸。同樣,我國(guó)自八十年代初發(fā)展現(xiàn)代復(fù)合軟包裝材料工業(yè)以來,彩印復(fù)合材料的制造廠也迅猛發(fā)展,到今為止,已超過2500家,每年要使用三到四萬(wàn)噸的膠粘劑去制造復(fù)合包裝材料。在要用的這么多數(shù)量的膠粘劑中,90%左右由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng),另外10%左右的特殊規(guī)格品才由國(guó)外廠商提供。從上述的生產(chǎn)能力與消耗能力對(duì)比來看,國(guó)內(nèi)膠粘劑已形成了供遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于求的格局,造成了膠粘劑生產(chǎn)廠家開工不足、產(chǎn)品庫(kù)存積壓,進(jìn)而采用壓價(jià)銷售、搶占市場(chǎng)的惡性循環(huán)現(xiàn)象,也不可避免地出現(xiàn)一些不惜降低產(chǎn)品質(zhì)量水平、以次充好的負(fù)面問題。
三、怎樣選擇膠粘劑 由于出現(xiàn)了供已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于求的實(shí)際情況,使彩印復(fù)合包裝材料制造廠眼花繚亂,面對(duì)眾多供應(yīng)商的上門推銷,不知如何是好。不少素質(zhì)較高的復(fù)合材料制造廠說:面對(duì)那么多自我壓價(jià)的推銷,既看不懂,又不敢相信,進(jìn)而產(chǎn)生懷疑,是否還有一分價(jià)錢一分貨的準(zhǔn)則呢?作為彩印復(fù)合包裝材料制造廠,不管選擇什么原輔材料,最簡(jiǎn)單的原則是價(jià)廉物美,要用最少的支出換回最多最好的物品。目前,膠粘劑已供大于求。
用膠粘劑應(yīng)具備的基本性能
1. 應(yīng)用的廣泛性 復(fù)合軟包裝材料一定是用各種塑料薄膜,如PE、PP、PET、OPA、PT,或紙或鋁箔等,用膠粘劑將它們粘接成統(tǒng)一整體的一種功能性材料。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來,不是隨便用什么膠都能達(dá)到要求的。當(dāng)然,膠粘劑的品種很多,但能同時(shí)將各種不同性能的塑料、金屬、紙張都牢固地粘接起來的卻不多,再加上其它條件(主要是衛(wèi)生安全條件)的限制,目前世界上允許使用又能達(dá)到這一目的的膠粘劑只有二大類:一類是用馬來酸酐改性的聚丙烯或用丙烯酸或其酯與乙烯共聚的共聚體,它屬于塑料類。另一類是聚氨酯膠粘劑,它屬于樹脂類,而其它眾多的膠粘劑都沒有被許可。這在美國(guó)FDA規(guī)范和我國(guó)的GB9683《復(fù)合食品包裝袋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB9685《食品容器、包裝材料用助劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中都有明確的規(guī)定。目前世界上幾乎100%采用聚氨酯膠粘劑作為干式復(fù)合用膠粘劑去制造食品、藥品包裝材料。
2、柔軟性 復(fù)合軟包裝材料的優(yōu)點(diǎn)是輕、軟、強(qiáng)度高、攜帶方便。因此,如果膠膜硬而脆,不可彎曲,不可折疊,那就不行,膠膜必須柔軟。所以像環(huán)氧樹脂那樣硬而脆的膠,在軟包裝上就無(wú)用武之地。
3、耐溫性 是指耐高溫性和耐低溫性都要好。因?yàn)樽鳛槭称钒b材料,當(dāng)它包裝了內(nèi)容物后,有的要經(jīng)過巴氏殺菌或100℃煮沸殺菌,甚至更高要求的高溫(121℃)蒸煮或超高溫(145℃)蒸煮,這就要求膠粘劑本身要有抗高溫考驗(yàn)的性能,不能在高溫下熔化或軟化而產(chǎn)生離層脫膠的現(xiàn)象。另外,有些卻要在-18℃低溫冷凍或0℃-5℃下冷藏,甚至在更低的-40℃溫度下深度冷凍。同樣,膠粘劑不能只耐高溫而不耐低溫,若在低溫下要發(fā)硬、發(fā)脆(如丙烯酸類、橡膠類),包裝袋就要破裂,包裝就失敗,這也是不允許的。所以,軟性復(fù)合包裝材料用的膠粘劑,就要同時(shí)具備耐高溫和耐低溫的優(yōu)良性能。聚氨酯膠粘劑的耐溫幅度是最大的,低溫可到-190℃,高溫可到150℃。
4、功能性 是指粘接性以外的特殊性能。因?yàn)槭称、藥品或化妝品、日用品是多種多樣的,成份復(fù)雜,酸、堿、辣、咸、油、酒、表面活性劑和芳香類物質(zhì)都會(huì)碰到,近年發(fā)展起來的農(nóng)藥包裝、化學(xué)品包裝,就更有腐蝕性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑(甲苯、二甲苯、DMF、環(huán)已酮、丙酮、乙醇、異丙醇、甲醇,甚至冰醋酸、丙酸或氫氟酸)。塑料薄膜,特別是PE、PP,其抗介質(zhì)侵腐能力是很強(qiáng)的,面對(duì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿或強(qiáng)極性有機(jī)溶劑,都不受破壞。但若膠粘劑不能抵抗這些介質(zhì)的侵蝕,就會(huì)造成裝入這些內(nèi)容物后包裝材料出現(xiàn)離層脫膠,包裝也就失敗。因此,真正優(yōu)秀的膠粘劑,除了1、2、3點(diǎn)性能外,還需具有抗各種介質(zhì)侵蝕的功能性。
5、操作性 膠粘劑要通過配膠、涂膠、干燥、復(fù)合、熟化這幾個(gè)操作程序,才能完成制造復(fù)合材料的工藝過程。在這里有一個(gè)操作性的綜合表現(xiàn)問題,具體講就是配膠容易、膠液穩(wěn)定性好、粘度穩(wěn)定、浸潤(rùn)性能好、涂膠均勻、轉(zhuǎn)移性好、上膠量易于控制、快干、溶劑釋放能力高、殘留溶劑少、初粘力大而不易產(chǎn)生皺紋隧道。當(dāng)然,在外觀質(zhì)量上膠液要均勻一致、顏色要淺、膠液抗凍,在低溫下流動(dòng)性好,無(wú)機(jī)械雜質(zhì)。
6、粘力持久性 復(fù)合物在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),粘接牢度(即剝離力)都要保持在較高的水平上,不能在一周內(nèi)很高,二周后降低,二、三個(gè)月后變成不合格。五年以前,絕大部分國(guó)產(chǎn)膠都存在著剝離力要隨時(shí)間的推移而逐步衰退的現(xiàn)象,隨著功能性膠粘劑的出現(xiàn)和使用,已在理論上和實(shí)踐上解決了這一難題,目前,只要選用功能性膠,就不會(huì)再有這個(gè)后顧之憂了。
7、衛(wèi)生的安全性 這是十分重要卻恰恰不被重視的問題。食品是維持生命、延續(xù)生存不可缺少的東西,我們一日三餐,天天如此,年年如此,而藥品是醫(yī)治疾病、恢復(fù)健康的必需品。在現(xiàn)代社會(huì)里,人們把健康看成第一重要,只有健康,生命才是健全的、生活才是快樂的。所以,如果因?yàn)榘b材料中的膠粘劑不夠衛(wèi)生安全,含對(duì)人體健康有害的成份,滲透到被包裝的內(nèi)容物中去,污染了食品或藥品,就要危害人體健康,這樣的包裝材料就會(huì)與維持生命和醫(yī)治疾病的目的背道而弛。包裝材料的衛(wèi)生安全問題,世界上所有國(guó)家都有嚴(yán)格的規(guī)定和大力的監(jiān)控,衛(wèi)生部、衛(wèi)生監(jiān)督檢驗(yàn)所、預(yù)防醫(yī)學(xué)研究院、海關(guān)、工商等部門,都有專門的人員從事這一工作。我國(guó)加入WTO后,各行各業(yè)都說要與國(guó)際接軌、要按照國(guó)際通行的游戲規(guī)則辦事。人家可以打進(jìn)來,我們也可以打出去,大家機(jī)會(huì)均等,同一條起跑線上競(jìng)爭(zhēng)。但是,要真正做到與國(guó)際接軌,不是那么簡(jiǎn)單!據(jù)外貿(mào)部和衛(wèi)生部透露,2002年上半年,我國(guó)出口的蔬菜、水果、水產(chǎn)海產(chǎn)品和加工食品,已有近60%因?yàn)樾l(wèi)生安全性不合格而被查處,不準(zhǔn)上岸入關(guān),經(jīng)濟(jì)損失之大不言而諭,更不可估量的是對(duì)中國(guó)產(chǎn)品的質(zhì)量、衛(wèi)生安全的信譽(yù)打擊太大。據(jù)說,這些衛(wèi)生問題是由于農(nóng)藥殘留、化肥污染、飼料中的激素、食品添加劑和包裝材料中的有害成份對(duì)內(nèi)容物的污染造成的,因此,農(nóng)業(yè)部、外貿(mào)部正在采取緊急措施,狠抓食品衛(wèi)生,提倡綠色農(nóng)業(yè)和安全食品,我們搞包裝材料的單位,也應(yīng)積極配合,做好工作,提高包裝材料的衛(wèi)生安全性能,為出口產(chǎn)品保駕護(hù)航。
二、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)膠粘劑和使用膠粘劑的情況 我國(guó)自1984年自力更生建造第一套生產(chǎn)食品包裝用聚氨酯膠粘劑以來,特別是自九十年代后,生產(chǎn)膠粘劑的廠家如雨后春筍,發(fā)展迅速,至今,據(jù)專業(yè)委員會(huì)的不完全統(tǒng)計(jì),數(shù)量在300家左右,包括單組份壓敏膠在內(nèi)的總的生產(chǎn)能力每年近十萬(wàn)噸。同樣,我國(guó)自八十年代初發(fā)展現(xiàn)代復(fù)合軟包裝材料工業(yè)以來,彩印復(fù)合材料的制造廠也迅猛發(fā)展,到今為止,已超過2500家,每年要使用三到四萬(wàn)噸的膠粘劑去制造復(fù)合包裝材料。在要用的這么多數(shù)量的膠粘劑中,90%左右由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng),另外10%左右的特殊規(guī)格品才由國(guó)外廠商提供。從上述的生產(chǎn)能力與消耗能力對(duì)比來看,國(guó)內(nèi)膠粘劑已形成了供遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于求的格局,造成了膠粘劑生產(chǎn)廠家開工不足、產(chǎn)品庫(kù)存積壓,進(jìn)而采用壓價(jià)銷售、搶占市場(chǎng)的惡性循環(huán)現(xiàn)象,也不可避免地出現(xiàn)一些不惜降低產(chǎn)品質(zhì)量水平、以次充好的負(fù)面問題。
三、怎樣選擇膠粘劑 由于出現(xiàn)了供已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于求的實(shí)際情況,使彩印復(fù)合包裝材料制造廠眼花繚亂,面對(duì)眾多供應(yīng)商的上門推銷,不知如何是好。不少素質(zhì)較高的復(fù)合材料制造廠說:面對(duì)那么多自我壓價(jià)的推銷,既看不懂,又不敢相信,進(jìn)而產(chǎn)生懷疑,是否還有一分價(jià)錢一分貨的準(zhǔn)則呢?作為彩印復(fù)合包裝材料制造廠,不管選擇什么原輔材料,最簡(jiǎn)單的原則是價(jià)廉物美,要用最少的支出換回最多最好的物品。目前,膠粘劑已供大于求。