軟包裝膠粘劑
全球軟包裝市場增勢迅猛,來自亞太地區的需求更是大幅攀升。據估計, 2015年全球消費軟包裝市場規模約917億美元,2020年預計將達1140億美元,年均增長4.4%。隨著亞太區超市、便利店的日益普及以由中產階級崛起催生的對食品包裝安全、品質等要求的上升,對產品包裝便利、環保需求日趨重視,食品飲料、個人護理品、藥品等行業帶動的軟包裝市場需求量增長最為顯著。
軟包裝用膠粘劑在我國經歷了二個階段的發展歷程:第一階段是七十年代末至八十年代初期,以單組份醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、橡膠型膠粘劑為主,高檔包裝產品以進口的雙組份聚氨酯膠粘劑為輔。第二階段是八十年代到現在以雙組份聚氨酯膠粘劑為主導,擠出復合膠粘劑為輔。
由于大部份單組份膠粘劑是醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、橡膠型為體系,用甲苯為主溶劑(僅一小部份是聚氨酯類型但技術上不夠成熟),且剝離強度不高,復合產品氣味較重,復合產品單調,僅以紙塑復合及塑塑復合為主,該包裝只能在非食品包裝上使用,目前已經逐步被淘汰,無法形成主流,唯一所能吸引人的是價格比較便宜,所以現在部份廠家在非食品包裝且要求不高的產品上仍加以使用,隨著國內環境保護意識的增強,該類膠粘劑將徹底被淘汰。
雙組份聚氨酯膠粘劑具有以下優點:
1.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及鋁箔材料的復合,復合產品質量好,強度高。
2.抗介質性能突出、能耐酸、堿、油、辣、及各種氧化物及化學品的腐蝕。
3.耐冷性及耐熱性好,很多食品包裝要求低溫冷凍保存或經過高溫121-135℃殺菌,而所使用的聚氨酯膠粘劑在經過上述條件仍能保持良好的剝離強度。
聚氨酯膠粘劑經復合反應后含有的異氰酸酯殘留單體固然微乎其微,但是當包裝物在經受高溫蒸煮后,這些殘留單體仍會透過塑料薄膜遷移到食品當中,水解天生芳香胺(TDA),具有致癌的潛伏因素,我國國內要求TDA含量不得超過O.004mg/L。故以TDI為原料制成的膠粘劑在蒸煮包裝上受到了一定的限制。
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境和生態的影響角度來考慮,乙酸乙酯溶劑型聚氨酯膠粘劑應當在限制之列。從這一點來看,酯溶型聚氨酯膠粘劑的發展方向是高固含量低粘度,只有這樣才能在未來的十年內酯溶型聚氨酯膠粘劑將占據70%左右的份額。
近幾年發展起來的以乙醇為溶劑的聚氨酯膠粘劑,從嚴格意義上講,該產品不屬于環保型膠粘劑,由于乙醇也是有機溶劑。但是醇溶型聚氨酯也有其優點:
1.不含游離的異氰酸酯單體,改善了操縱環境。
2.對水氣不敏感,進步了膠粘劑的穩定性和適應性。
3.以產業酒精為溶劑,生產本錢降低。
4.與醇溶型的聚氨酯印刷油墨配合使用有優良的復合適性。
5.復合膜制品殘留溶劑低。
目前醇溶型聚氨酯膠粘劑僅應用于普通干燥食品的復合包裝,就目前技術及醇溶的性質來看,要想達到酯溶型聚氨酯的剝離強度及蒸煮性能要求還不可能,而且國內外僅對用于蒸煮產品的包裝用膠粘劑TDA含量有規定,用于普通產品的包裝并沒有進行限制,故不可能取代酯溶型聚氨酯膠粘劑,發展遠景并不樂觀。
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將聚氨酯樹脂拼接上親水基團溶解于水溶液中。水性聚氨酯膠粘劑具有對環境無污染,不可燃、無毒,適應性廣等優點。但是水性膠粘劑復合強度等仍不及酯溶型聚氨酯膠粘劑,在蒸煮方面的技術開發目前也還是一個困難。同時干燥速度慢,能耗及本錢較高,在目前能源日益緊張的情況下也無法進一步的發展,因此在未來的十年內仍無法取代酯溶型聚氨酯膠粘劑。
從真正意義上講無溶劑聚氨酯膠粘劑才是環保型膠粘劑,目前國外已經大量使用了無溶劑膠粘劑。其優點為:
1.采用無溶劑膠粘劑,沒有了溶劑的污染,本錢相對下降。
2.不需要溶劑揮發干燥工藝,減少了能源的消耗。
3.復合制品沒有殘留溶劑的困擾,在生產環節也減少了水災等風險。
4.適用于各種類型的塑料復合包裝且對鋁箔也有良好的粘合效果,剝離強度高。
5.耐內容物性及耐高溫蒸煮性能可與酯溶型聚氨酯相媲美。
綜合上述情況及目前聚氨酯復合膠粘劑的發展情況,未來的十年內醇溶型聚氨酯膠粘劑將不可能得到發展,水性聚氨酯膠粘劑也仍無法與酯溶型聚氨酯膠粘劑相抗衡,而且也不是發展的主流。在未來的十年后,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逐步得到推廣,同時水性膠粘劑也會有一定的發展空間
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粘合劑系統對鋁箔具有極佳之初期及最終剝離強度。具備低粘度,高工作固含量操作之特性,并溶劑釋放性能優異,其典型工作固含量可控制于30% -35%左右,使之復合品質可靠性及低能耗、低生產成本優勢兩者兼備。產品有很高的柔韌性能,能滿足功能性包裝對粘合劑性能的應用需求,也適用于與 SiO 和 Al O 高阻隔鍍層薄膜的復合。