復(fù)合膜及泡罩用膠粘劑發(fā)展?fàn)顩r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(chǎng)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(guó)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。

1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(wú)異味、無(wú)臭、無(wú)毒，如果直接接觸藥品膠粘劑，還應(yīng)對(duì)所包裝藥品無(wú)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(wú)味、無(wú)臭、無(wú)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(lái)，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(guò)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(zhǎng)期貯存的考驗(yàn)，要保持包裝材料的完美無(wú)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，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。

2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。現(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(rùn)后將另一個(gè)面對(duì)合上，通過(guò)壓緊輥筒壓緊，再經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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)，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(lái)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(zhǎng)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(guò)冷卻輥簡(jiǎn)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(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)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(guò)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(lái)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(guò)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(wú)溶劑型聚氨酯粘合劑之分�，F(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(zhǎng)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(guó)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(shì)，現(xiàn)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)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(wú)害、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，很適合國(guó)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(wú)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(guò)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(wú)溶劑型聚氨酯膠粘劑：無(wú)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(wú)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(jiǎn)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(zhǎng)，粘合后在100——℃沸水中煮1h無(wú)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(wú)毒，無(wú)異味、無(wú)污染，符合食品、藥品的衛(wèi)生要求，制備過(guò)程中不產(chǎn)生污染環(huán)境的有害物質(zhì)。