作為商品的外衣,包裝已成為影響商品競爭力的重要因素,人們對它的要求亦越來越高,既要求包裝美觀大方、刺激和吸引消費者,又要求工藝簡單,成本低廉,經久耐用,甚至還要求包裝具有防偽、防盜等特殊功能。隨著中國加入WTO,我國更多的商品將走向世界,因而傳統的相對落后的包裝工業將面臨嚴峻的考驗,包裝也將是改變國貨在國際市場上物美價次的突破口之一。這勢必在一定程度上刺激國內包裝工業的更快速發展。
包裝和粘合材料的關系是十分密切的。粘合技術的發展使得很多新材料和技術在包裝工業中得以應用,給包裝創造了條件?梢哉f沒有粘合劑,就沒有五光十色的現代商品包裝。包裝也是粘合材料重要的消費部門。據統計1989年,世界粘合材料的總產值約130億美元,其中包裝消費即占35億美元,發達國家如美國1990年包裝用粘合材料占消費總額的20%以上,估計其銷售增長率將保持在9%左右,超過了其在建筑與汽車行業的增長速度。
粘合劑在包裝工業中的主要用途包括:瓦楞紙、紙箱和紙盒的制備、成型和封合;芯軸、紙罐、紙筒的卷管粘合和封蓋,瓶、罐、桶的貼標和密封,紙與紙板,聚合物膜,金屬箔的復合;軟包裝塑料袋的層合和封口,可剝離保護膜;壓敏包裝和商品捆扎帶等。即使是為了同種用途的粘合劑,其種類也是繁多的,在實際生產中選擇哪一類粘合劑,要根據生產條件、生產成本、使用基材和最終用途來決定。鑒于篇幅的限制,本文根據用途分成紙質包裝、塑料軟包裝、標簽銘牌膠等三部分給予簡單介紹:
一、 紙質包裝
紙質包裝分兩類,一類是純紙類包裝,如瓦楞紙箱、紙桶、紙盒、紙袋,它是目前使用性最大,應用最廣泛的包裝方式。另一類是以紙為基材的復合材料包裝,如紙/塑復合箱(袋),紙/鋁箔復合盒(袋),紙/木復合材料盒(箱)。
第一類純紙類包裝使用的粘合劑,以天然淀粉膠為主。淀粉粘合劑作為通用型粘合劑,無論在原料來源,制造工藝、成本、環境衛生以及使用方面都有其獨特的優勢。同泡花堿( 又名水玻璃)相比,淀粉膠具有粘合強度高、重量輕、無腐蝕、無污染、挺力大、韌性好等特點。國外在50年代初期即以淀粉膠代替了泡花堿,用于紙箱和紙板的制造,我國也明令禁止用水玻璃制備紙箱紙盒。但淀粉膠又有一缺點:其制成的淀粉膠含水量高達70%以上,干燥慢。同時粘合劑中的水份在干燥過程中向紙內滲透,使初粘力下降,延長了生產周期,若不能及時干燥,就會引起跑邊、蹋楞、分切連刀等現象,這些現象都使其應用受到限制。
淀粉膠的生產方法可分為三類:Stein-Hall法、氧化法和生物發酵法。Stein-Hall法是一種熱糊化法,在粘接部位加熱,讓淀粉糊化形成粘接,粘接速度快,便能耗高,需在專用設備上使用。氧化法分熱氧化和化學氧化法,它通過氧化劑或加熱使淀粉分子斷裂成碎片,然后用燒堿糊化,再經硼砂絡合而成,該法生產工藝簡單,成本低,現使用比較普遍。生物發酵法是利用酶對淀粉的酶解作用,制造PH為中性的高固含量淀粉膠,使得淀粉膠在初粘力、持粘力、干燥速度、貯存期上都得到了明顯改善。這一技術也是淀粉膠的檔次得到了提升。
除了淀粉膠外,合成高分子乳液也在瓦楞紙、裱瓦和對裱工藝中獲得了很多的應用,因合成高分子乳液的綜合性能更為理想,特別是其而候性、耐水性、耐寒性、韌性、初粘力都是淀粉膠不可比擬的,盡管合成高分子乳液成本較高,其使用量仍然顯示了令人鼓舞的趨勢。用于這類的合成高分子乳液主要有聚醋酸乙烯乳液(PVAC)及其改性制品。
第二類以紙為基材的復合包裝是在第一類的基礎上發展起來的比較高檔的包裝形式,與純紙類包裝相比,復合包裝不僅外表豪華氣派、富麗堂煌,而且又賦予了包裝新的功能,如防潮抗污,撕裂強度和抗擠壓強度都得到了大幅度提高。正因為如此,這種包裝的應用范圍和使用量正以驚人的速度發展著。復合膠是復合包裝工藝的關鍵材料。傳統的復合膠是溶劑型的,它是將SBS、松香、萜烯等高分子物質和助劑溶解在甲苯等有機有毒溶劑中,制成40%左右的溶液,使用前先用溶劑稀釋成低固含量,涂布在雙軸拉伸聚丙烯(BOPP)上經烘道烘干,然后再經熱壓輥把膜和紙壓貼在一起。這一工藝向空氣中排放了大量的毒性易燃易爆溶劑,嚴重污染了環境,損害了操作工人的身體健康,還有嚴重的火災隱患。此外大量的松香等助劑的使用,復合膠耐老化性能也很差,復合品易黃變,壽命短,能耗也大,成本也高,盡管這種工藝在市場上還占有主導地位,但它被環保型復合膠所取代的趨勢已被廣為接受和推崇。
現國內環保型復合膠已進入技術成熟期,處于推廣應用階段。市場上主要的環保型復合膠品種分二類,一類是以乙烯-醋酸乙烯類乳液(VAE乳液)為基本材料改性而成的復合膠。這類產品具有蓋粉能力好,工藝性好等優點,但也有復合強度小、冬季使用困難、耗膠量大、成本高等缺點,因而正逐步退出復合膠市場。第二類是丙烯酸酯類乳液改性復合膠,這類產品只要分子結構設計合理,可在具有VAE乳液改性膠優點的同時克服它所有的缺點。其中四川遠見實業有限公司法賽特系列膠具有代表性。該乳液具有與VAE乳液相似的流動性和固含量,因而蓋粉能力和工藝適應性十分優秀,不僅耐候性,溫度適應性,剝離牢度都十分優秀,成本還大幅度降低。不僅可復合紙/BOPP,還可復合紙/PET,紙/PVC、紙/鋁箔、紙/紙,并且已形成大規模地生產銷售?梢灶A見,經過業內人士的共同努力,環保型復合膠全面取代溶劑膠已是指日可待的事。
二、 塑料軟包裝用粘合劑
自70年代初期塑料作為新材料進入食品包裝領域以來,就顯示了它的一些突出性能。如①具有廣泛適應的物理化學性能;②適用于全自動包裝生產線;③有可靠的原材料來源;④透氣性小,隔氧性好,適應于保鮮和貯存;⑤安全衛生無毒;⑥質量輕,透氣性好;⑦能耗小,成本低;⑧包裝遺棄物便于處理,環境污染少;⑨適應凹版印刷和絲網印刷,包裝物更精美漂亮。
特別是不同的聚合物經過復合制成包裝袋,相互克服不足,并把各自的優異性能組合在一起,不僅強度高,透氧率低,而且還耐冷凍貯存或耐120℃以上高溫蒸煮殺菌消毒,因此發展很快。
塑料包裝的歷史非常悠久,最早真正實現工業化的復合材料只有低密度聚乙烯(LDPE),直到1957年開始用鋁箔與聚酯膜(PET)制造復合包裝袋。當時使用的粘合劑主要是一些天然的粘合劑和熱塑性樹脂或橡膠溶液,由于耐熱差,只能包裝干食品和快餐,應用受到限制。為了滿足較高溫度的使用要求,需要能夠交聯的粘合劑,因此環氧樹脂和聚氨酯被用于復合膜包裝工業。此后交聯的丙烯酸酯粘合劑又研究成功,并應用于復合膜制造,它具有更好的使用性,粘接牢度和耐候性。這使得包裝材料的選擇范圍和用途得到進一步拓展。
在食品包裝用復合膜用交生粘合劑發展的同時,熱塑性樹脂膠粘劑也有了較大發展,現已有了很多品種,同聚氨脂雙組份膠相比,熱塑性粘合劑具有成本低、單組份,使用前后只需稀釋,不用稱量,產品質量穩定等特點,復合后不經固化,層間剝離強度可達3.2∽5.9N/25mm,能充分滿足復合工藝的要求。
隨著經濟的發展,生活水平的提高,人們對包裝的要求越來越高,用于食品軟包裝的粘合劑新品種也越來越多,老品種不斷被淘汰或改進。溶劑型粘合劑中,溶劑在重量上占絕大部分(>70%),在使用過程中都以蒸汽的形式進入空氣,因為溶劑一般都有毒,又易著火,污染環境,所以使用范圍上逐漸減小。針對這一趨勢,水性粘合劑和無溶劑型粘合劑的研制和應用正受到了廣泛的關注,已有一些品種問世。
熱熔性復合粘合劑是目前使用較為先進的品種之一,它成本低,可粘接多種材料,衛生無毒,安全可靠,制成的復合材料有一定的粘接強度,F使用的品種主要有聚乙烯一醋酸乙烯(EVA)類,像膠類等。
無溶劑膠在復合過程中,不用干燥設備,無任何有機有害物排除,能耗低、無污染、使用方便。這類膠由高聚物預聚物組成,百分之百有效成份,低粘度,涂布貼合后,在一定條件下固化。
一般來講,作為食品軟包裝用復合膠應滿足下列條件:
、贌o異味,無毒害;②包裝油性食物時無有害物萃取出;③適應貯存要求;④耐候性好,不發黃,不起泡,不粉化脫層;⑤耐植物油,香精,醋和酒精;⑥不侵蝕破壞油墨,并對油墨有良好潤濕能力;⑦滿足生產工藝要求。
三、 標簽膠
產品的性能介紹,使用說明和商標除了直接印刷在包裝上外,很多是以標簽形式粘貼在包裝上的。直接印刷法之所以有限,是因為除了紙塑等軟包裝材料在制造過程中易于印刷外,其它包裝形式,諸如木箱,玻璃,金屬等異形包裝則因工藝和成本問題較少采用。一經采用,回收利用也會遇到困難。標貼在這方面則有不可替代的優越性。
最初的標貼是以手工完成的,因而對粘合劑的要求并不高,一般是以天然膠,動物膠及其改性品種為主,例如淀粉膠、酪素膠、天然膠、魚膠、骨膠等。其缺點是干燥慢,初粘力差,耐水性低,運輸和貯存過程標簽易脫落。隨著科學的發展,很多產品的包裝是在自動線上完成的,標簽粘貼也是自動化的一部分:因而對標簽膠提出了更高的要求。這些要求包括:
、 初粘力好,標簽瞬間施壓后不脫落,不滑移,不翹曲。
、 干燥速度快。適合高速自動化標貼。
、 固化后牢度大,韌性好,膠層不發脆,不脫落。
④ 無毒,無污染。
、 有利于包裝的回收。
包裝用粘合劑市場現狀分析
2013-02-22 09:29:16 作者: 來源: 評論:0 點擊:
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