分類:投稿 作者:佚名 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 發(fā)布時(shí)間:2023-01-04
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(lǐng)域內(nèi),諸如藥用塑料薄膜與金屬鋁復(fù)合、與塑料復(fù)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(jìn)詳細(xì)內(nèi)容,介紹一下相關(guān)情況。
藥品包裝對(duì)膠粘劑的基本要求
1.1安全衛(wèi)生性能好,應(yīng)無異味、無臭、無毒,如果直接接觸藥品膠粘劑,還應(yīng)對(duì)所包裝藥品無腐蝕性。因藥品包裝材料所保護(hù)或包裝的產(chǎn)品是直接入口,為對(duì)消費(fèi)者身體健康負(fù)責(zé),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(chǎn)膠粘劑的原料、輔料、溶劑應(yīng)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(zhì)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(duì)各種材料都具有優(yōu)良的粘接力,在藥品包裝復(fù)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(jié)構(gòu)各不相同,面對(duì)如此眾多且復(fù)雜的材料,膠粘劑必須具有同時(shí)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(jīng)受高溫的作業(yè),比如:鋁箔泡罩包裝藥品時(shí),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(jīng)受得起高溫的考驗(yàn)。
1.4耐化學(xué)、抗介質(zhì)性優(yōu)異。藥品本身是一種化學(xué)成分非常復(fù)雜的物質(zhì),面對(duì)這些復(fù)雜成分,包裝后又要經(jīng)受高溫處理和長期貯存的考驗(yàn),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(xué)性抗介質(zhì)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(zhì)與化學(xué)成分的侵蝕,否則會(huì)引起復(fù)合物分層剝離,失去包裝藥品保護(hù)藥品的作用。
1.5柔軟性能好。軟包裝復(fù)合材料包裝藥品受到廣泛應(yīng)用,柔軟性對(duì)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印刷包裝膠,假如膠粘膜堅(jiān)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。
藥用軟包裝復(fù)合膜不同材料性能及選用膠粘劑
2.1復(fù)合薄膜的組成
復(fù)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(zhì)。作為軟包裝復(fù)合薄膜的內(nèi)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(fù)合薄膜有以下幾種類型,因此可根據(jù)復(fù)合材料的性質(zhì)不同,選擇合適的粘合劑。(1)玻璃紙為復(fù)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(fù)合材料的外層:鋁箔/聚乙烯,鋁箔/紙/聚乙烯;(3)塑料作為復(fù)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(fù)合膜層壓方法選擇粘合劑復(fù)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(fù)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(fù)合軟包裝的濕法層壓工藝
將水基粘合劑涂敷在第一個(gè)需要粘合的面上,當(dāng)表面被浸潤后將另一個(gè)面對(duì)合上,通過壓緊輥筒壓緊,再經(jīng)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(jīng)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(zhì),例如用于紙/玻璃紙、紙/鋁箔,紙/塑料,布/鋁箔等復(fù)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(fù)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(fù)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(shí),為了防止卷曲,采用水平型的拱式隧道干燥機(jī)印刷包裝膠,可以用熱風(fēng)作熱源,也可以用遠(yuǎn)紅外加熱器相配合。層壓時(shí)則以蒸汽加熱輥筒與橡膠輥配合進(jìn)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(diǎn)低,薄膜收縮時(shí)產(chǎn)生溝狀剝離以及高溫(150℃——200℃)熱封時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部剝離等缺點(diǎn),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(qiáng)度高,尤其是聚酯型聚氨酯應(yīng)用得最為普遍。聚氨酯粘合的復(fù)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(nèi)長期應(yīng)用不產(chǎn)生剝離,有良好耐熱性和耐化學(xué)介質(zhì)性能,對(duì)煮沸,加熱殺菌、熱成型和熱封均有出色的耐受性。
2.2.3復(fù)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(yīng)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(yīng)用。其方法是將熔融態(tài)的粘合劑涂敷在第一個(gè)面上,直接與第二個(gè)面對(duì)合,通過冷卻輥簡便實(shí)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(jìn)行涂敷。南于不需要熱干燥,所以具有設(shè)備簡單、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)。
2.2.4復(fù)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(jī)(薄膜吹塑機(jī))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(shí)現(xiàn)的,只有分子結(jié)構(gòu)相同(或至少相似)的塑料之間才能實(shí)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(fù)合或乙烯丙烯共聚物/聚乙烯的復(fù)合等。至于分子結(jié)構(gòu)完全不同的塑料,就必須加入第3種能與兩者親合的物質(zhì)作為媒介才能實(shí)現(xiàn)溶合。如尼龍/聚乙烯復(fù)合時(shí),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(fù)合軟包裝材料的擠復(fù)層壓
擠復(fù)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(gè)粘合面中必須有一個(gè)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(jī)將加熱熔融的樹脂涂復(fù)在另一個(gè)已經(jīng)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(fù)合薄膜應(yīng)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(kuò)鏈為硬段的嵌段化合物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)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(yīng)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(diǎn):
(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(jīng)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(yīng)用性能優(yōu)良,工藝成熟,品種也比較多,但仍然有缺點(diǎn),如成本高,毒性大,其排放的大量溶劑污染環(huán)境,復(fù)合材料時(shí)間一長可能發(fā)生水解,釋放一種致癌物質(zhì)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(shí)的增強(qiáng),此種類型膠粘劑的使用量呈下降趨勢,現(xiàn)在歐美發(fā)達(dá)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(jià)格低廉的工業(yè)酒精作為溶劑,生產(chǎn)成本低,衛(wèi)生性能好、對(duì)工人無害、對(duì)環(huán)境無污染,很適合國內(nèi)用于出口商品的軟包裝生產(chǎn)。它的最大缺點(diǎn)是在調(diào)配好的膠液只能在當(dāng)天用完,如剩下只能稀釋數(shù)倍后保存,次日生產(chǎn)時(shí),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(diǎn)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(nèi)聚強(qiáng)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(jìn)性能、降低成本,不燃、無毒,適用于易被有機(jī)溶劑侵蝕的基材,容易調(diào)配配方,易于清理。缺點(diǎn)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(fù)合工藝制造復(fù)合膜包裝材料已成為成熟應(yīng)用技術(shù)。除具有使用溶劑型膠粘劑干式復(fù)合的優(yōu)點(diǎn)外,還有以下特點(diǎn):不用有機(jī)溶劑,成本下降,不存在有機(jī)溶劑揮發(fā)對(duì)環(huán)境的污染,無須溶劑揮發(fā)干燥工序,降低了能耗;復(fù)合制品沒有殘留溶劑問題,并消涂了溶劑對(duì)印刷油墨的侵蝕;不含有機(jī)溶劑,消除了復(fù)合基材易受溶劑和高溫干燥而損壞的影響,使復(fù)合膜結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性好,設(shè)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(chǎn)品為單組分包裝,使用方便,特點(diǎn)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(duì)印刷油墨不發(fā)生影響;自干性能好,復(fù)合膜不加熱時(shí),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(chǎn)生污染環(huán)境的有害物質(zhì)。
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