摘要：主要綜述了包裝用膠粘劑的概況。列出了包裝行業(yè)中使用膠粘劑的三個(gè)主要方面，對膠粘劑的分類與組成進(jìn)行了闡述，介紹了膠粘劑在包裝行業(yè)中的使用實(shí)例并預(yù)測了包裝用膠粘劑的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：膠粘劑；包裝
前 言
膠粘劑在包裝工業(yè)中的使用已經(jīng)有近百年的歷史。隨著包裝行業(yè)的發(fā)展，膠粘劑的消費(fèi)量保持著較高的水平，全球包裝工業(yè)年用膠量約占膠粘劑總用量的35％，據(jù)此推測包裝行業(yè)可能是膠粘劑最大的消費(fèi)市場。
包裝行業(yè)使用膠粘劑主要集中在以下三個(gè)方面：
1)包裝材料的制造
為了滿足使用方便、價(jià)格低廉的實(shí)際需要，大量的包裝材料是用合成材料制成的。這些材料的合成過程中，膠粘劑被廣泛地采用。這些材料主要包括六大類：
(1)鍍錫鋼板、無錫鋼和鋁材；
(2)金屬箔，主要是鋁箔；
(3)鍍金屬膜，主要是鍍鋁的聚丙烯和聚酯；
(4)各種高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、乙烯—丙烯酸酯離子交換聚合
物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺；
(5)紙張、紙板；
(6)玻璃
2)包裝物的成型
包裝物成型過程主要有：包裝板的成型，包裝板的拼接，包裝容器的成型及密封?，F(xiàn)代化的產(chǎn)品生產(chǎn)線可以使包裝容器成型、裝入產(chǎn)品、容器密封連續(xù)完成，其工作效率明顯高于單獨(dú)完成各工序的工藝。包裝物為軟復(fù)合材料(如紙袋)和硬塑料時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。而用于包裝物為紙箱的膠粘劑，在這項(xiàng)操作中需具備特殊的性能。
3)標(biāo)簽的膠接、印制，封口膠帶的制造等方面膠粘劑在包裝工業(yè)中的應(yīng)用主要為前兩個(gè)方面，但最后一個(gè)方面也是一個(gè)不容忽視的領(lǐng)域。
1 膠粘劑的分類及組成
1．1 膠粘劑的分類
天然膠粘劑和合成膠粘劑均可在包裝行業(yè)中使用。表1列出了包裝用膠粘劑的種類及它們的市場占有率。
同性能優(yōu)越的合成膠粘劑相比，天然膠粘劑憑著其價(jià)格低廉、易于清除及符合環(huán)保要求的優(yōu)勢，仍然發(fā)揮著重要作用。天然膠粘劑主要在紙張和紙板工業(yè)中使用。膠粘劑以水溶液、漿糊或乳液的形式存在，使用膠輥、刮板、噴嘴等涂膠工具施膠。這些工具表面的多孔結(jié)構(gòu)可以使膠粘劑的初粘性迅速增加。以聚醋酸乙烯及其共聚物為主體合成的分散液，性能明顯地提高，成為新的紙張和紙板用膠粘劑。這類膠粘劑的特點(diǎn)是可以用于一些使用天然膠粘劑無法粘接的材料，如聚乙烯、聚丙烯和亮光板。
包裝行業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品的制造速度是制約成本的重要因素。為了降低生產(chǎn)成本，層合紙的生產(chǎn)速度可以達(dá)到每分鐘幾百米，而包裝物每分鐘可以成型幾百個(gè)。在這種生產(chǎn)線上，溶劑型膠粘劑由于溶劑揮發(fā)速度的影響，正被乙烯—醋酸乙烯共聚型(EVA)熱熔膠所代替。熱熔膠采用噴涂的方法施膠，噴膠的膠接結(jié)構(gòu)冷卻后，即可達(dá)到滿意的膠接強(qiáng)度。熱熔膠的優(yōu)點(diǎn)是可以把紙張和紙板與一些表面難粘的材料粘接在一起，如鋁箔、聚合物薄膜、亮光板。
膠粘劑在實(shí)際應(yīng)用中以不同形式存在：
(1)以有機(jī)物溶液的形式存在
這種形式大約占總數(shù)的19％。主要應(yīng)用在軟復(fù)合材料的層合和部分標(biāo)簽的制作上，通常這些標(biāo)簽均為表面難粘的材料。
(2)以水溶液、乳液或水分散液的形式存在
這種形式為46％，主要應(yīng)用于紙張和紙板工業(yè)中。
(3)無溶劑型膠粘劑
主要類型有熱熔膠、膠粉、膠帶、膠膜和反應(yīng)型膠粘劑。熱熔膠帶主要用于包裝物快速成型和壓敏膠帶的制造，而反應(yīng)型膠粘劑主要用于復(fù)合材料的制造。
環(huán)保意識和安全使用觀念的不斷加強(qiáng)，促使包裝行業(yè)使用無溶劑型膠粘劑。最初制造軟復(fù)合材料，主要使用有機(jī)物為溶劑的膠粘劑。目前，無溶劑型膠粘劑及雙組分或三組分聚氨酯膠粘劑的使用迅速增加。聚氨酯膠粘劑在涂膠輥上使用可以現(xiàn)用現(xiàn)配，固化時(shí)依靠吸收空氣中的水分加快固化速度。
1．2 膠粘劑的組成
膠粘劑往往由多個(gè)成分構(gòu)成。首先其核心是粘料，然后構(gòu)成膠粘劑的成分要考慮到膠粘劑的性能合理、操作方便以及溶劑揮發(fā)時(shí)間、粘性、粘接性能穩(wěn)定等多種要求。通常，一種膠粘劑配方中至少包含以下內(nèi)容的兩項(xiàng)。
(1)粘料—聚合物；
(2)溶劑—水，有機(jī)物；
(3)增塑劑—降低玻璃化溫度；
(4)增粘劑—通常為天然樹脂，可以提高膠粘劑成膜后的內(nèi)聚強(qiáng)度；
(5)增稠劑和填料—控制粘度，增加固含量；
(6)表面活性劑—增加膠粘劑對膠接表面的浸潤程度；
(7)殺蟲劑和殺菌劑—在天然膠粘劑、紙張和紙板用膠粘劑中使用；
(8)乳化劑；
(9)蠟—改進(jìn)膠粘劑熔融后的流動性；
(10)抗氧劑。
2 膠粘劑在包裝體系中的實(shí)際應(yīng)用
2．1 包裝材料選擇的依據(jù)
根據(jù)實(shí)際需求，選擇或設(shè)計(jì)一種包裝物時(shí)必須考慮多種因素：
(1)成本；(2)消費(fèi)者的需求；(3)能夠標(biāo)明被包裝的物品，主要指標(biāo)簽的設(shè)計(jì)；(4)能夠與裝填工具匹配；(5)性能，如機(jī)械強(qiáng)度，隔離能力(可以隔絕有機(jī)溶劑、微生物、潮氣、氧氣和二氧化碳)、耐溫性(可以經(jīng)受煮沸、高溫消毒、冰凍等條件)、與被包裝物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
選擇包裝體系時(shí)，成本通常是一個(gè)重要的因素。為了降低成本，可以通過層合技術(shù)形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)復(fù)合結(jié)構(gòu)時(shí)，通過不同材料優(yōu)化組合來滿足性能的需要。復(fù)合材料需求最大的一個(gè)領(lǐng)域是用于制造有隔離層的食品、飲料包裝容器。金屬罐或玻璃瓶是良好的隔離型容器；另一方面，將紙、隔離型聚合物、金屬箔復(fù)合而成的復(fù)合材料也擁有相當(dāng)大的市場需求。在這些材料的層合過程中，膠粘劑的使用提高了復(fù)合材料的性價(jià)比。
2．2 膠粘劑在復(fù)合材料合成中的應(yīng)用
2．2．1 軟復(fù)合材料
2．2．1．1 食品包裝膜
食品包裝用的薄膜通常為可印刷的定向拉伸聚丙烯(BOPP)。為了便于密封，這種POPP膜的內(nèi)側(cè)是用聚氨酯類膠粘劑粘接的一層熱熔材料。
2．2．1．2 隔離型紙盒
這種紙盒是用紙板和鋁箔復(fù)合而成的，結(jié)構(gòu)如下圖所示：
︱熱熔材料︱可印刷的紙‖紙板‖鋁箔︱熱熔材料︱ 膠粘劑 膠粘劑
在這種結(jié)構(gòu)中，紙板提供必需的機(jī)械強(qiáng)度，鋁箔可以充分地隔絕氧氣。紙盒的內(nèi)外表面是分別在紙和鋁箔表面用熱熔涂布法涂的聚烯烴類熱熔材料，在紙板兩側(cè)通常使用淀粉—PVA(聚醋酸乙烯酯膠漿膠接成復(fù)合結(jié)構(gòu)。（待續(xù)）
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