软包装生产中粘合剂的粘接机理及粘接强度下民间组织

软包装生产中粘合剂的粘接机理及粘接强度(下)

温度

高温中的粘合剂会发生一定程度的降解，粘接性能降低，较高的温度还会使胶层变形，使内聚强度下降。温度会促使粘合剂进一步交联，使可迁移和可挥发成份逸出，都会使粘合剂性能发生变化。

低温

低温易产生应力集中，这是由于粘合剂与被粘物热膨胀系数不同等因素造成的，聚氨酯粘合剂具有优异的耐低温

湿度

一些高分子材料，尤其是含酯键的聚氨酯类粘合剂，在湿热环境下，会水解而丧失强度和硬度。在潮湿环境中，水会通过粘合剂暴露的边缘渗入胶层，集中在界面的弱边界层上，使粘合剂的强度明显降低。

化学介质

化学介质有溶剂、芳香剂、高聚物各种添加剂等。对粘合剂的作用有多样性，有些能阻碍延缓固化交联；有些溶胀、溶解粘合剂；有些渗入形成弱界面层，都可引起粘合强度下降。稀释剂分非活性稀释剂和活性稀释剂两类。

当空气中湿度太大时，由于溶剂的挥发带走了胶槽和基材上粘合剂表面大量热量，致使基材的粘合剂表面温度比周围环境的温度低。这样，空气中的水蒸气就会凝聚在粘合剂的表面上，使胶层发白，导致粘合后的复合强度降低。稀释剂的用量对粘合剂的性能有影响。

用量过多，由于粘合剂系统中的中低分子组份多，阻碍了粘合剂固化时的交联反应，影响了粘合剂的性能。尤其是在使用过程中，由于树脂的一边在固化，溶剂要从粘合剂的系统中挥发出来，故增加了粘合剂的收缩率，降低了粘合剂的复合强度、耐热性和耐介质性能。剥离强度是干复生产中最重要的指标，剥离强度对产品的最终性能和质量起非常重要的作用。对剥离强度产生影响的因素是多方面的，材料、工艺、内容物都有影响。下面对此逐一进行分析，并提出适当对策。当然，每一次具体的剥离强度不合格都有其主要的特殊因素，需要做具体分析。

稀释剂纯度不够，含有超标的水分、醇类使粘合剂比例失调。稀释剂储存时要密封，杜绝水汽进入，稀释剂的含水率要定期检测。聚氨酯粘合剂可用多种溶剂稀释，如乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮、甲苯等。综合安全、卫生、相溶、挥发等要求，一般选用乙酸乙酯。对乙酸乙酯的最大要求是含水量及不带一oH、一cooH、一NH 基团的化学成份。否则与固化剂异氰酸酯反应，造成粘合剂配制比例失调，又产生CO2造成气泡。干式复合中，对醋酸乙酯含水量要求<O．2％，在汉高等公司中要求含水量<0．1％。使用了醇溶性油墨或油墨稀释剂，醇类成份未烘干，残留较多，以致与固化刘反应，造成发粘。醇溶性油墨应使用醇溶性合剂，印刷中溶剂尽量不使用醇类配比.

粘合剂涂布要适量，且熟化要充分。熟化温度过低，固化缓慢，交联不充分。要选用适当的熟化温度，熟化时间要充分,必要时选用快速固化粘合剂。熟化温度及时间主要视粘合剂品种而定，一般聚醚型粘合剂在40`-50℃ 熟化12小时以上即可，聚酯型粘合剂在40℃ ～50℃下熟化24小时以上，蒸煮型粘合剂应在50℃一60℃ 内熟化48小时一96小时.如果材料卷径大，熟化时间还应延长.

对于镀铝膜，一般应提高熟化温度，缩短熟化时间，使粘合剂快速固化，减少其渗透破坏作用。对一些自动包装机用膜卷,则应尽量低温熟化，适当延长熟化时间,避免添加剂在高温下过多析出，形成油状斑块。

粘合剂的选择应考虑的因素：不同的基材以及不同的内外层基材厚度；不同的内容物；车间环境，地域环境；使用条件;设备状况；卫生性能。根据不同的品结构、后加工要求、内容物等粘合剂。另外，不同的粘合剂性能差，应使用专用粘合剂，如复铝箔粘费铝膜粘合剂、抗介质粘合剂等。粘合剂中的醚键(一O一)与滑爽剂基(NH )形成氢键，影响复合强此，聚酯型剥离强度较高。上胶量的确是复合软包装生产中的重要因素之一。上胶量与产品的许多性能有直接关系，如复合膜的剥离强度、抗介质性、外观、软硬等。上胶量超过6g／m2 就失去了意义，性能已饱和，还造成许多副作用，如滑移、成本升高等。粘合剂与油墨层的相容性不好，特别是多套色、油墨层厚的地方，不可用聚酰胺油墨里印。注意油墨添加剂的作用，对油墨面大，油墨厚的印刷膜，要提高上胶量，选用低粘度、高固含量粘合剂，使胶液能渗透到基材表面，充分干燥。基材表面张力不好，基材的电晕处理不足或不均匀，复合基材表面张力达不到38mN／m。低于此值，复合强度不佳，若达40—42mN／m，则效果更好。复合时的粘合温度偏低，粘合剂活化不足，复合时的粘性不高，对第二基材的浸润不好，以致两种基材之间不能很好地粘接，影响了剥离强度。应对不同基材采取不同的复合温度，并对第二基材进行预热。

复合膜经过～段时间后剥离强度下降，是粘合剂的适应性不好。当粘合剂分子量偏大，内聚力大时，硬化快，工艺适应性差。复合后由于粘合剂分子调整收缩，使粘合力下降。有些粘合剂耐热性差，在加工受热过程中粘合力下降。要适当增加上胶涂布量，充分熟化。

基材中的添加剂造成的影响。这种影响相当大并且在一定的时间后表现出来，因为不急速析出，所以不影响印刷、粘合和热捌。然而随着时间延长，会影响到全部或局部的剥离强度。聚乙烯或聚丙烯在加工造粒或加工制膜时，都需要添加助剂，如热稳定剂、抗氧剂、抗静电剂、开口剂、滑爽剂等，这些低分子的添加剂随时间向薄膜表面迁移和渗出。对刚复合的膜，由于迁移出的不多，不致引起剥离强度下降。但随着时间的推移，迁移出的添加剂越多，在基膜和粘合剂层之间形成一个薄弱层，破坏了原有的粘结状态，使剥离强度下降。

内容物影响。如果是包装内容物一段时间后脱层，是由于粘合剂耐内容物性较差。当内容物性中的醋、香辣、油脂等透过内层膜进入粘剂层中时，由于阻隔层的作用使其无法继续外迁，造成脱层。典型的现象出现在铝箔复合袋中，当其包装榨菜、辣酱、泡菜、果汁、果酱等产品时，存放一段时间后，剥离牢度就会大大下降，严重时发生脱层分离。这些酸性食品含有乳酸、乙酸、Vc等低分子有机酸。当这些酸渗透迁移到粘合层中时，就聚集在铝箔与胶膜之间，铝箔与这些有机酸反应生成有机铝酸盐，导致内层材料与铝箔之间的剥离强度下降或分离。因此对不同的内容物要选用相应的粘合剂及汪墨。

复合膜经过一段时间后剥离强度下降。

加工后的存放条件影响剥离强度。薄膜吸潮，如果是易吸水的复合膜，从空气中慢慢吸潮或反复吸潮又干燥，造成剥离强度下降。因此对复合好的薄膜应加强保管，另外可选用耐湿耐热性好的基材对复合膜包装存放。

作者 江谷

对塑料制品、软包装生产技术及企业管理较为精通。曾在相关杂志上发表数十篇专业文章，著有《复合软包装材料与工艺》一书

信息来源: 《 中国包装工业 》

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