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第五篇包裝輔助材料
第五篇包裝輔助材料粘合劑:將兩種同類或不同類的固體物質(zhì)連接在一起的物質(zhì),又稱粘接劑﹑膠粘劑或直接稱為膠。一、粘合劑的組成
1.基料(粘合物質(zhì))
(1)定義:基料是黏合劑的主要而必需的成分。它具有使黏合劑賦予黏附的特性?;贤ǔJ怯梢环N或幾種高分子化合物混合而成。例如淀粉、天然橡膠、合成橡膠、合成樹脂等。(2)對基料的主要要求①對被黏結(jié)制品材料有良好的潤濕性,有一定的強(qiáng)度和韌性。②對被黏結(jié)制品材料不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)及腐蝕,基料本身應(yīng)具有一定的耐老化性能。③應(yīng)具有一定的耐熱性能,能經(jīng)受得住使用溫度的變化。
第一章粘合劑第一節(jié)概述粘合劑:將兩種同類或不同類的固體物質(zhì)連接在一起的物質(zhì),第一章2.溶劑(1)定義
溶劑是用來溶解黏合物質(zhì)的組分,它還可以用來調(diào)節(jié)黏合劑黏度,增加黏合劑對被黏物的滲透能力,改善黏合劑的工藝性能。(2)對溶劑的主要要求
①揮發(fā)速度。②溶劑的毒性、氣味以及對黏合物質(zhì)的溶解能力等因素。
第一節(jié)概述第一章粘合劑2.溶劑第一節(jié)概述第一章粘合劑3.稀釋劑(1)定義
稀釋劑是一種能降低黏合劑黏度的易流動的液體?;钚韵♂寗┻€能提高黏合劑的彈性,改善其耐寒性。(2)稀釋劑的種類①活性稀釋劑?;钚韵♂寗┦欠肿又泻谢钚曰鶊F(tuán)的稀釋劑。②非活性稀釋劑。非活性稀釋劑的分子中不含有活性基團(tuán),在稀釋過程中不參加反應(yīng),只起機(jī)械混合和降低黏度的目的,其作用和溶劑差不多。
第一節(jié)概述第一章粘合劑3.稀釋劑第一節(jié)概述第一章粘合劑4.增黏劑增黏劑的作用是改善黏結(jié)接頭的黏附能力和強(qiáng)度,增加黏合劑對黏結(jié)表面的黏附力,防止膠層從黏接表面脫落和剝離,提高黏合劑耐濕熱作用的性能,增加一些難黏結(jié)材料之間的膠接強(qiáng)度,還能提高黏合劑的耐老化性能。5.增塑劑增塑劑是能夠提高黏合劑膠膜塑性的物質(zhì),通常是含有極性官能團(tuán)的有機(jī)物。增塑劑使黏合物質(zhì)的大分子可以很容易地運(yùn)動,提高了黏合劑的塑性,它還能提高彈性和改進(jìn)耐寒性。第一節(jié)概述第一章粘合劑4.增黏劑第一節(jié)概述第一章粘合劑6.增韌劑增韌劑能改善黏合劑的性能,增加韌性、降低脆性,提高黏結(jié)層的抗剝離、抗沖擊能力,而且可以改善黏合劑的流動性、耐寒性與耐震性等。7.固化劑與硫化劑(增加膠層的內(nèi)聚強(qiáng)度)固化劑是可以使黏合劑的主要黏合物質(zhì)固化的組分。黏合劑在涂覆時要呈液態(tài),而在完成黏合時又必須變成固態(tài),有些黏合劑的基料不能自行固化,就需加入固化劑。第一節(jié)概述第一章粘合劑6.增韌劑第一節(jié)概述第一章粘合劑8.填料
填料的加入可以增加黏合劑的彈性模量,降低線膨脹系數(shù),減少固化收縮率,增加黏度、抗沖擊韌性,提高使用溫度、耐磨性能、膠接強(qiáng)度。改善黏合劑耐水、耐介質(zhì)性能和耐熱老化性能等等。9.穩(wěn)定劑
穩(wěn)定劑的作用是抑制或減緩黏合劑及膠膜老化,主要用于以合成聚合物為黏合物質(zhì)的黏合劑。10.防腐劑
防腐劑的作用就是防止某些以天然有機(jī)物物質(zhì)如淀粉及動物膠等作黏合物質(zhì)的黏合劑受到細(xì)菌作用而腐敗。第一節(jié)概述第一章粘合劑8.填料第一節(jié)概述第一章粘合劑11.消泡劑由于機(jī)械攪拌及物料帶進(jìn)空氣等原因,有些黏合劑在制造和使用過程中產(chǎn)生氣泡,為了減少泡沫,有些黏合劑需要加入消泡劑。消泡劑可以減少表面張力,使氣泡膜變薄,在本身重力及氣泡內(nèi)外壓力差的作用下氣泡發(fā)生破裂,從而達(dá)到消泡的目的。12.其他根據(jù)要求,在黏合劑中還可加入潤滑劑等助劑,使黏合劑的性能更加完善。第一節(jié)概述第一章粘合劑11.消泡劑第一節(jié)概述第一章粘合劑注意:粘合劑的組成可以是很復(fù)雜的,但是并非每種粘合劑都含有上述所有成分。粘合劑的種類和被粘物的性質(zhì)不同,粘合劑的成分也不盡相同,但無論何種粘合劑,粘合物質(zhì)總是必不可少的成分。
第一節(jié)概述第一章粘合劑注意:第一節(jié)概述第一章粘合劑二、粘合劑的性質(zhì)粘合劑的本身性質(zhì):
粘合劑的本身性質(zhì)指粘合劑的本身的物理化學(xué)性質(zhì)如密度、濃度、粘度、熱穩(wěn)定性、抗氧化性等,這些由粘合劑本身的配方組成以及它們的調(diào)節(jié)所決定。
粘合劑的粘合性質(zhì)
指粘合劑的初粘性、晾置時間、固化時間、固化溫度及粘合劑的各種強(qiáng)度,如拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度等。第一節(jié)概述第一章粘合劑二、粘合劑的性質(zhì)第一節(jié)概述第一章粘合劑三、黏合劑的分類1.按主要黏合劑物質(zhì)分類
分為有機(jī)黏合劑、無機(jī)黏合劑。2.按固化方式分類
分為揮發(fā)固化型和反應(yīng)固化型兩類。3.按黏合劑的外觀狀態(tài)分類
分為水溶液型、溶液型、有機(jī)溶劑型、乳液型、固態(tài)型以及糊膏狀、淤漿狀等。4.按黏合劑的使用分類
分為水活化型、溶劑活化型、壓敏型、熱熔型等。第一節(jié)概述第一章粘合劑三、黏合劑的分類第一節(jié)概述第一章粘合劑第一節(jié)概述第一章粘合劑第一節(jié)概述第一章粘合劑一.葡萄糖衍生物粘合劑
從植物中提取的膠質(zhì)多數(shù)是葡萄糖衍生物,其分子式與基本結(jié)構(gòu)如下:OOHHHCH2OHHOOHHnH具體包括:淀粉﹑糊精﹑阿拉伯膠及海藻酸鈉等。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑一.葡萄糖衍生物粘合劑OOHHHCH2OHHOOHHnH淀粉及糊精粘合劑的原料
1.淀粉淀粉的種類很多,在制備粘合劑中有工業(yè)意義的主要有玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉、馬鈴薯淀粉和大米淀粉等。淀粉的主要成分為葡萄糖聚合物,其中含直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種碳水化合物。前者可溶于熱水。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉及糊精粘合劑的原料第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉顆粒不溶于冷水,在熱水中當(dāng)達(dá)到一定溫度(即糊化溫度)時,淀粉顆粒破裂而糊化,成為具有粘性的半透明液體。當(dāng)?shù)矸鄣膩碓?、產(chǎn)地不同時,淀粉的物理化學(xué)性質(zhì)也隨之改變。不同品種的淀粉,其顆粒形狀、大小及糊化溫度等均不同。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉顆粒不溶于冷水,在熱水中當(dāng)達(dá)到一定溫度(即糊化溫度)時,淀粉分子中含有葡萄糖甙鏈和容易發(fā)生反應(yīng)的羥基,所以淀粉能與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在氫氧化鈉存在時,淀粉懸浮液可與次氯酸鈉發(fā)生反應(yīng),淀粉被氧化,適當(dāng)控制氧化程度可制得氧化淀粉。用這種氧化淀粉可制得凝膠溫度低、粘合強(qiáng)度高的粘合劑。
淀粉極易吸潮,吸潮后容易霉變。淀粉中的蛋白質(zhì)對配制粘合劑極為有害,蛋白質(zhì)含量高時,制得的粘合劑會起泡沫,易發(fā)生凝膠,一般應(yīng)控制蛋白質(zhì)含量在0.5%以下。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉分子中含有葡萄糖甙鏈和容易發(fā)生反應(yīng)的羥基,所以淀粉能與多2.糊精
糊精是淀粉的不完全水解產(chǎn)物,是白色或黃色無定形粉末,能溶于冷水。
制法:1、直接煅燒法,即將干燥淀粉在190~230℃下加熱,即可制成。2、將濃硝酸200ml和濃鹽酸300ml用10升水將酸稀釋,混合均勻后加入到100Kg干燥淀粉中去,混合后在50℃下先大致干燥,再在110~114℃下加熱一小時左右,使酸揮發(fā)即制得糊精。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑2.糊精第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.淀粉及糊精粘合劑用其它原料
(1)氫氧化鈉(NaOH):破壞部分氫鍵,使大分子間的作用力減弱,因而降低了糊化溫度。氫氧化鈉還能起到被粘紙材表面處理的作用。(2)硼砂(Na2B4O7?10H2O):提高粘結(jié)劑的耐水性,加入量為淀粉量的0.1~0.5%,交聯(lián)劑(固化劑)(3)氧化劑常用的氧化劑有過氧化氫(H2O2)、次氯酸鈉(NaClO)、高錳酸鉀(KMnO4)等。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.淀粉及糊精粘合劑用其它原料第二節(jié)包裝常用黏合劑第一(4)稀釋劑(5)增塑劑(6)防腐劑(7)消泡劑(8)其它
氧化法制淀粉粘合劑時,可加入適量的硫代硫酸鈉(NaS2O3)、亞硫酸鈉(Na2SO3)、亞硫酸氫鈉(NaHSO3)等硫酸鹽作還原劑,以使粘合劑中殘留的氧化劑得到還原,終止氧化反應(yīng)。第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑(4)稀釋劑第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑一、葡萄糖衍生物黏合劑1.淀粉黏合劑淀粉黏合劑具有強(qiáng)度高、重量輕、無腐蝕、無污染、成本低等特點(diǎn)。應(yīng)用于瓦楞紙板、紙箱生產(chǎn)和自動貼標(biāo)等包裝領(lǐng)域以代替沿用多年的水玻璃(硅酸鈉)。2、糊精糊精是淀粉的不完全水解產(chǎn)物,糊精黏度低,能溶成高濃度膠液,膠黏力強(qiáng)、黏合快、干燥快。適用于許多紙制品作膠黏劑,如瓦楞紙板、紙盒、紙袋、墻紙、信封、標(biāo)簽、膠黏帶等。第二節(jié)包裝常用黏合劑一、葡萄糖衍生物黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑二、蛋白質(zhì)粘合劑
蛋白質(zhì)粘合劑又稱氨基酸衍生物粘合劑,可分為動物膠如骨膠、皮膠、干酪素等;植物膠如豆粉膠、豆蛋白膠等。包裝工業(yè)中應(yīng)用較多的是骨膠、皮膠和干酪素。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑蛋白質(zhì)的基本組成單位為氨基酸,其分子式為:NH2—CHCO(NHCHCO)nNHCHCOOH
RRR二、蛋白質(zhì)粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑1.植物蛋白
例如:大豆蛋白等,粘結(jié)力比葡萄糖衍生物強(qiáng),但耐水性差。2.骨膠和皮膠黏合劑
動物骨膠的特點(diǎn)是不耐水、易霉蛀,因此使用受到一定限制。動物膠的固化黏合無需水分揮發(fā)過程,所以膠層固化速度快,大多數(shù)膠膜具有再濕性,在包裝行業(yè)中應(yīng)用于再濕性膠帶、卷管、層合等。3、干酪素黏合劑
干酪素溶于稀堿和濃酸,在稀酸中沉淀,不溶于水、醇、醚,有吸濕性,吸濕時易變質(zhì)。干酪素黏合劑可用于箔層合、啤酒瓶等耐水標(biāo)簽的黏貼及耐水螺旋管、紙杯、紙袋的黏合、香煙盒側(cè)面的封合等。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑1.植物蛋白第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑三、天然樹脂黏合劑1、松香2、萜(tie)烯樹脂:外觀類似松香,為透明的脆性物質(zhì),顏色越淺,質(zhì)量越好。萜烯熱穩(wěn)定性好、粘合性好、內(nèi)聚力大、固化速度快,不僅廣泛應(yīng)用了粘合劑的制造,還用于涂料、印刷、塑料等工業(yè)中。
3、阿拉伯樹膠第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑三、天然樹脂黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑4、其他天然樹脂:
石油瀝青是棕色到黑色的有光澤的樹脂狀物質(zhì),它是原油通過常壓或減壓蒸餾、除去液體成份后的殘余物。石油瀝青可制成熱熔粘合劑,也可以用溶解能力強(qiáng)的芳香烴溶劑(如二甲苯等)制成溶劑型粘合劑;還可用適當(dāng)?shù)娜榛瘎┰偌诱惩粱蚺驖櫷恋茸鞣稚?,使瀝青分散在水中制得穩(wěn)定的乳液型粘合劑。瀝青還可以與松香、合成樹脂、合成橡膠等配合使用,以改善其粘合性能。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑4、其他天然樹脂:第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑四、無機(jī)粘合劑主要有:硅酸鈉粘合劑,又稱水玻璃或泡化堿
由硅石與苛性鈉共混﹑融溶制成的粘稠液體,無色,無臭呈堿性,以任意比例與水混合。包裝用:氧化鈉:二氧化硅=1:2.9~3.5第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑四、無機(jī)粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑五、有機(jī)合成黏合劑(重點(diǎn))
合成樹脂粘合劑具有粘合力強(qiáng)、粘合快、原材料豐富、耐水性好等優(yōu)點(diǎn),因此在包裝中應(yīng)用越來越廣。在包裝中,合成樹脂粘合劑主要以乳液型粘合劑、熱熔型粘合劑、溶劑型粘合劑以及壓敏型粘合劑四種形式應(yīng)用。其中有機(jī)溶劑型粘合劑因溶劑價格昂貴,易燃易爆,揮發(fā)污染環(huán)境而在今后的發(fā)展中受到一定限制。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑五、有機(jī)合成黏合劑(重點(diǎn))第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合1.熱熔型黏合劑a.定義
熱熔型黏合劑簡稱熱熔黏合劑或熱熔膠,是一種不含溶劑、以熱塑性高分子聚合物為基料的固體黏合劑。加熱使其熔融,并涂布于被黏物表面,然后迅速將被黏物貼合,冷卻后黏合劑即固化形成一定強(qiáng)度的黏合。b.用途熱熔性黏合劑可用于復(fù)合包裝材料的層合、塑料袋地搭接、封合、紙盒的接縫和封合、標(biāo)簽黏貼和無線裝訂等。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑1.熱熔型黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑c.優(yōu)點(diǎn)不含溶劑,固化迅速,黏合力強(qiáng),對操作人員無毒、無環(huán)境污染,在常溫下是固態(tài),運(yùn)輸方便,黏合工藝簡單,對滲透性不好的材料也可較方便地黏合,膠膜耐化學(xué)腐蝕、耐酸堿、耐水性好。d.缺點(diǎn)耐熱性差,使用時黏度較高,難以做到均勻薄層涂布。第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑c.優(yōu)點(diǎn)第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑e.熱熔型粘合劑的組成①主要粘合物質(zhì)
制造熱熔型粘合劑常用的樹脂有乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯、低分子聚乙烯及無規(guī)聚丙烯等。如果使用單一樹脂不能滿足要求,可以把兩種或兩種以上能相溶的聚合物配伍使用,利用其性能的互補(bǔ)性獲得更好的熱熔型粘合劑。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑e.熱熔型粘合劑的組成第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑②其他組分增粘樹脂增塑劑蠟類抗氧劑填充劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑②其他組分第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑2.溶劑型黏合劑a.定義將高分子聚合物等黏合物質(zhì)用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙?,即可制得溶劑型黏合劑,它們通常為聚合物的溶液,所用的溶劑可以是有機(jī)溶劑,也可以是水。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑2.溶劑型黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑b.優(yōu)點(diǎn)
溶劑型黏合劑在低活性表面、特別是在烯烴類的塑料表面潤濕性較好,有機(jī)溶劑黏合劑比乳液型黏合劑要干得快,并且不同于熱熔型黏合劑,可使用于耐熱性低的基材上。c.缺點(diǎn)
硬度較低,有機(jī)溶劑多易燃、易爆,如果沒有很好的通風(fēng)和溶劑回收裝置,會對環(huán)境產(chǎn)生污染,且溶劑成本高,如干燥不徹底,溶劑污染內(nèi)裝物,又會產(chǎn)生異味。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑b.優(yōu)點(diǎn)第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑d.應(yīng)用
在食品包裝方面,溶劑型粘合劑主要用于軟包裝的復(fù)合薄膜干法復(fù)合,將塑料薄膜與塑料薄膜及鋁箔、紙張等復(fù)合在一起,制成蒸煮袋、外包裝袋等。但由于殘留的有機(jī)溶劑給食品帶來怪味,且影響健康。近年來傾向于采用高固體含量的或熱熔型(即無溶劑)、以及水性粘合劑來進(jìn)行復(fù)合。溶劑型粘合劑的其它大量應(yīng)用是作為標(biāo)簽粘貼及壓敏粘合劑。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑d.應(yīng)用第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚氨酯粘合劑
在復(fù)合包裝材料的干式復(fù)合中使用得最多。其中主要的一個類型是雙組分聚氨酯粘合劑。這種粘合劑由主劑與固化劑兩個組分構(gòu)成,平時主劑與固化劑分開包裝貯存,使用時,將主劑與固化劑按一定比例混合,再用溶劑(主要是乙酸乙酯)稀釋到一定濃度。也可先將主劑與乙酸乙酯混合,再加固化劑混合均勻。然后施涂到塑料薄膜上,按干法復(fù)合工藝制造復(fù)合包裝材料。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚氨酯粘合劑
在復(fù)合包裝材料的干式復(fù)合中使用得最多根據(jù)塑料復(fù)合薄膜的組成與用途,聚氨酯粘合劑可分為四種類型:一般用粘合劑、蒸煮用粘合劑、透明蒸煮用粘合劑及鋁箔蒸煮用粘合劑。還有抗酸辣黏合劑等。幾種國內(nèi)常用的薄膜復(fù)合用粘合劑的性能與用途見表5-1-3。對于聚氨酯粘合劑,為了得到最佳的綜合性能和粘接性能,主劑和固化劑的配比必須按要求進(jìn)行,其配比應(yīng)按產(chǎn)品說明書或試驗(yàn)后確定。調(diào)配時,需用乙酸乙酯把粘合劑稀釋到合適的含量,一般使用時粘合劑的固體含量為15~30%。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑根據(jù)塑料復(fù)合薄膜的組成與用途,聚氨酯粘合劑可分為四種類型:一(2)聚乙烯醇粘合劑
聚乙烯醇的單體乙烯醇是不穩(wěn)定的,因此聚乙烯醇不能由其單體聚合而成,而是通過聚醋酸乙烯水解來制備。在包裝工業(yè)中,聚乙烯醇通常是以水溶液的形式制成粘合劑使用。在用聚乙烯醇制粘合劑時,可以通過加入增塑劑來調(diào)節(jié)粘合劑膜的柔性,還可加入填料,用來調(diào)節(jié)粘合速度和固化速度,填料還可以降低成本。為了提高聚乙烯醇的耐水性,除控制聚乙烯醇的水解度外,還可以加入交聯(lián)劑使它交聯(lián),交聯(lián)后的聚乙烯醇不再溶解,在聚乙烯醇溶液中加入少量硼砂可產(chǎn)生凝膠化作用,可使聚乙烯醇粘合劑稠度增大而不至于過多地滲透到多孔性的基材中去,另外,硼砂的加入還可以提高粘合劑的粘合力。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(2)聚乙烯醇粘合劑
聚乙烯醇的單體乙烯醇用途聚乙烯醇粘合劑主要用于紙和紙容器的粘結(jié),如制袋、封箱、商標(biāo)粘貼等。與淀粉粘合劑比有膠膜強(qiáng)度高、耐熱性好,耐水、耐溶劑性好、防霉變等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是成本稍高。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑用途第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.乳液型黏合劑a.優(yōu)點(diǎn)
乳液型黏合劑以水為分散介質(zhì),成本較低、無毒、色淺,有良好的穩(wěn)定性和作業(yè)適性。而且聚合物乳液樹脂的相對分子量可以很高,因此粘合劑膜的強(qiáng)度較好。乳液粘合劑不用加熱或加固化劑就能較快地固化。
b.缺點(diǎn)
耐水性不佳,蠕變性較大。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.乳液型黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚醋酸乙烯乳液粘合劑
特點(diǎn)是乳液聚合物的分子量可以很高,機(jī)械強(qiáng)度好;與其它同濃度乳液粘合劑相比,粘度低,便于機(jī)械施涂,使用方便;以水為分散介質(zhì),成本低,無毒,不燃。聚醋酸乙烯乳液粘合劑的聚合度約為數(shù)千,乳液顆粒直徑為0.1~2um,樹脂含量可在30~60%之間調(diào)節(jié),粘度可調(diào)。通常高粘度乳液用輥式涂布器涂膠;中粘度乳液用毛刷或噴嘴式擠出器涂膠;低粘度乳液用噴霧式涂布器涂膠。在乳液中加少量水,可使其粘度急劇下降。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚醋酸乙烯乳液粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘用途
聚醋酸乙烯乳液粘合劑適宜粘接多孔性,易吸水的材料,如各種紙材、木材等。它的固化過程大致如下:粘接之后由于乳液中的水滲透或擴(kuò)散到多孔性材料中;并逐漸揮發(fā)掉使乳液的濃度不斷增大,由于表面張力的作用使聚合物析出。環(huán)境溫度與膠膜性質(zhì)有很大關(guān)系。當(dāng)環(huán)境溫度超過一定數(shù)值時,粘合劑就凝聚成強(qiáng)度好的連續(xù)膠膜。每種乳液都有一個最低的成膜溫度。使用乳液粘合劑時環(huán)境溫度不能低于最低成膜溫度。不含增塑劑的聚醋酸乙烯乳液粘合劑的最低成膜溫度為20℃,增塑劑能降低成膜溫度。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑用途第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑由于乳液本身不是一個很穩(wěn)定的體系。若有過冷或酸、堿、鹽等物質(zhì)侵入都會造成破乳。因此,貯存時應(yīng)在5℃以上,要避免冰凍、日曬和火燒。膠液開桶后再貯存時,表面應(yīng)倒一層蒸餾水或去離子水,以防乳液中的水份蒸發(fā)。如果使用時嫌太稠,最好用蒸餾水稀釋,避免自來水中的鹽份破乳。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑由于乳液本身不是一個很穩(wěn)定的體系。若有過冷或酸、堿、鹽等物質(zhì)(2)乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液粘合劑
將醋酸乙烯與其它單體共聚,可以制得多種乳液粘合劑,例如將醋酸乙烯與乙烯共聚可以制得乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液粘合劑,簡稱EVA乳液粘合劑。
與聚醋酸乙烯乳液粘合劑相比較,EVA乳液粘合劑有如下幾點(diǎn)不同:a.對于難于粘結(jié)的低表面能的基材,EVA乳液粘合劑的粘合力有所提高。普通水基粘合劑不能粘結(jié)的塑料薄膜,用EVA乳液粘合劑能良好粘結(jié)。因此可用于聚氯乙烯薄膜與其它材料的粘結(jié)。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(2)乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液粘合劑
將醋酸乙烯與b.初粘性好,能快速粘接。在紙袋制造中能滿足1分鐘制袋1000個的要求。c.耐水性、耐堿性良好。d.EVA乳液膠膜能耐寒、耐酸、耐堿,對臭氧、氧和紫外線較穩(wěn)定,與其它樹脂相溶性好。e.無毒,貯存期較長,低溫成膜性較好。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑b.初粘性好,能快速粘接。在紙袋制造中能滿足1分鐘制袋100思考題1.粘合劑的成分及各成分的作用。2.粘合劑的主要分類方法。3.熱熔粘合劑的特點(diǎn)、用法、常用基料。4.溶劑型和乳液型粘合劑的特點(diǎn)、用法、常用基料。
第一章粘合劑思考題第一章粘合劑定義:涂料是一種含顏料或不含顏料的、用樹脂及油等制成,涂覆在物體表面并能形成牢固附著的連續(xù)薄膜的包裝輔助材料。
作用:
這層堅(jiān)實(shí)的薄膜能將產(chǎn)品表面與空氣、水分和酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)隔離開,有效防止銹蝕和腐朽,同時可減輕產(chǎn)品受摩擦和沖擊的程度,起到一定的機(jī)械防護(hù)作用??梢愿鶕?jù)產(chǎn)品的需要配成各種色彩鮮艷、光亮美觀的涂料,涂飾在產(chǎn)品表面,形成各種美麗的花紋,賦予產(chǎn)品美麗的外觀,起到展示、促銷作用。第二章涂料定義:涂料是一種含顏料或不含顏料的、用樹脂及油等制成,第二章氣瓶的顏色氣瓶的顏色第二章涂料氣瓶的顏色氣瓶的顏色第二章涂料第二章涂料第二章涂料電線電纜第二章涂料電線電纜第二章涂料一、涂料的種類
涂料一般由可揮發(fā)部分和不可揮發(fā)部分組成,當(dāng)涂料涂覆在包裝容器的表面后,其可揮發(fā)部分逐漸揮發(fā)逸去,留下不揮發(fā)部分固結(jié)成膜,所以不揮發(fā)部分稱為成膜物質(zhì)。成膜物質(zhì)又分為主要成膜物質(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)三類,主要成膜物質(zhì)可以單獨(dú)成膜,也可以與顏料等次要成膜物質(zhì)共同成膜。涂料的各種組成及品種見下表。
第二章涂料一、涂料的種類涂料一般由可揮發(fā)部分和不可揮發(fā)表5-2-1涂料的組成
組分
主要
成膜
物質(zhì)
油料
植物油:桐油、豆油等
樹脂
天然樹脂:蟲膠、松香天然瀝青等
合成樹脂:酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯等
次要
成膜
物
質(zhì)
顏料
無機(jī)顏料:鈦白粉、氧化鋅等
有機(jī)顏料:酞菁藍(lán)等
防銹顏料和體質(zhì)顏料:紅丹、硫酸鋇、滑石粉、碳酸鈣等
輔助成
膜物質(zhì)
助劑
增塑劑、催干劑、固化劑、防霉劑、乳化劑、潤滑劑等
揮發(fā)物質(zhì)
溶劑和稀釋劑
二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇等
第二章涂料表5-2-1
油(在涂料工業(yè)中主要使用植物油)的主要成分是甘油三脂肪酸酯,其通式如下:
式中,R1、R2、R3分別表示脂肪酸的烴基部分。R1、R2、R3可以相同,也可以不同。此外,油中尚有少量磷酯、固醇、色素等雜質(zhì),它們對涂料的制備有害,必須除去。1.涂料用油在涂料工業(yè)中,油是最早使用的成膜物質(zhì),目前,油仍是油性涂料和油基涂料的主要成膜物質(zhì)。第二章涂料1.涂料用油第二章涂料2.樹脂涂料用天然樹脂和人造樹脂包括蟲膠、大漆、瀝青、松香及其衍生物和纖維素衍生物等。涂料用合成樹脂包括天然橡膠衍生物及合成橡膠、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯類樹脂和聚氨酯樹脂等。第二章涂料2.樹脂第二章涂料蟲膠(紫膠)片大漆軟玉鑲嵌家具第二章涂料蟲膠(紫膠)片大漆軟玉鑲嵌家具第二章涂料3.次要成膜物質(zhì)次要成膜物質(zhì)就是涂料的各種顏料,與主要成膜物質(zhì)不同,顏料不能離開主要成膜物質(zhì)單獨(dú)成膜。但涂膜中有了顏料,可以使許多性能得到改善,滿足更多的要求。顏料不溶于水或油介質(zhì),但能均勻地分散在介質(zhì)中,涂于物體表面形成色層。顏料在涂料中能賦予涂膜以顏色、遮蓋力、力學(xué)強(qiáng)度、抗耐性、耐候性及對金屬底材的防腐性和其他特殊功能。顏料分為無機(jī)顏料與有機(jī)顏料兩類,在涂料中,主要使用無機(jī)顏料,而有機(jī)顏料多用于裝飾性涂料。按作用分,顏料可分為以下三種:著色顏料、防銹顏料、體質(zhì)顏料。
第二章涂料3.次要成膜物質(zhì)第二章涂料著色顏料能賦予涂料五彩繽紛的顏色和色調(diào),遮蓋被涂物表面,并能改善涂膜的耐久性耐候性和耐磨性。防銹顏料是用于保護(hù)金屬底材免受銹蝕的顏料,有鹽類和金屬類兩種類型。
體質(zhì)顏料是不溶于涂料的助劑,它對漆膜幾乎沒有遮蓋力和著色力,但能提高漆膜的厚度,改進(jìn)液體涂料的流動性及漆膜的機(jī)械性能、滲透性、光澤性和流平性,并能降低成本。
第二章涂料著色顏料能賦予涂料五彩繽紛的顏色和色調(diào),遮蓋被涂物表面,并能4.輔助成膜物質(zhì)(1)溶劑:涂料的成膜物質(zhì)大多數(shù)是固體,不能直接施涂于物體表面,溶劑可使成膜物質(zhì)變成稀薄的液體,便于均勻地涂在物體表面,待溶劑全部揮發(fā)掉,便形成均勻的涂膜,溶劑雖然最后并不存在于涂膜中,但溶劑選擇是否得當(dāng),對涂料的制備、貯存、施工特性、干燥時間、最終涂膜特性等都有很大的影響。因此,在選擇溶劑時,既要考慮溶劑對涂料用樹脂的溶解性及揮發(fā)速度、表面張力等性質(zhì),又要兼顧溶劑的價格、毒性及對人體的刺激性。涂料中常用的溶劑有烴類溶劑(溶劑汽油、甲苯、二甲苯等),醇類和醚類溶劑(乙醇、正丁醇等)、酯類和酮類溶劑(丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯等)。第二章涂料4.輔助成膜物質(zhì)第二章涂料(2)助劑
涂料用助劑,盡管其中有的用量很少,但對涂料的質(zhì)量、成膜過程及最終涂層的性能有很大影響,有時甚至可起關(guān)鍵作用。同時,某些助劑對施工性能也有著重要影響。(P283)第二章涂料(2)助劑
涂料用助劑,盡管其中有的用量很少,但對涂二、包裝常用涂料1.金屬容器用涂料。2.塑料包裝用涂料。(1)防靜電涂料(2)防霧滴涂料(3)提高阻隔性涂料
第二章涂料二、包裝常用涂料1.金屬容器用涂料。第二章涂料防霧滴涂料不防霧滴陽光板防霧滴陽光板第二章涂料防霧滴涂料不防霧滴陽光板防霧滴陽光板第二章涂料高阻隔性涂料PVDC高阻隔涂布薄膜第二章涂料高阻隔性涂料PVDC高阻隔第二章涂料1.
PVDC涂布膜適用于腌制品、肉類產(chǎn)品、小吃(零食)品、糕點(diǎn)類食品包裝,以及其他要求高阻隔包裝,如:餅干、零食、藥片、蚊香片、香水等產(chǎn)品的包裝,可大大延長被包裝物品的保質(zhì)期。
2.
PVDC涂布煙膜適用于各種卷煙包裝機(jī)進(jìn)行卷煙包裝,尤其適用于重度彩色煙標(biāo)包裝。第二章涂料1.
PVDC涂布膜適用于腌制品、肉類產(chǎn)品、小吃(零食)品、3.紙包裝用涂料(1)清油。
清油的主要成膜物質(zhì)為植物油,應(yīng)用最廣的為桐油,桐油涂膜堅(jiān)韌、耐水、耐光和耐酸堿。主要用于瓦楞紙箱的防潮,桐油還可與其它干性油(如亞麻仁油、梓油等)適量配合使用。
(2)石蠟。
是最早使用的紙包裝用涂料,用于紙包裝容器的防潮、防霉。
(3)樹脂涂料。
成膜物質(zhì)只有樹脂。廣泛用于紙、紙板等的涂覆,用以增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度,提高防潮性、阻隔性及耐化學(xué)腐蝕性等。
第二章涂料3.紙包裝用涂料第二章涂料4.其他包裝用涂料(1)發(fā)光涂料
發(fā)光涂料涂在物體表面后,經(jīng)光線照射或在光照之后,能夠發(fā)出光彩,光耀奪目。除能加強(qiáng)裝飾性的新奇效果之外,還能在暗處發(fā)光,起到標(biāo)志作用。因此可用在包裝裝潢、廣告牌、路牌、飾物等方面。按不同配方,發(fā)光涂料可分為反光涂料、夜光涂料和熒光涂料三種。
第二章涂料4.其他包裝用涂料第二章涂料第二章涂料第二章涂料(2)示溫涂料
第二章涂料以顏色變化來指示物體表面溫度及溫度分布和變化的特種涂料。通常分為兩大類:一種叫做可逆性示溫涂料,當(dāng)溫度升高到一定數(shù)值時,它的涂膜顏色會變成另一種顏色,當(dāng)溫度降低后,又會恢復(fù)到原來的顏色。另一種叫做不可逆性示溫涂料,它的涂膜遇熱達(dá)到一定溫度變色后,即使溫度降低,涂膜顏色也不會復(fù)原。
(2)示溫涂料第二章涂料以顏色變化來指示物第二章涂料思考題1.簡述涂料的組成。第二章涂料思考題1.簡述涂料的組成。第五篇包裝輔助材料
第五篇包裝輔助材料粘合劑:將兩種同類或不同類的固體物質(zhì)連接在一起的物質(zhì),又稱粘接劑﹑膠粘劑或直接稱為膠。一、粘合劑的組成
1.基料(粘合物質(zhì))
(1)定義:基料是黏合劑的主要而必需的成分。它具有使黏合劑賦予黏附的特性。基料通常是由一種或幾種高分子化合物混合而成。例如淀粉、天然橡膠、合成橡膠、合成樹脂等。(2)對基料的主要要求①對被黏結(jié)制品材料有良好的潤濕性,有一定的強(qiáng)度和韌性。②對被黏結(jié)制品材料不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)及腐蝕,基料本身應(yīng)具有一定的耐老化性能。③應(yīng)具有一定的耐熱性能,能經(jīng)受得住使用溫度的變化。
第一章粘合劑第一節(jié)概述粘合劑:將兩種同類或不同類的固體物質(zhì)連接在一起的物質(zhì),第一章2.溶劑(1)定義
溶劑是用來溶解黏合物質(zhì)的組分,它還可以用來調(diào)節(jié)黏合劑黏度,增加黏合劑對被黏物的滲透能力,改善黏合劑的工藝性能。(2)對溶劑的主要要求
①揮發(fā)速度。②溶劑的毒性、氣味以及對黏合物質(zhì)的溶解能力等因素。
第一節(jié)概述第一章粘合劑2.溶劑第一節(jié)概述第一章粘合劑3.稀釋劑(1)定義
稀釋劑是一種能降低黏合劑黏度的易流動的液體?;钚韵♂寗┻€能提高黏合劑的彈性,改善其耐寒性。(2)稀釋劑的種類①活性稀釋劑?;钚韵♂寗┦欠肿又泻谢钚曰鶊F(tuán)的稀釋劑。②非活性稀釋劑。非活性稀釋劑的分子中不含有活性基團(tuán),在稀釋過程中不參加反應(yīng),只起機(jī)械混合和降低黏度的目的,其作用和溶劑差不多。
第一節(jié)概述第一章粘合劑3.稀釋劑第一節(jié)概述第一章粘合劑4.增黏劑增黏劑的作用是改善黏結(jié)接頭的黏附能力和強(qiáng)度,增加黏合劑對黏結(jié)表面的黏附力,防止膠層從黏接表面脫落和剝離,提高黏合劑耐濕熱作用的性能,增加一些難黏結(jié)材料之間的膠接強(qiáng)度,還能提高黏合劑的耐老化性能。5.增塑劑增塑劑是能夠提高黏合劑膠膜塑性的物質(zhì),通常是含有極性官能團(tuán)的有機(jī)物。增塑劑使黏合物質(zhì)的大分子可以很容易地運(yùn)動,提高了黏合劑的塑性,它還能提高彈性和改進(jìn)耐寒性。第一節(jié)概述第一章粘合劑4.增黏劑第一節(jié)概述第一章粘合劑6.增韌劑增韌劑能改善黏合劑的性能,增加韌性、降低脆性,提高黏結(jié)層的抗剝離、抗沖擊能力,而且可以改善黏合劑的流動性、耐寒性與耐震性等。7.固化劑與硫化劑(增加膠層的內(nèi)聚強(qiáng)度)固化劑是可以使黏合劑的主要黏合物質(zhì)固化的組分。黏合劑在涂覆時要呈液態(tài),而在完成黏合時又必須變成固態(tài),有些黏合劑的基料不能自行固化,就需加入固化劑。第一節(jié)概述第一章粘合劑6.增韌劑第一節(jié)概述第一章粘合劑8.填料
填料的加入可以增加黏合劑的彈性模量,降低線膨脹系數(shù),減少固化收縮率,增加黏度、抗沖擊韌性,提高使用溫度、耐磨性能、膠接強(qiáng)度。改善黏合劑耐水、耐介質(zhì)性能和耐熱老化性能等等。9.穩(wěn)定劑
穩(wěn)定劑的作用是抑制或減緩黏合劑及膠膜老化,主要用于以合成聚合物為黏合物質(zhì)的黏合劑。10.防腐劑
防腐劑的作用就是防止某些以天然有機(jī)物物質(zhì)如淀粉及動物膠等作黏合物質(zhì)的黏合劑受到細(xì)菌作用而腐敗。第一節(jié)概述第一章粘合劑8.填料第一節(jié)概述第一章粘合劑11.消泡劑由于機(jī)械攪拌及物料帶進(jìn)空氣等原因,有些黏合劑在制造和使用過程中產(chǎn)生氣泡,為了減少泡沫,有些黏合劑需要加入消泡劑。消泡劑可以減少表面張力,使氣泡膜變薄,在本身重力及氣泡內(nèi)外壓力差的作用下氣泡發(fā)生破裂,從而達(dá)到消泡的目的。12.其他根據(jù)要求,在黏合劑中還可加入潤滑劑等助劑,使黏合劑的性能更加完善。第一節(jié)概述第一章粘合劑11.消泡劑第一節(jié)概述第一章粘合劑注意:粘合劑的組成可以是很復(fù)雜的,但是并非每種粘合劑都含有上述所有成分。粘合劑的種類和被粘物的性質(zhì)不同,粘合劑的成分也不盡相同,但無論何種粘合劑,粘合物質(zhì)總是必不可少的成分。
第一節(jié)概述第一章粘合劑注意:第一節(jié)概述第一章粘合劑二、粘合劑的性質(zhì)粘合劑的本身性質(zhì):
粘合劑的本身性質(zhì)指粘合劑的本身的物理化學(xué)性質(zhì)如密度、濃度、粘度、熱穩(wěn)定性、抗氧化性等,這些由粘合劑本身的配方組成以及它們的調(diào)節(jié)所決定。
粘合劑的粘合性質(zhì)
指粘合劑的初粘性、晾置時間、固化時間、固化溫度及粘合劑的各種強(qiáng)度,如拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度等。第一節(jié)概述第一章粘合劑二、粘合劑的性質(zhì)第一節(jié)概述第一章粘合劑三、黏合劑的分類1.按主要黏合劑物質(zhì)分類
分為有機(jī)黏合劑、無機(jī)黏合劑。2.按固化方式分類
分為揮發(fā)固化型和反應(yīng)固化型兩類。3.按黏合劑的外觀狀態(tài)分類
分為水溶液型、溶液型、有機(jī)溶劑型、乳液型、固態(tài)型以及糊膏狀、淤漿狀等。4.按黏合劑的使用分類
分為水活化型、溶劑活化型、壓敏型、熱熔型等。第一節(jié)概述第一章粘合劑三、黏合劑的分類第一節(jié)概述第一章粘合劑第一節(jié)概述第一章粘合劑第一節(jié)概述第一章粘合劑一.葡萄糖衍生物粘合劑
從植物中提取的膠質(zhì)多數(shù)是葡萄糖衍生物,其分子式與基本結(jié)構(gòu)如下:OOHHHCH2OHHOOHHnH具體包括:淀粉﹑糊精﹑阿拉伯膠及海藻酸鈉等。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑一.葡萄糖衍生物粘合劑OOHHHCH2OHHOOHHnH淀粉及糊精粘合劑的原料
1.淀粉淀粉的種類很多,在制備粘合劑中有工業(yè)意義的主要有玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉、馬鈴薯淀粉和大米淀粉等。淀粉的主要成分為葡萄糖聚合物,其中含直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種碳水化合物。前者可溶于熱水。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉及糊精粘合劑的原料第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉顆粒不溶于冷水,在熱水中當(dāng)達(dá)到一定溫度(即糊化溫度)時,淀粉顆粒破裂而糊化,成為具有粘性的半透明液體。當(dāng)?shù)矸鄣膩碓?、產(chǎn)地不同時,淀粉的物理化學(xué)性質(zhì)也隨之改變。不同品種的淀粉,其顆粒形狀、大小及糊化溫度等均不同。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉顆粒不溶于冷水,在熱水中當(dāng)達(dá)到一定溫度(即糊化溫度)時,淀粉分子中含有葡萄糖甙鏈和容易發(fā)生反應(yīng)的羥基,所以淀粉能與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在氫氧化鈉存在時,淀粉懸浮液可與次氯酸鈉發(fā)生反應(yīng),淀粉被氧化,適當(dāng)控制氧化程度可制得氧化淀粉。用這種氧化淀粉可制得凝膠溫度低、粘合強(qiáng)度高的粘合劑。
淀粉極易吸潮,吸潮后容易霉變。淀粉中的蛋白質(zhì)對配制粘合劑極為有害,蛋白質(zhì)含量高時,制得的粘合劑會起泡沫,易發(fā)生凝膠,一般應(yīng)控制蛋白質(zhì)含量在0.5%以下。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑淀粉分子中含有葡萄糖甙鏈和容易發(fā)生反應(yīng)的羥基,所以淀粉能與多2.糊精
糊精是淀粉的不完全水解產(chǎn)物,是白色或黃色無定形粉末,能溶于冷水。
制法:1、直接煅燒法,即將干燥淀粉在190~230℃下加熱,即可制成。2、將濃硝酸200ml和濃鹽酸300ml用10升水將酸稀釋,混合均勻后加入到100Kg干燥淀粉中去,混合后在50℃下先大致干燥,再在110~114℃下加熱一小時左右,使酸揮發(fā)即制得糊精。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑2.糊精第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.淀粉及糊精粘合劑用其它原料
(1)氫氧化鈉(NaOH):破壞部分氫鍵,使大分子間的作用力減弱,因而降低了糊化溫度。氫氧化鈉還能起到被粘紙材表面處理的作用。(2)硼砂(Na2B4O7?10H2O):提高粘結(jié)劑的耐水性,加入量為淀粉量的0.1~0.5%,交聯(lián)劑(固化劑)(3)氧化劑常用的氧化劑有過氧化氫(H2O2)、次氯酸鈉(NaClO)、高錳酸鉀(KMnO4)等。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.淀粉及糊精粘合劑用其它原料第二節(jié)包裝常用黏合劑第一(4)稀釋劑(5)增塑劑(6)防腐劑(7)消泡劑(8)其它
氧化法制淀粉粘合劑時,可加入適量的硫代硫酸鈉(NaS2O3)、亞硫酸鈉(Na2SO3)、亞硫酸氫鈉(NaHSO3)等硫酸鹽作還原劑,以使粘合劑中殘留的氧化劑得到還原,終止氧化反應(yīng)。第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑(4)稀釋劑第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑一、葡萄糖衍生物黏合劑1.淀粉黏合劑淀粉黏合劑具有強(qiáng)度高、重量輕、無腐蝕、無污染、成本低等特點(diǎn)。應(yīng)用于瓦楞紙板、紙箱生產(chǎn)和自動貼標(biāo)等包裝領(lǐng)域以代替沿用多年的水玻璃(硅酸鈉)。2、糊精糊精是淀粉的不完全水解產(chǎn)物,糊精黏度低,能溶成高濃度膠液,膠黏力強(qiáng)、黏合快、干燥快。適用于許多紙制品作膠黏劑,如瓦楞紙板、紙盒、紙袋、墻紙、信封、標(biāo)簽、膠黏帶等。第二節(jié)包裝常用黏合劑一、葡萄糖衍生物黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑二、蛋白質(zhì)粘合劑
蛋白質(zhì)粘合劑又稱氨基酸衍生物粘合劑,可分為動物膠如骨膠、皮膠、干酪素等;植物膠如豆粉膠、豆蛋白膠等。包裝工業(yè)中應(yīng)用較多的是骨膠、皮膠和干酪素。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑蛋白質(zhì)的基本組成單位為氨基酸,其分子式為:NH2—CHCO(NHCHCO)nNHCHCOOH
RRR二、蛋白質(zhì)粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑1.植物蛋白
例如:大豆蛋白等,粘結(jié)力比葡萄糖衍生物強(qiáng),但耐水性差。2.骨膠和皮膠黏合劑
動物骨膠的特點(diǎn)是不耐水、易霉蛀,因此使用受到一定限制。動物膠的固化黏合無需水分揮發(fā)過程,所以膠層固化速度快,大多數(shù)膠膜具有再濕性,在包裝行業(yè)中應(yīng)用于再濕性膠帶、卷管、層合等。3、干酪素黏合劑
干酪素溶于稀堿和濃酸,在稀酸中沉淀,不溶于水、醇、醚,有吸濕性,吸濕時易變質(zhì)。干酪素黏合劑可用于箔層合、啤酒瓶等耐水標(biāo)簽的黏貼及耐水螺旋管、紙杯、紙袋的黏合、香煙盒側(cè)面的封合等。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑1.植物蛋白第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑三、天然樹脂黏合劑1、松香2、萜(tie)烯樹脂:外觀類似松香,為透明的脆性物質(zhì),顏色越淺,質(zhì)量越好。萜烯熱穩(wěn)定性好、粘合性好、內(nèi)聚力大、固化速度快,不僅廣泛應(yīng)用了粘合劑的制造,還用于涂料、印刷、塑料等工業(yè)中。
3、阿拉伯樹膠第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑三、天然樹脂黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑4、其他天然樹脂:
石油瀝青是棕色到黑色的有光澤的樹脂狀物質(zhì),它是原油通過常壓或減壓蒸餾、除去液體成份后的殘余物。石油瀝青可制成熱熔粘合劑,也可以用溶解能力強(qiáng)的芳香烴溶劑(如二甲苯等)制成溶劑型粘合劑;還可用適當(dāng)?shù)娜榛瘎┰偌诱惩粱蚺驖櫷恋茸鞣稚?,使瀝青分散在水中制得穩(wěn)定的乳液型粘合劑。瀝青還可以與松香、合成樹脂、合成橡膠等配合使用,以改善其粘合性能。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑4、其他天然樹脂:第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑四、無機(jī)粘合劑主要有:硅酸鈉粘合劑,又稱水玻璃或泡化堿
由硅石與苛性鈉共混﹑融溶制成的粘稠液體,無色,無臭呈堿性,以任意比例與水混合。包裝用:氧化鈉:二氧化硅=1:2.9~3.5第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑四、無機(jī)粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑五、有機(jī)合成黏合劑(重點(diǎn))
合成樹脂粘合劑具有粘合力強(qiáng)、粘合快、原材料豐富、耐水性好等優(yōu)點(diǎn),因此在包裝中應(yīng)用越來越廣。在包裝中,合成樹脂粘合劑主要以乳液型粘合劑、熱熔型粘合劑、溶劑型粘合劑以及壓敏型粘合劑四種形式應(yīng)用。其中有機(jī)溶劑型粘合劑因溶劑價格昂貴,易燃易爆,揮發(fā)污染環(huán)境而在今后的發(fā)展中受到一定限制。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑五、有機(jī)合成黏合劑(重點(diǎn))第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合1.熱熔型黏合劑a.定義
熱熔型黏合劑簡稱熱熔黏合劑或熱熔膠,是一種不含溶劑、以熱塑性高分子聚合物為基料的固體黏合劑。加熱使其熔融,并涂布于被黏物表面,然后迅速將被黏物貼合,冷卻后黏合劑即固化形成一定強(qiáng)度的黏合。b.用途熱熔性黏合劑可用于復(fù)合包裝材料的層合、塑料袋地搭接、封合、紙盒的接縫和封合、標(biāo)簽黏貼和無線裝訂等。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑1.熱熔型黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑c.優(yōu)點(diǎn)不含溶劑,固化迅速,黏合力強(qiáng),對操作人員無毒、無環(huán)境污染,在常溫下是固態(tài),運(yùn)輸方便,黏合工藝簡單,對滲透性不好的材料也可較方便地黏合,膠膜耐化學(xué)腐蝕、耐酸堿、耐水性好。d.缺點(diǎn)耐熱性差,使用時黏度較高,難以做到均勻薄層涂布。第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑c.優(yōu)點(diǎn)第一章粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑e.熱熔型粘合劑的組成①主要粘合物質(zhì)
制造熱熔型粘合劑常用的樹脂有乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯、低分子聚乙烯及無規(guī)聚丙烯等。如果使用單一樹脂不能滿足要求,可以把兩種或兩種以上能相溶的聚合物配伍使用,利用其性能的互補(bǔ)性獲得更好的熱熔型粘合劑。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑e.熱熔型粘合劑的組成第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑②其他組分增粘樹脂增塑劑蠟類抗氧劑填充劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑②其他組分第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑2.溶劑型黏合劑a.定義將高分子聚合物等黏合物質(zhì)用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙?,即可制得溶劑型黏合劑,它們通常為聚合物的溶液,所用的溶劑可以是有機(jī)溶劑,也可以是水。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑2.溶劑型黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑b.優(yōu)點(diǎn)
溶劑型黏合劑在低活性表面、特別是在烯烴類的塑料表面潤濕性較好,有機(jī)溶劑黏合劑比乳液型黏合劑要干得快,并且不同于熱熔型黏合劑,可使用于耐熱性低的基材上。c.缺點(diǎn)
硬度較低,有機(jī)溶劑多易燃、易爆,如果沒有很好的通風(fēng)和溶劑回收裝置,會對環(huán)境產(chǎn)生污染,且溶劑成本高,如干燥不徹底,溶劑污染內(nèi)裝物,又會產(chǎn)生異味。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑b.優(yōu)點(diǎn)第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑d.應(yīng)用
在食品包裝方面,溶劑型粘合劑主要用于軟包裝的復(fù)合薄膜干法復(fù)合,將塑料薄膜與塑料薄膜及鋁箔、紙張等復(fù)合在一起,制成蒸煮袋、外包裝袋等。但由于殘留的有機(jī)溶劑給食品帶來怪味,且影響健康。近年來傾向于采用高固體含量的或熱熔型(即無溶劑)、以及水性粘合劑來進(jìn)行復(fù)合。溶劑型粘合劑的其它大量應(yīng)用是作為標(biāo)簽粘貼及壓敏粘合劑。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑d.應(yīng)用第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚氨酯粘合劑
在復(fù)合包裝材料的干式復(fù)合中使用得最多。其中主要的一個類型是雙組分聚氨酯粘合劑。這種粘合劑由主劑與固化劑兩個組分構(gòu)成,平時主劑與固化劑分開包裝貯存,使用時,將主劑與固化劑按一定比例混合,再用溶劑(主要是乙酸乙酯)稀釋到一定濃度。也可先將主劑與乙酸乙酯混合,再加固化劑混合均勻。然后施涂到塑料薄膜上,按干法復(fù)合工藝制造復(fù)合包裝材料。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚氨酯粘合劑
在復(fù)合包裝材料的干式復(fù)合中使用得最多根據(jù)塑料復(fù)合薄膜的組成與用途,聚氨酯粘合劑可分為四種類型:一般用粘合劑、蒸煮用粘合劑、透明蒸煮用粘合劑及鋁箔蒸煮用粘合劑。還有抗酸辣黏合劑等。幾種國內(nèi)常用的薄膜復(fù)合用粘合劑的性能與用途見表5-1-3。對于聚氨酯粘合劑,為了得到最佳的綜合性能和粘接性能,主劑和固化劑的配比必須按要求進(jìn)行,其配比應(yīng)按產(chǎn)品說明書或試驗(yàn)后確定。調(diào)配時,需用乙酸乙酯把粘合劑稀釋到合適的含量,一般使用時粘合劑的固體含量為15~30%。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑根據(jù)塑料復(fù)合薄膜的組成與用途,聚氨酯粘合劑可分為四種類型:一(2)聚乙烯醇粘合劑
聚乙烯醇的單體乙烯醇是不穩(wěn)定的,因此聚乙烯醇不能由其單體聚合而成,而是通過聚醋酸乙烯水解來制備。在包裝工業(yè)中,聚乙烯醇通常是以水溶液的形式制成粘合劑使用。在用聚乙烯醇制粘合劑時,可以通過加入增塑劑來調(diào)節(jié)粘合劑膜的柔性,還可加入填料,用來調(diào)節(jié)粘合速度和固化速度,填料還可以降低成本。為了提高聚乙烯醇的耐水性,除控制聚乙烯醇的水解度外,還可以加入交聯(lián)劑使它交聯(lián),交聯(lián)后的聚乙烯醇不再溶解,在聚乙烯醇溶液中加入少量硼砂可產(chǎn)生凝膠化作用,可使聚乙烯醇粘合劑稠度增大而不至于過多地滲透到多孔性的基材中去,另外,硼砂的加入還可以提高粘合劑的粘合力。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(2)聚乙烯醇粘合劑
聚乙烯醇的單體乙烯醇用途聚乙烯醇粘合劑主要用于紙和紙容器的粘結(jié),如制袋、封箱、商標(biāo)粘貼等。與淀粉粘合劑比有膠膜強(qiáng)度高、耐熱性好,耐水、耐溶劑性好、防霉變等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是成本稍高。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑用途第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.乳液型黏合劑a.優(yōu)點(diǎn)
乳液型黏合劑以水為分散介質(zhì),成本較低、無毒、色淺,有良好的穩(wěn)定性和作業(yè)適性。而且聚合物乳液樹脂的相對分子量可以很高,因此粘合劑膜的強(qiáng)度較好。乳液粘合劑不用加熱或加固化劑就能較快地固化。
b.缺點(diǎn)
耐水性不佳,蠕變性較大。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑3.乳液型黏合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚醋酸乙烯乳液粘合劑
特點(diǎn)是乳液聚合物的分子量可以很高,機(jī)械強(qiáng)度好;與其它同濃度乳液粘合劑相比,粘度低,便于機(jī)械施涂,使用方便;以水為分散介質(zhì),成本低,無毒,不燃。聚醋酸乙烯乳液粘合劑的聚合度約為數(shù)千,乳液顆粒直徑為0.1~2um,樹脂含量可在30~60%之間調(diào)節(jié),粘度可調(diào)。通常高粘度乳液用輥式涂布器涂膠;中粘度乳液用毛刷或噴嘴式擠出器涂膠;低粘度乳液用噴霧式涂布器涂膠。在乳液中加少量水,可使其粘度急劇下降。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(1)聚醋酸乙烯乳液粘合劑第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘用途
聚醋酸乙烯乳液粘合劑適宜粘接多孔性,易吸水的材料,如各種紙材、木材等。它的固化過程大致如下:粘接之后由于乳液中的水滲透或擴(kuò)散到多孔性材料中;并逐漸揮發(fā)掉使乳液的濃度不斷增大,由于表面張力的作用使聚合物析出。環(huán)境溫度與膠膜性質(zhì)有很大關(guān)系。當(dāng)環(huán)境溫度超過一定數(shù)值時,粘合劑就凝聚成強(qiáng)度好的連續(xù)膠膜。每種乳液都有一個最低的成膜溫度。使用乳液粘合劑時環(huán)境溫度不能低于最低成膜溫度。不含增塑劑的聚醋酸乙烯乳液粘合劑的最低成膜溫度為20℃,增塑劑能降低成膜溫度。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑用途第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑由于乳液本身不是一個很穩(wěn)定的體系。若有過冷或酸、堿、鹽等物質(zhì)侵入都會造成破乳。因此,貯存時應(yīng)在5℃以上,要避免冰凍、日曬和火燒。膠液開桶后再貯存時,表面應(yīng)倒一層蒸餾水或去離子水,以防乳液中的水份蒸發(fā)。如果使用時嫌太稠,最好用蒸餾水稀釋,避免自來水中的鹽份破乳。
第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑由于乳液本身不是一個很穩(wěn)定的體系。若有過冷或酸、堿、鹽等物質(zhì)(2)乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液粘合劑
將醋酸乙烯與其它單體共聚,可以制得多種乳液粘合劑,例如將醋酸乙烯與乙烯共聚可以制得乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液粘合劑,簡稱EVA乳液粘合劑。
與聚醋酸乙烯乳液粘合劑相比較,EVA乳液粘合劑有如下幾點(diǎn)不同:a.對于難于粘結(jié)的低表面能的基材,EVA乳液粘合劑的粘合力有所提高。普通水基粘合劑不能粘結(jié)的塑料薄膜,用EVA乳液粘合劑能良好粘結(jié)。因此可用于聚氯乙烯薄膜與其它材料的粘結(jié)。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑(2)乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液粘合劑
將醋酸乙烯與b.初粘性好,能快速粘接。在紙袋制造中能滿足1分鐘制袋1000個的要求。c.耐水性、耐堿性良好。d.EVA乳液膠膜能耐寒、耐酸、耐堿,對臭氧、氧和紫外線較穩(wěn)定,與其它樹脂相溶性好。e.無毒,貯存期較長,低溫成膜性較好。第二節(jié)包裝常用黏合劑第一章粘合劑b.初粘性好,能快速粘接。在紙袋制造中能滿足1分鐘制袋100思考題1.粘合劑的成分及各成分的作用。2.粘合劑的主要分類方法。3.熱熔粘合劑的特點(diǎn)、用法、常用基料。4.溶劑型和乳液型粘合劑的特點(diǎn)、用法、常用基料。
第一章粘合劑思考題第一章粘合劑定義:涂料是一種含顏料或不含顏料的、用樹脂及油等制成,涂覆在物體表面并能形成牢固附著的連續(xù)薄膜的包裝輔助材料。
作用:
這層堅(jiān)實(shí)的薄膜能將產(chǎn)品表面與空氣、水分和酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)隔離開,有效防止銹蝕和腐朽,同時可減輕產(chǎn)品受摩擦和沖擊的程度,起到一定的機(jī)械防護(hù)作用??梢愿鶕?jù)產(chǎn)品的需要配成各種色彩鮮艷、光亮美觀的涂料,涂飾在產(chǎn)品表面,形成各種美麗的花紋,賦予產(chǎn)品美麗的外觀,起到展示、促銷作用。第二章涂料定義:涂料是一種含顏料或不含顏料的、用樹脂及油等制成,第二章氣瓶的顏色氣瓶的顏色第二章涂料氣瓶的顏色氣瓶的顏色第二章涂料第二章涂料第二章涂料電線電纜第二章涂料電線電纜第二章涂料一、涂料的種類
涂料一般由可揮發(fā)部分和不可揮發(fā)部分組成,當(dāng)涂料涂覆在包裝容器的表面后,其可揮發(fā)部分逐漸揮發(fā)逸去,留下不揮發(fā)部分固結(jié)成膜,所以不揮發(fā)部分稱為成膜物質(zhì)。成膜物質(zhì)又分為主要成膜物質(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)三類,主要成膜物質(zhì)可以單獨(dú)成膜,也可以與顏料等次要成膜物質(zhì)共同成膜。涂料的各種組成及品種見下表。
第二章涂料一、涂料的種類涂料一般由可揮發(fā)部分和不可揮發(fā)表5-2-1涂料的組成
組分
主要
成膜
物質(zhì)
油料
植物油:桐油、豆油等
樹脂
天然樹脂:蟲膠、松香天然瀝青等
合成樹脂:酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯等
次要
成膜
物
質(zhì)
顏料
無機(jī)顏料:鈦白粉、氧化鋅等
有機(jī)顏料:酞菁藍(lán)等
防銹顏料和體質(zhì)顏料:紅丹、硫酸鋇、滑石粉、碳酸鈣等
輔助成
膜物質(zhì)
助劑
增塑劑、催干劑、固化劑、防霉劑、乳化劑、潤滑劑等
揮發(fā)物質(zhì)
溶劑和稀釋劑
二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇等
第二章涂料
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