食品包裝的干式復(fù)合材料的現(xiàn)狀
時間: 2014-11-18 18:52:25     來源: 東莞復(fù)合真空袋

　　我國包裝材料的現(xiàn)代化，初始于1955年，引進了美國開發(fā)的擠出復(fù)合技術(shù)，開發(fā)了玻璃紙與聚乙烯的復(fù)合薄膜。其缺點是有聚乙烯氧化的臭味、粘接性差、耐熱性差等。其后，隨著各種薄膜的開發(fā)，在1965年，引進了德國的干式復(fù)合技術(shù)，解決了擠出復(fù)合所存在的缺點。其粘合劑初期階段使用了醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、橡膠系粘合劑等，后來，由于聚氨酯粘合劑具有加工性能好、粘合強度高（各種塑料薄膜及鋁箔都能粘合）、能耐油、耐藥、耐食品性、耐寒、耐熱、柔軟性能優(yōu)秀等特點，在塑料復(fù)合中幾乎都改用聚氨酯系粘合劑了。

　　復(fù)合薄膜本身，當(dāng)初也是以玻璃紙與聚乙烯薄膜、聚丙烯的復(fù)合，多半用于點心等干燥食品的包裝，是使用聚氨酯系的單液粘合劑加工的。后來，隨著文化品位的提高以及食品的開發(fā)（烹調(diào)食品等）、流通機構(gòu)的變化（超級市場、大量零售商店、冷凍品聯(lián)銷店等）、塑料薄膜的大量且廉價的供應(yīng)，使被包裝的食品也開始多樣化和高級化，滅菌方法也從普通蒸煮法發(fā)展為高溫蒸氣滅菌法。隨之要求粘合劑的性能、加工性進一步提高，于是發(fā)展為現(xiàn)在使用的聚氨酯系的雙液溶劑型粘合劑，并以此為主流。

　　二、干式復(fù)合的特點

　　1、適用于各種薄膜，只要選好粘合劑和涂布量就能貼合出具有耐熱性、耐油性、不透氣性、耐藥品性、透明性良好的復(fù)合膜。

　　2、復(fù)合聚乙烯薄膜時，沒有氧化臭味、熱合性能方面比擠出復(fù)合好，可在比擠出復(fù)合更低的溫度下薄膜化。

　　3、進行多品種少量生產(chǎn)時可靈活使用，基材、粘合劑更換方便。

　　4、比擠出復(fù)合剝離強度好，復(fù)合膜的透明性好，薄膜結(jié)實、適用于自動填充。

　　三、復(fù)合基材的用途

　　玻璃紙（PT）具有耐藥品性、不透氣性、結(jié)實、耐油，缺點是易吸濕、透濕。應(yīng)用于肥皂、衛(wèi)生球的包裝、糖果餅干等的扭曲包裝。

　　聚丙烯薄膜（OPP）耐油性、防濕性好，但不透氣性差。適用于紫菜、點心、快速面、冷凍食品包裝。

　　聚酯薄膜（PET）耐寒、耐熱性好，但抗穿刺性能差。適用于高溫蒸煮殺菌的食品包裝。

　　尼龍薄膜（NY）耐穿刺、耐寒耐熱、耐沖擊、不透氣性好，易吸濕。適用于液狀、有棱角的食品及高溫殺菌包裝。

　　鋁箔（AL）可防紫外線、防濕、防透氣性強，但容易皺折。適用于高溫蒸煮殺菌包裝。

　　各種鍍鋁膜（VMCPP、VMPET、VMOPP）防濕性、防透氣性較好，耐水性較差。應(yīng)用于點心、茶葉等休閑食品的包裝。

　　四、干式復(fù)合用各種薄膜的注意事項

　　1、聚烯烴薄膜（PE、PP）系無極性的高聚物，所以須經(jīng)電暈處理，使其表面具有活性，這種薄膜放置時間較長時，須對其表面進行檢查。同時這種薄膜內(nèi)含有添加劑成分，應(yīng)防止其析出，影響復(fù)合牢度。

　　2、要檢查是否有油、雜物等混入，不僅影響外觀，同時也引起粘合不良。

　　3、如薄膜有松弛、皺紋、厚度不勻，則不要使用，否則易引起卷曲、氣泡等外觀不良。

　　4、吸濕性薄膜（如PT、NY等）逐漸地吸收空氣中的水分，影響表面處理度，且水分能與聚氨酯粘合劑中的固化劑起不良反應(yīng)。

　　五、干式復(fù)合印刷薄膜的注意事項

　　1、油墨的皮膜須是耐溶劑性的，否則油墨在干式復(fù)合時易流失。

　　2、油墨與基材的粘合性必須良好，否則在復(fù)合后得不到較好的粘合力。

　　3、油墨與粘合劑的潤濕性必須良好，否則粘合性、外觀都會發(fā)生問題。

　　4、殘留在印刷薄膜的溶劑較多時，復(fù)合干燥后會發(fā)生臭味。

　　5、油墨的皮膜必須可耐復(fù)合加工后的加工條件（耐水、耐熱、耐藥品）。

　　六、發(fā)展方向

　　軟包裝用膠粘劑在我國經(jīng)歷了二個階段 ：第一階段是70年代末至80年代初，國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展還剛處于初期階段，技術(shù)力量不強，普通包裝的復(fù)合是以單組份橡膠型膠粘劑為主，高檔包裝產(chǎn)品以進口的雙組份聚氨酯膠粘劑為輔。第二階段是80年代到現(xiàn)在，以雙組份聚氨酯膠粘劑為主導(dǎo)，擠出復(fù)合膠粘劑為輔。下面具體分析各類膠粘劑的優(yōu)缺點及發(fā)展前景。

　　1、單組份膠粘劑

　　由于大部分單組份膠粘劑是以醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、橡膠型為體系，甲苯為主溶劑，（僅一小部份是聚氨酯類型但技術(shù)上不夠成熟）且剝離強度不高，復(fù)合產(chǎn)品氣味較重，復(fù)合產(chǎn)品單調(diào)，僅以紙塑復(fù)合及塑塑復(fù)合為主，該包裝只能在非食品包裝上使用，目前已經(jīng)逐步被淘汰，無法形成主流。唯一能吸引人的是價格比較便宜，所以現(xiàn)在部分廠家在非食品包裝且要求不高的產(chǎn)品上仍加以使用，隨著國內(nèi)環(huán)保意識的增強，該類膠粘劑將徹底被淘汰。

　　2、雙組份聚氨酯膠粘劑

　　我國的雙組份聚氨酯膠粘劑發(fā)展于80年代中后期，當(dāng)時國內(nèi)有浙江新東方、北京北化院、上海烈銀、江蘇等幾家膠粘劑廠及研究院在研制和開發(fā)。隨著技術(shù)進步，國內(nèi)生產(chǎn)的雙組份聚氨酯膠粘劑質(zhì)量穩(wěn)步上升且價格較低，逐漸贏得了大部分國內(nèi)市場。雙組份聚氨酯膠粘劑具有以下優(yōu)點：

　　a、有良好的粘接效果，剝離強度高，適用基材廣泛，可使用于紙張、PET、OPP、NY、PE、CPP及鋁箔材料的復(fù)合，復(fù)合產(chǎn)品質(zhì)量好，強度高。

　　b、抗介質(zhì)性能突出、能耐酸、堿、油、辣及各種氧化物及化學(xué)品的腐蝕。

　　c、耐寒性及耐熱性好，許多食品包裝要求低溫冷凍保存或經(jīng)過高溫121～135℃殺菌，而所使用的聚氨酯膠粘劑在上述條件下仍能保持良好的剝離強度。

　雙組份聚氨酯膠粘劑分為聚酯型聚氨酯膠粘劑和聚氨酯型聚氨酯膠粘劑，目前大部分聚酯型、 聚氨酯型膠粘劑主劑都是以己二酸及乙二醇為主要原料經(jīng)縮聚而成，固化劑以TDI和三羥甲基丙烷為主要原料聚合而成。由于甲苯二異氰酸酯（TDI）經(jīng)高溫水解后，會變成甲苯二胺（TDA），而甲苯二胺是一種致癌物質(zhì)，聚氨酯膠粘劑經(jīng)復(fù)合反應(yīng)后含有的異氰酸酯殘留單體已經(jīng)微乎其微了，但是當(dāng)包裝物在經(jīng)過高溫蒸煮后，這些殘留單體會透過塑料薄膜遷移到食品當(dāng)中，水解生成芳香胺（TDA），因而具有致癌的潛在因素，故美國食品藥品藥物管理局（FDA）明確要求不得將含有芳香族聚氨酯膠粘劑用于蒸煮包裝上，如果有人用這種膠做的包裝袋包裝蒸煮食品放到市場上出售，必將受到嚴厲的懲罰。國內(nèi)及歐洲、日本雖然沒有美國這樣嚴格，對TDA含量都有明確限制。我國國內(nèi)要求TDA含量不得超過0.004mg/L。故以TDI為原料制成的膠粘劑在蒸煮包裝上的應(yīng)用受到了一定的限制。

　雙組份聚氨酯膠粘劑以乙酸乙酯為溶劑，這是由于產(chǎn)品的特性和使用工藝要求決定的，由于乙酸乙酯易燃且從環(huán)境和生態(tài)的影響來考慮，乙酸乙酯溶劑型聚氨酯膠粘劑應(yīng)當(dāng)在限制之列。從這一點來看，酯溶型聚氨酯膠粘劑的發(fā)展方向是高固含量低粘度。從國內(nèi)生產(chǎn)及經(jīng)濟發(fā)展來看，在未來的十年，酯溶型聚氨酯膠粘劑仍將占據(jù)70%左右的份額。

　　3、醇溶型聚氨酯膠粘劑

　　該產(chǎn)品是近幾年內(nèi)發(fā)展起來的以乙醇為溶劑的聚氨酯膠粘劑，從嚴格意義上講，該產(chǎn)品并非是環(huán)保型膠粘劑，因為乙醇也是有機溶劑。但是醇溶型聚氨酯有其優(yōu)點：

　　a、不含游離的異氰酸酯單體，改善了操作環(huán)境。

　　b、對水氣不敏感，提高了膠粘劑的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

　　c、以工業(yè)酒精為溶劑，生產(chǎn)成本降低。

　　d、與醇溶型的聚氨酯印刷油墨配合使用有優(yōu)良的復(fù)合適性。

　　e、復(fù)合膜制品殘留溶劑低。

　　目前醇溶型聚氨酯膠粘劑僅應(yīng)用于普通干燥食品的復(fù)合包裝，從技術(shù)及醇溶的性質(zhì)來看，要想達到酯溶型聚氨酯的剝離強度及蒸煮性能要求，目前還不可能做到，而且國內(nèi)外除對用于蒸煮產(chǎn)品的包裝用膠粘劑TDA含量有規(guī)定外，對用于普通產(chǎn)品的包裝并沒有進行限制，故不可能取代酯溶聚氨酯膠粘劑，所以發(fā)展前景并不樂觀。

　　4、水性聚氨酯膠粘劑

　　水性聚氨酯膠粘劑是將聚氨酯樹脂分散于水中。形成乳液，或?qū)⒕郯滨渲唇由嫌H水基團溶解于水溶液中。水性聚氨酯膠粘劑具有對環(huán)境無污染，不可燃、無毒，適應(yīng)性廣等優(yōu)點。但是水性膠粘劑復(fù)合強度及耐候性仍不及酯溶性聚氨酯膠粘劑，在蒸煮方面的技術(shù)開發(fā)目前也還是一個難題。同時干燥慢，能耗高，且成本較高，在目前能源日益緊張的情況下，也無法進一步發(fā)展。因此雖然會有所發(fā)展，但由于成本及能耗原因，在未來的十年內(nèi)仍無法取代酯溶型聚氨酯膠粘劑。

　5、無溶劑聚氨酯膠粘劑

　　從真正意義上講無溶劑聚氨酯膠粘劑才是環(huán)保型膠粘劑，目前國外已經(jīng)大量使用了無溶劑膠粘劑。其優(yōu)點：

　　a、 用無溶劑膠粘劑，沒有了溶劑的污染，成本相對下降。

　　b、 需要溶劑揮發(fā)干燥工藝，減少了能源的消耗。

　　c、 復(fù)合制品沒有殘留溶劑的困擾，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上減少了“水災(zāi)”等風(fēng)險。

　d、 無溶劑聚氨酯膠粘劑

　　適用于各種類型的塑料復(fù)合包裝，對鋁箔也有良好的粘合效果，耐內(nèi)容物性及耐高溫蒸煮性能也可與酯溶型聚氨酯相同，剝離強度高。

　　未來十年內(nèi)醇溶型聚氨酯膠粘劑將不可能得到發(fā)展，水性聚氨酯膠粘劑也仍無法與酯溶聚氨酯所抗衡，而且也不是發(fā)展主流。未來十年后，酯溶型聚氨酯膠粘劑將逐步減少，無溶劑聚氨酯膠粘劑將會在國內(nèi)逐步得到推廣，同時水性膠粘劑也會有一定的發(fā)展空間。

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