水性复合胶在软包装技术上的新发展

一、综述

聚氨酯胶粘剂性能优越，目前在我们软包装干式复合中，90％以上采用溶剂型聚氨酯胶粘合剂。但是大量溶剂挥发不仅造成环境污染，而且食品袋内的残留溶剂还会影响到食品质量与安全，目前欧美发达国家已经制定了相关的食品卫生法规，如美食品与药品管理局FDA、欧盟EU90/128以及德国BGVV，都明确规定了用于食品包装的胶粘剂类型，只要法规中没提到的化学品一律禁止使用，目前欧美使用溶剂型胶粘剂复合材料从10年前的80％减少到目前30％左右。但国内上千条生产线中大部分仍采用溶剂型胶粘剂，我国出口到日本、欧盟的茶叶、蘑菇、肉类等食品，都曾因卫生安全问题被退回。因此，食品卫生及包装不仅威胁着人们的健康，也影响了我国出口贸易经济。随着人们环境意识的不断增强，食品、包装材料绿色化、环保化必将越来越受到重视，因此水性聚氨酯胶粘剂应运而生。

实际上对水性聚氨酯胶粘剂的研究，世界上上世纪50年代就开始，七十年代水性聚氨酯胶粘剂的研究开发迅速发展。1967年水性聚氨酯胶首次出现美国市场。70~80年代，美、德、日从试制阶段发展为实际应用、生产。在我们这个行业，聚氨酯胶粘剂年产量70000吨左右，90％以上是溶剂型的产品，不符合世界对环保发展的要求。

二、法规要求

2007年开始，国家质检总局对食品用包装、容器、工具实行生产许可证制度（国质检食监【2006】334号），2007年率先在食品饮料行业的塑料包装、纸包装和复合软包装开展强制认证，塑料类食品包装产品的认证是目前认证的重点。

我国对食品及其包装材料的法律法规有二个：一个是《中华人民共和国食品卫生法》，另一个是针对塑料制品的《食品用塑料制品及原材料卫生管理办法》，前者是国务院颁布的后者是卫生部颁布，这两个都是强制性的法律。

包装制品的卫生标准分原材料和制品这两个方面：

原材料方面的卫生标准有GB9691-88《食品用聚乙烯树脂的卫生标准》、
GB9692-88《食品用聚乙烯树脂的卫生标准》和GB9693-88《食品用聚丙烯树脂的卫生标准》。

制品方面的卫生标准有GB9687-1988《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》、GB9688-1988《食品包装用聚丙烯成型品卫生标准》、GB9698-1988《食品包装聚苯乙烯成型品卫生标准》和GB9683-1988《复合食品包装袋卫生标准》。

在复合包装材料中，除了树脂、助剂外，目前还没有油墨和胶粘剂单独的卫生标准，也没有全国统一的产品标准，只有各个生产企业自订的企业标准。

涉入上列标准的卫生标准中与胶粘剂有关的卫生指标主要是二氨基甲苯TDA含量（不得大于0 .004mg/L）和残留溶剂总量（不得大于10mg/m2）、甲苯残留量（不得大于3mg/m2）。对于我们生产复合袋的包装厂家首先必须严格按照规定使用合格的溶剂，另外必须在工艺设备上采取措施，特别对烘干设备、温度和机速采取严格控制。更主要的是选用环保型的油墨和胶粘剂是解决问题的最好办法。

三、水性聚氨酯胶粘剂的特点：

·水为溶剂、不燃、不污染环境，卫生性能好；

·对潮湿作业环境不敏感，提高了产品的稳定性和适应性；

·制品中无残留TDA（欧盟法规2001/02/EC可检出量PAA以甲苯二胺计低于0.2毫升/公斤食品）；

·胶液流动性好，干燥速度适中；

·与溶剂型油墨或水性油墨有很好的适应性；

·复合膜有很好的透明性；

·对机器适应性好，一般复合机无需改造；

·胶水可直接使用，无需稀释，复合时，基本上无气味。

四、应用指南：

1、W-8830、8820物理特性：

8830水性复膜胶（8820）	技术指标
外观	乳白色略带蓝色荧光液体
8820含固量％	25
8830含固量％	28
粘度mpa.s/（25℃）	＜50
比重g/ml	1.1
pH	6.7

2、适用基材：PET、PE、CPP、OPP等塑/塑及镀铝、纸/塑的复合。

主要用于：药品、奶粉、饼干、方便面、膨化食品、盐包等。

3、干式复合性能测试表格：

试用条件：1、复合机型：FX600
2、机速：50~100m/min

3、烘道：65℃~85℃
4、压棍温度：60 ℃

材料结构（胶固含量）	状 态	初剥离强度	终剥离温度
OPP/PE（30％）	空白	1.22	1.90
OPP/PE（28％）	空白	0.90	1.50
OPP/CPP（28％）	空白	1.30	1.23
OPP/PET镀铝/CPP（28％）	空白	0.7/2.0	1.0/2.85
OPP/CPP （28％）	与421醇溶白墨叠色	2.40	1.56
OPP/CPP （28％）	与氯丙型黑色叠色	2.40	2.5
PET/CPP （28％）	与321油墨叠色	1.60	2.0

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5、使用方法及注意事项：

·建议使用专用的水性胶网纹棍；

·打开胶粘剂桶盖，在使用前匀速缓慢地搅拌几分钟；

·为促使涂布在薄膜上的水分挥发，根据复合材料来设定干燥温度，尽量趋向高温；

·为防止堵板，在停机时必须将刮刀松开，并使涂胶棍浸润在胶液中保持转动；

如复合膜表观出现隧道现象，有两点需注意：

一、刮刀不干净，应清理刮刀；

二、发生堵板，应清理涂胶棍

它是水性胶，一旦结冰，将导致粘接强度降低，建议储存温度为0℃~40℃。

五、相关问题解答：

如何选用涂胶辊？

选用网穴浅且开口大的涂胶辊，建议使用140线~150线/45u的涂胶辊。　

如何清洁复合机上水性胶粘剂？

不要等水性胶粘剂干掉再清洁，湿的用水很容易清洁，用水之后可以再用丙酮清洗。

为何溶剂胶粘剂与镀铝膜复合时比水性胶与其复合时更容易发生镀铝转移？

由于溶剂型胶粘剂中溶剂对镀铝膜表面的镀铝溶解性要比水对其的溶解性要好得多，以至于更容易发生镀铝转移。

复合膜剥离强度会不会在几个月后衰减呢？

这是不会的，粘合剂的粘接强度不会发生变化。

为什么用水性胶粘剂复合的产品在熟化室放一段时间后剥离强度会提高？

水性胶粘剂的分子量很高，熟化室内
温度较高，能够增加胶粘剂对薄膜表面的浸润，所以复合膜剥离强度会提高。

水性胶粘剂会不会影响油墨在薄膜上的附着力？

这与油墨的质量有关，如果油墨和薄膜的亲和力差，粘合剂可能会把油墨拉下来，发生油墨转移，建议使用质量好的油墨。

如何判断粘合剂是否完全干燥？

若复合膜下机时透明的，没有雾状，表面粘合剂已干燥。

本胶粘剂可以稀释吗？

请不要稀释本胶粘剂。若稀释会改变产品的表面能，并导致复合产品的外观不好，还会增加起泡，橘皮现象。

六、W-8830、8820与水性丙烯酸类胶粘剂的差异

产 品	W-8830、W-8820	国外同类产品
类 型	水性聚氨酯	水性丙烯酸
材 料	纸塑、镀铝/塑、塑/塑	镀铝/塑
网纹棍	100-200线	180~200线
胶 膜	柔软	脆而硬
贮存温度	0℃~40℃	5℃~35℃

成本分析

普通胶粘剂平均价格20.8元/Kg,水性胶14元/Kg

普通胶粘剂上胶量2.5g/平方,水胶2g/平方.

醋酸乙酯价格8.0元/Kg

产品名称	配比	胶成本	溶剂成本	总成本
普通胶75％	20:4:40	0.069	0.044	0.113
水性胶	20	0.09	0	0.090

结论

从以上成本分析，水性胶与普通胶相比平均成本下降0.023元/平方