論聚氨脂膠粘劑對尼龍膜的影響
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摘要:目前市面上使用的干式復(fù)合膠粘劑中有聚氨酯樹脂、馬來酸酐改性的聚丙烯樹脂兩大類三個(gè)種,即芳香族聚氨脂膠粘劑、脂肪族聚氨酯膠粘劑和馬來酸酐改性的聚丙烯懸浮液膠粘劑。
1)、請用脂肪族聚氨酯膠粘劑:
目前市面上使用的干式復(fù)合膠粘劑中有聚氨酯樹脂、馬來酸酐改性的聚丙烯樹脂兩大類三個(gè)種,即芳香族聚氨脂膠粘劑、脂肪族聚氨酯膠粘劑和馬來酸酐改性的聚丙烯懸浮液膠粘劑。
現(xiàn)在我們復(fù)合彩印膜還是以雙組份聚氨脂膠粘劑為主,分子結(jié)構(gòu)中含有羥基基團(tuán)的聚合物是由多元羥基化合物和多異氰酸酯反應(yīng)后制成聚氨脂膠粘劑,在復(fù)合過程中,膠粘劑的質(zhì)量好壞,直接影響復(fù)合膜的產(chǎn)品質(zhì)量,但這不是絕對的,影響復(fù)合膜的因素很多,有來自油墨、基材膜、溶劑、機(jī)械、操作技術(shù)等。膠粘劑層是無色、無味的;品質(zhì)差的膠粘劑因?yàn)榉枷阕瀹惽杷嶂?jīng)水解后會變成芳香氨,如甲苯二異氰酸脂變成甲苯二胺(TDI--TDA)。這種物質(zhì)將會對人體造成極大的損害,如果和包裝袋內(nèi)的內(nèi)容物接觸,食用后,具有致癌的危險(xiǎn)性。
BOPA膜做水煮、蒸煮袋中使用的膠粘劑是不允許使用含有芳香族聚氨酯的。從美國FDA的要求看,芳香族聚氨酯膠粘劑中殘留的單體在高溫時(shí)會水解生成甲苯二胺(TDA),此物質(zhì)為中等致癌物作用,危害食用者的健康。因此,無論是出口產(chǎn)品或內(nèi)銷產(chǎn)品,做為水煮、蒸煮袋產(chǎn)品,為了食用者的健康,也不要用芳香族聚氨酯膠做復(fù)合袋,最好用脂肪族聚氨酯膠做復(fù)合袋,在采購膠粘劑時(shí),除做各種條件下的剝離強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)外,還要求廠家一定要做毒性測試,不可輕易使用,防止對人體健康產(chǎn)生危害。雖然就目前醇溶性膠粘劑、水溶性和無溶劑復(fù)合還不能完全滿足BOPA膜做水煮蒸煮袋滅菌工藝要求,但從食品安全和環(huán)保方面考慮,使用無溶劑的復(fù)合方式對于塑料軟包裝產(chǎn)品來說是一項(xiàng)勢在必行的發(fā)展選擇。
2)、若選用尼龍膜作水煮、蒸煮袋應(yīng)注意:
為了提高聚氨酯粘合劑耐蒸煮性,通常是以改變軟段聚酯和硬段聚酯部分的分子結(jié)構(gòu),引入耐濕熱高溫鏈段,改變交聯(lián)劑品種,調(diào)整交聯(lián)劑的密度,甚至采用高聚物的混合形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的途徑來解決。膠粘劑本身要具有抗高溫考驗(yàn)的性能,不能在高溫下熔化或軟化而使復(fù)合物產(chǎn)生離層脫膠的現(xiàn)象。耐135℃高溫的蒸煮考驗(yàn).對膠粘劑的要求很高,不僅復(fù)合牢度高(大于4.5N/15mm)而且經(jīng)高溫蒸煮后的剝離力降低不多,甚至還會上升(有的可達(dá)14N/15mm以上)。
尼龍膜是一種吸濕很大的材料,做為水煮、蒸煮袋的表面層,在滅菌時(shí)直接與水接觸易產(chǎn)生吸濕等問題,做面層是不大適合的,為克服尼龍膜吸濕快的不良因素,保持尼龍膜做為表層的水煮、蒸煮袋,一般在選用膠粘劑和上膠量時(shí)都提高一個(gè)檔次,即后工序滅菌溫度為100℃,則選用膠粘劑時(shí)高出一檔選耐121℃膠,并將上膠量(干膠量)由原來的3.5g/㎡提高至4g/㎡~4.5g/㎡,以保證以尼龍膜做外層時(shí)的復(fù)合牢度達(dá)到應(yīng)有要求。
3)、醋酸乙酯含水量大尼龍膜受影響:
尼龍就是錦綸,由于錦綸大分子的端基對光、熱較敏感,導(dǎo)致錦綸變黃、發(fā)脆,所以錦綸的耐光性和耐熱性較差,不宜制作戶外用織物,所以尼龍膜如果暴露在空氣中,容易變黃發(fā)脆,降低壽命。因此在復(fù)合用的醋酸乙酯中,其純度非常重要。一般在國標(biāo)GB/T3728---2007工業(yè)乙酸乙酯中規(guī)定: 一級品實(shí)測含水量應(yīng)小于2000PPm、合格品水分含量小于4000ppm。現(xiàn)行的乙酸乙酯國家標(biāo)準(zhǔn)代號為GB/T3728---2007中對一等品和合格品水分的含量小于0.10% 。并且不含活性H+的異物。如若含水量多或含-OH物質(zhì)多的話,可能出現(xiàn)蒸煮后的復(fù)合包裝袋起皺、脫層等現(xiàn)象。在GB/T3728---2007標(biāo)準(zhǔn)中對水和醇的含量都有明確要求,往往大家對醇的含量未引起重視,在復(fù)合后引起成品起皺、條杠等都是含水、醇超標(biāo)產(chǎn)生的。
4)、尼龍膜在無溶劑復(fù)合中的應(yīng)用:
無溶劑粘合劑一般有兩種類型:芳香族異氰酸酯基聚氨酯和脂肪族異氰酸酯基的聚氨酯膠粘劑。
由于無溶劑復(fù)合工藝的特殊性,造成其對原材料性能有著很強(qiáng)的依賴性,許多能適合干式復(fù)合工藝的原材料無法適用于無溶劑復(fù)合,所有的新材料必須進(jìn)行試驗(yàn)才能大規(guī)模使用。油墨,薄膜的種類、添加劑的含量、表面狀況,黏合劑都會對最終的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響,特別是無溶劑復(fù)合速度快,初粘力弱,因此對BOPA膜的厚薄均衡度要求比較嚴(yán)格,由于無溶劑復(fù)合上膠量少,初粘力基本為零,因此要求膜的表面張力要高,膜面粗糙度要小,膜的添加劑和再造粒料盡量少加以保證復(fù)合效果。所以在進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)前必須對原(輔)材料、生產(chǎn)工藝進(jìn)行試驗(yàn)性評估以減小風(fēng)險(xiǎn)。
在BOPA在無溶劑復(fù)合中,選用的膠粘劑必須具有很好的粘接牢度和耐熱性、以及抗介質(zhì)性,并保證復(fù)合后的交聯(lián)固化程度。同時(shí)要根據(jù)基材和耐溫等級的不同去選用不同品牌、不同型號的膠粘劑。有些型號的膠只適用于塑/塑復(fù)合,而不適合鋁/塑復(fù)合。有的型號只適合水煮而不適合耐120℃,因此在選購膠粘劑時(shí)必須恰當(dāng)選用,切不能一膠多用,并且先做好膠和各種材料的配伍試驗(yàn),因此在無溶劑復(fù)合中對于尼龍膜的要求必須:
1、BOPA膜均衡性厚薄偏差要求控制在6%以內(nèi),由于無溶劑復(fù)合速度快,若厚薄均衡差別大會產(chǎn)生復(fù)合起皺、氣泡等。
2、無受潮,吸濕性應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),最好在1.5~2.5%左右,若超過3%則會引起復(fù)合干燥減慢、膠液不干、氣泡產(chǎn)生、使尼龍膜發(fā)黃變色嚴(yán)重還會產(chǎn)生脫層現(xiàn)象。
3、表面潤濕張力應(yīng)在52~54達(dá)因左右,電暈處理會影響材料的阻隔性,因而對材料進(jìn)行電暈處理時(shí)要合理,不宜過大,如果電暈處理過渡(擊穿),會影響包裝袋的熱封性,也會產(chǎn)生電暈熱封異味;谋砻鏌o劃痕、無凹凸?fàn)、無臟點(diǎn)、雜質(zhì)粉塵。
4、添加劑量應(yīng)控制在300~500PPM以內(nèi)、太少影響開口性等膜的功能,太多又破壞復(fù)合強(qiáng)度。
5、膜的光潔度適當(dāng)高些,一般可控制在Ra0.08~0.12um之間。因無溶劑復(fù)合,上膠量少,若膜面過于粗糙,膠液難以填平凹凸不平的膜面,而產(chǎn)生復(fù)合強(qiáng)度不好及白點(diǎn)產(chǎn)生等質(zhì)量事故。
6、尼龍膜使用寬度不應(yīng)超過機(jī)器允許的最大幅度,同時(shí)也不應(yīng)小于機(jī)器允許最大幅庰的60%。若作為第二基材,應(yīng)比印刷涂布基材寬0~5mm。(可參考2014.03期刊尼龍膜與無溶劑復(fù)合工藝 )
(來自:包裝企業(yè)網(wǎng))