復合膜及泡罩用膠粘劑發(fā)展狀況分析

在包裝印刷行業(yè)，粘合劑又稱膠粘劑、粘接劑及粘著劑，市場上銷售的膠粘劑種類很多，這里敘述的膠粘劑主要用在藥品或食品包裝領域內，諸如藥用塑料薄膜與金屬鋁復合、與塑料復合及藥用鋁箔與聚氯乙烯熱壓合使用等。今天，中國紙業(yè)網(wǎng)編輯帶大家走進詳細內容，介紹一下相關情況。

1藥品包裝對膠粘劑的基本要求

1.1安全衛(wèi)生性能好，應無異味、無臭、無毒，如果直接接觸藥品膠粘劑，還應對所包裝藥品無腐蝕性。因藥品包裝材料所保護或包裝的產品是直接入口，為對消費者身體健康負責，不僅要基材無味、無臭、無毒，所使用的膠粘劑也要具有相同的性能。因此生產膠粘劑的原料、輔料、溶劑應具有安全性及衛(wèi)生性。

1.2粘接性能優(yōu)良。由于包裝材料是用不同性質的材料制成的，采用膠粘劑把它們粘接起來，所以膠粘劑必須對各種材料都具有優(yōu)良的粘接力，在藥品包裝復合材料中使用的基材種類繁多、性能各異，如紙張、織物、鋁箔、塑料，而塑料又有各種品牌，它們的表面特性分子結構各不相同，面對如此眾多且復雜的材料，膠粘劑必須具有同時能粘兩種以上不同材料的性能。

1.3耐熱性良好。多種藥品包裝材料在制造加工工藝過程中要經受高溫的作業(yè)，比如：鋁箔泡罩包裝藥品時，要受到150℃——220℃才能把鋁箔與聚氯乙烯熱壓封合，還有的蒸煮食品用高溫蒸煮殺菌。這就要求膠粘劑要能經受得起高溫的考驗。

1.4耐化學、抗介質性優(yōu)異。藥品本身是一種化學成分非常復雜的物質，面對這些復雜成分，包裝后又要經受高溫處理和長期貯存的考驗，要保持包裝材料的完美無缺，除了基材本身的優(yōu)良抗化學性抗介質侵蝕能力外，膠粘劑的穩(wěn)定性也很重要，要能抵抗各種介質與化學成分的侵蝕，否則會引起復合物分層剝離，失去包裝藥品保護藥品的作用。

1.5柔軟性能好。軟包裝復合材料包裝藥品受到廣泛應用，柔軟性對方便攜帶很重要，最好可以折疊，因此膠粘劑也要具備這種性能，假如膠粘膜堅硬、性脆、不可折疊，與基材不匹配則失去了軟包裝的使用性能。

2藥用軟包裝復合膜不同材料性能及選用膠粘劑

2.1復合薄膜的組成

復合薄膜的組成是多種多樣的，作為外層材料，主要是使用較多的紙、玻璃紙、鋁箔等具有較好的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和印刷性能的物質。作為軟包裝復合薄膜的內層、主要是聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯等具有出色的熱封性和衛(wèi)生性的材料。此外各種拉伸薄膜如：聚酯、聚丙烯、尼龍、聚碳酸酯、醋酸纖維素、硬聚氯乙烯等也可作外層材料用�，F(xiàn)在一般使用的復合薄膜有以下幾種類型，因此可根據(jù)復合材料的性質不同，選擇合適的粘合劑。(1)玻璃紙為復合外層：玻璃紙/聚乙烯或聚丙烯，玻璃紙/鋁箔/聚乙烯，玻璃紙/聚乙烯/紙/聚乙烯；(2)鋁箔作為復合材料的外層：鋁箔/聚乙烯，鋁箔/紙/聚乙烯；(3)塑料作為復合材料的外層：聚酯/聚乙烯，聚酯/鋁箔/聚乙烯，聚丙烯/聚乙烯，聚丙烯/玻璃紙/聚乙烯，尼龍/聚乙烯，聚氯乙烯/聚乙烯，聚丙烯/聚乙烯醇縮醛/聚乙烯。

2.2根據(jù)軟包裝復合膜層壓方法選擇粘合劑復合薄膜的層壓方法大致有濕法層壓、干法層壓、熱熔層壓、共擠層壓、擠復層壓等，根據(jù)這些方法及工藝特性，選擇不同種類的粘合劑。

2.2.1復合軟包裝的濕法層壓工藝

將水基粘合劑涂敷在第一個需要粘合的面上，當表面被浸潤后將另一個面對合上，通過壓緊輥筒壓緊，再經過加熱干燥即成。選擇粘合劑類型，主要有淀粉、酪朊、聚乙烯醇、硅酸鈉等水溶液，以及聚醋酸乙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯等乳液，天然橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯等橡膠乳膠。濕法層壓由于粘合劑都是含水的，粘合膜要經過干燥，因此被粘物至少有一層是象紙張、織物或玻璃紙等透水的物質，例如用于紙/玻璃紙、紙/鋁箔，紙/塑料，布/鋁箔等復合薄膜的制造。濕法層壓使用的粘合劑成本較低，但粘合的材料受到一定的限制，尤其是不能用塑料薄膜的粘合，因此有很大的局限性。

2.2.2復合軟包裝的干法層壓工藝

干法層壓是紙張、鋁箔、塑料薄膜等組合層壓的重要方法，尤其是適宜于同種或異種塑料薄膜的層壓，如聚酯/聚乙烯，尼龍/聚乙烯，聚丙烯/聚乙烯，聚酯/聚箔/聚乙烯，玻璃紙/鋁箔/聚乙烯的復合薄膜等。它的工藝方法是先在第一塊上涂粘合劑溶液，通過敞開干燥，合上第二塊，在加熱下加壓制得成品。粘合劑的涂敷可采用擠壓輥筒、反向輥筒、照相凸板輥筒、空氣括刀等形式。敞開干燥時，為了防止卷曲，采用水平型的拱式隧道干燥機，可以用熱風作熱源，也可以用遠紅外加熱器相配合。層壓時則以蒸汽加熱輥筒與橡膠輥配合進行均勻的加壓。干法層壓用粘合劑以往都用橡膠類、熱塑性樹脂(醋酸乙烯樹脂、氯乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂)等。由于軟化點低，薄膜收縮時產生溝狀剝離以及高溫(150℃——200℃)熱封時會產生局部剝離等缺點，所以后來較多地采用雙組分的熱固性樹脂如丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。但丙烯酸酯耐熱性不夠理想；環(huán)氧樹脂太脆用得不多，聚氨酯耐熱性好，剝離強度高，尤其是聚酯型聚氨酯應用得最為普遍。聚氨酯粘合的復合薄膜彈性好，耐老化性能出色、在較寬的溫度和濕度范圍內長期應用不產生剝離，有良好耐熱性和耐化學介質性能，對煮沸，加熱殺菌、熱成型和熱封均有出色的耐受性。

2.2.3復合軟包裝材料的熱熔層壓

這一方法是隨著熱熔粘合劑的出現(xiàn)而發(fā)展的，適用于鋁箔/紙，玻璃紙/玻璃紙，鋁箔/玻璃紙的層壓。最原始的應用熱熔粘合劑是蠟，此外象乙烯一醋酸乙烯共聚物、乙烯一丙烯酸酯共聚物、聚異丁烯、聚丁二烯、石油樹脂等改性蠟類熱熔粘合劑也應用。其方法是將熔融態(tài)的粘合劑涂敷在第一個面上，直接與第二個面對合，通過冷卻輥簡便實現(xiàn)了粘合。粘合劑一般采用照相凹版輥筒或浸漬的方法進行涂敷。南于不需要熱干燥，所以具有設備簡單、操作簡便的優(yōu)點。

2.2.4復合材料的共擠層壓

這一方法只適用于塑料薄膜之間的層壓，主要是利用塑料擠出機(薄膜吹塑機)的多孔頭，通過共同擠出，將尚處于熔融態(tài)的不同基料層壓為一體，因而不需要粘合劑。共擠層壓是按照分子相溶性原理實現(xiàn)的，只有分子結構相同(或至少相似)的塑料之間才能實現(xiàn)溶合，如高密度聚乙烯/低密度聚乙烯，高密度聚乙烯/中密度聚乙烯/低密度聚乙烯間的復合或乙烯丙烯共聚物/聚乙烯的復合等。至于分子結構完全不同的塑料，就必須加入第3種能與兩者親合的物質作為媒介才能實現(xiàn)溶合。如尼龍/聚乙烯復合時，可以在樹脂中混入離子型樹脂。與丙烯酸樹脂、馬來酸酐接枝共聚，也可取得很好效果。

2.2.5復合軟包裝材料的擠復層壓

擠復層壓也叫擠出涂布法，也是不用粘合劑的層壓方法，采用這種方法的基本條件是，在二個粘合面中必須有一個是塑料薄膜，如鋁箔/塑料，織物/塑料，紙張/塑料，塑料/塑料。所謂擠層壓就是通過擠出機將加熱熔融的樹脂涂復在另一個已經定形的薄膜狀物體上，使之層壓成一體。

2.3目前藥品軟包裝復合薄膜應用較多的粘合劑

2.3.1聚氨酯類粘合劑

聚氨酯是一類低聚多醇為軟段、異氰酸酯和擴鏈為硬段的嵌段化合物，其化學結構中含有氨基甲酸酯鍵、脲鍵等多種極性鍵，賦予了它優(yōu)良的粘接性能和成膜性能。聚氨酯粘合劑在應用中有：酯溶性聚氨酯粘合劑，醇溶性聚氨酯粘合劑，水性聚氨酯粘合劑，無溶劑型聚氨酯粘合劑之分。現(xiàn)分別論述各自的性能與特點：

(1)酯溶性聚氨酯膠粘劑，多數(shù)為雙組分酯溶性聚氨酯膠粘劑。其主劑是聚醚或聚酯多醇經芳香異氰酸酯改性后含羥基的聚氨酯多醇，固化劑是芳香異氰酸酯與三羥甲基丙烷的合成物。它的應用性能優(yōu)良，工藝成熟，品種也比較多，但仍然有缺點，如成本高，毒性大，其排放的大量溶劑污染環(huán)境，復合材料時間一長可能發(fā)生水解，釋放一種致癌物質TDA(氨基乙磺酸二乙酸)，極大地危害操作人員的健康，因此隨著我國環(huán)保意識的增強，此種類型膠粘劑的使用量呈下降趨勢，現(xiàn)在歐美發(fā)達國家使用此類粘合劑的包裝從l0年前的80%銳減到現(xiàn)在的30%。

(2)醇溶性聚氨酯膠粘劑：它是以價格低廉的工業(yè)酒精作為溶劑，生產成本低，衛(wèi)生性能好、對工人無害、對環(huán)境無污染，很適合國內用于出口商品的軟包裝生產。它的最大缺點是在調配好的膠液只能在當天用完，如剩下只能稀釋數(shù)倍后保存，次日生產時，作為稀釋劑使用，如果膠液發(fā)白或增稠，則不能使用。

(3)水溶性聚氨酯膠粘劑：目前聚氨酯膠粘劑以溶劑型為主，水性膠粘劑的優(yōu)點是粘度不隨聚合物分子量的改變有明顯差異，因而可使聚合物高分子量化以提高其內聚強度。粘度一般比溶劑型的低，易與其他樹脂或顏料混合以改進性能、降低成本，不燃、無毒，適用于易被有機溶劑侵蝕的基材，容易調配配方，易于清理。缺點是：干燥過程慢，耗能較大，初粘性比溶劑型差，成本高及某些性能尚差于溶劑型等。

(4)無溶劑型聚氨酯膠粘劑：無溶劑復合工藝制造復合膜包裝材料已成為成熟應用技術。除具有使用溶劑型膠粘劑干式復合的優(yōu)點外，還有以下特點：不用有機溶劑，成本下降，不存在有機溶劑揮發(fā)對環(huán)境的污染，無須溶劑揮發(fā)干燥工序，降低了能耗；復合制品沒有殘留溶劑問題，并消涂了溶劑對印刷油墨的侵蝕；不含有機溶劑，消除了復合基材易受溶劑和高溫干燥而損壞的影響，使復合膜結構尺寸穩(wěn)定性好，設備簡單，占地面積小，節(jié)約了投資。

2.3.2熱塑性彈性體粘合劑

這種熱塑性彈性體的主要原料是：SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物)其產品為單組分包裝，使用方便，特點為：使用壽命長，粘合后在100——℃沸水中煮1h無剝離現(xiàn)象，在0cc環(huán)境中不硬化，不脫墨，對印刷油墨不發(fā)生影響；自干性能好，復合膜不加熱時，24h能完全自干，透明度高，且適合于各種薄膜；無毒，無異味、無污染，符合食品、藥品的衛(wèi)生要求，制備過程中不產生污染環(huán)境的有害物質。