復合薄膜制作的食品軟包裝具有攜帶方便、易貯存以及保證儀器衛生等優點，受到人們的青睞。近年來，這種新型包裝發展非常迅速，為了滿足對軟包裝大幅度增長的需要，全國各地相繼引進了上百...
復合薄膜制作的食品軟包裝具有攜帶方便、易貯存以及保證儀器衛生等優點，受到人們的青睞。近年來，這種新型包裝發展非常迅速，為了滿足對軟包裝大幅度增長的需要，全國各地相繼引進了上百條復合薄膜生產線，促進了生產復合薄膜用膠粘劑的發展。
任何一種薄膜都有它固有的優缺點，只有將各種特性的薄膜復合在一起才能得到高性能的復合材料。這些復合材料的性能除了與選用的薄膜有關外，還取決于把不同薄膜復合在一起的膠粘劑性能，復合薄膜的生產方法主要擠出復合和干法復合，干法復合是用膠粘劑經復合機將不同薄膜粘合在一起，其工藝適合于各種薄膜基材的復合。目前，世界各國干法復合使用的膠粘劑都聚氨酯膠粘劑，可制得滿足耐熱、耐寒、耐油、耐酸、耐藥品、阻氣、透明、耐磨以及耐穿刺等性能要求的軟包裝復合薄膜。
7.4.2.1
普通包裝用復合薄膜膠粘劑
普通包裝用復合薄膜聚氨酯膠粘劑一般包括干燥食品（又叫輕食品）包裝用膠和耐70～100℃煮沸殺菌用的蒸餾食品包裝用膠。通常此類膠粘劑為雙組分溶劑型聚氨酯膠粘劑，主劑是聚醚或聚酯多元醇經芳香異氰酸酯改性后含羥基的聚氨酯多元醇（稱甲組分），固化劑是芳香異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物（稱乙組分）。使用時將甲組分與乙組分按一定比例混合，再用醋酸乙酯稀釋到一定濃度后進行施膠涂布。
制備方法示例如下。
[實例1]
（主劑：PDA-TDI-BDO）
制造主劑的設備為500L不銹鋼反應釜、1m2回流冷凝器、框式攪拌器（轉速80r/min）、夾套蒸汽或熱水電加熱。
聚已二酯-二甘醇酯（PDA）在130～135℃、1.3kPa條件下進行真空脫水3h，測定水分在0.06%以下，PDA分子量2000，酸值≤0.5mgKOH/g。TDI為80/20異構體。醋酸乙酯為工業一級品。
將130kg
PDA加入反應釜，開動攪拌機，加熱至45～50℃之后開始加入28.3kg
TDI，反應溫度控制在70～80℃，反應2h，然后加8.8kg
1，4-丁二醇（BDO）進行擴鏈反應，反應時間為1h，再加入167kg醋酸乙酯，攪拌20min，冷卻出料。制得粘度為1200～1500mPa·s淺黃色粘稠液、固含量為50%的主劑（甲組分）。
制造固化劑的設備是100L搪瓷反應釜、1m2加冷凝器、框式攪拌器（轉速80r/min）、蒸汽或熱水電加熱、三羥甲基丙烷（TMP）熔化貯槽。
先將18.3kg醋酸乙酯投入反應釜，開動攪拌，加入43.5kg
TDI，加熱至45～50℃，再慢慢加入預先溶化的TMP11.2kg，反應溫度控制在70℃，反應時間3h，冷卻至50℃出料，制得固含量為75%、NCO含量為13%～14%、粘度為（2000±500）mPa·s的淺黃色透明液體狀固化劑（乙組分）。
膠粘劑按甲組分:乙組分=10:1（質量比）配制。
[實例2]
（主劑：聚已二酸間苯二甲酸-乙二醇-新戊二醇）
以聚已二酸間苯二甲酸-乙二醇-新戊二醇酯多元醇為原料，另添加γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷[OCN-（CH2）3-Si（OCH3）3]偶聯劑與TMP-TDI加成物組成的膠粘劑，可用于耐煮沸包裝的復合薄膜膠粘劑。
取已二酸：間苯二甲酸：乙二醇：新戊二醇=1:1:1.7:0.3（摩爾比）的聚酯多元醇（羥值23、分子量5000）100份、TMP-TDI加成物25份、醋酸乙酯30份以及γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷2份制得膠粘劑。
將該膠以3g/m2涂布量涂于聚酯薄膜，在50℃、0.07MPa下與尼龍薄膜進行復合，3天固化后，其復合薄膜剝離強度為900g/15mm。在沸水里煮沸3h后其復合薄膜剝離強度為820g/15mm。
[實例3] （主劑：雙酚
A-環氧丙烷多元醇）
取雙酚A：環氧丙烷=1:6（摩爾比）的雙酚A聚醚多元醇（平均分子量3000、羥值40）50份、聚合MDI（44V-10）86份以及γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷2份混合后配制成膠粘劑。將該膠粘劑以4g/m2的涂布量涂于PVC膜（50μm），以0.05MPa、50℃條件下與鋁箔（40μm）進行復合，經3天固化后制得復合薄膜，其剝離強度為1200g/15mm。煮沸3h后剝離強度為1150g/15mm。
[實例4]
（主劑：聚已二酸-3-甲基-1，5-戊二醇-HD-BDO-MDI）
1摩爾聚已二酸-3-甲基-1，5-二醇-已二醇（3-甲基-1，5-戊二醇與已二醇的摩爾比為1:1，平均分子量2000）、1.05mol
1，4-丁二醇混合均勻，加熱至40～100℃，加入2mol
MDI，反應溫度50～150℃，制得含羥基的聚氨酯，用酯酸乙酯配制成固含量為40%的羥基聚氨酯溶液（主劑）。固化劑是TMP-TDI加成物（75%醋酸乙酯溶液）。按主劑：固化劑=100:5-7.5（質量比）配比，用醋酸乙酯稀釋成20%溶液作為層壓復合用膠粘劑。涂布量為3.0g/m2，用于聚酯薄膜與聚丙烯（CPP）薄膜層壓復合，于40℃固化3天制成復合薄膜。將復合膜浸漬在100℃熱水中20天，其薄膜仍呈透明，無收縮，粘合強度良好。薄膜放置于由雷屬菌等四種細菌組成的混合培養液中，經30℃×24天，其復合薄膜耐細菌性良好。
2.品種與技術指標
普通食品包裝用復合薄膜聚氨酯膠粘劑在國內已有生產，主要技術路線都是以聚已二酸類聚酯多元醇為原料。而國外大多采用環氧丙烷聚醚為原料，其成本較低。國內普通食品包裝用聚氨酯膠粘劑的技術指標見表7-7，日本普通用品包裝用聚氨酯膠粘劑的技術指標見表7-8。
表7-7
國內普通食品包裝用聚氨酯膠粘劑的技術指標
|
品 種
|
固含量，%
|
粘度（25℃）/mPa·s
|
配比（主劑/固化劑質量比）
|
生產廠家
|
|
主劑
|
固化劑
|
主劑
|
固化劑
|
主劑
|
固化劑
|
|
UK2850
|
UK5000
|
75
|
75
|
2500±500
|
2000±500
|
100/20
|
北京市化工研究院分院
|
|
ZS-8920SF
|
ZS-8920AL
|
50
|
75
|
-
|
-
|
100/10
|
上海申化科技公司
|
|
JN-826A
|
JN-826B
|
40
|
50
|
250
|
250
|
100/15
|
青島化纖材料廠
|
|
PU-170A
|
PU-170B
|
35
|
75
|
1000～3000
|
1000～3000
|
100/10
|
浙江黃巖油墨化學廠
|
|
PU-185
|
PU-580
|
50
|
50
|
1000～1500
|
1500±500
|
100/20
|
浙江省浦江天駿化工廠
|
表7-8
日本普通食品包裝用聚氨酯膠粘劑的技術指標
|
品 種
|
固含量/%
|
粘度/mPa·s(25℃)
|
主劑/固化劑質量比
|
生產廠家
|
|
主劑
|
固化劑
|
主劑
|
固化劑
|
主劑
|
固化劑
|
|
AD-305E
|
AD-355E
|
75
|
75
|
5000～7000
|
1800～2800
|
100/100
|
東洋油墨化學公司
|
|
AD-503
|
CAT-10
|
35
|
75
|
2400±60
|
1750±750
|
100/4.5
|
東洋油墨化學公司
|
|
EPS-781
|
DA-80
|
70
|
80
|
1760～4630
|
2700～6200
|
100/50
|
大日本油墨化學公司
|
|
A-967
|
A-7
|
70
|
80
|
4000～7500
|
-
|
100/100
|
武田藥品工業公司
|
3.使用方法
膠粘劑使用方法是否合理直接影響復合薄膜的質量，每種牌號膠粘劑都有其自身的特點，在使用前必須詳細了解生產廠家的有關使用說明。在此簡單介紹膠液配制、涂膠量以及復合與熟化基本方法。
（1）膠液配制
按膠粘劑產品規格確定甲、乙組分的配比（參看表7-7）。膠粘劑使用的工作濃度為25%～40%，稀釋的溶劑是醋酸乙酯，要求醋酸乙酯的含量≥99.8%，含水量不超過300×10-6，乙醇含量≤0.02%，醋酸含量低于0.05%。稀釋時需按要求往主劑中加入醋酸乙酯，并在進行充分攪拌后，再將固化劑加入到稀釋好的主劑中，再充分攪拌均勻。一般配制好的膠粘劑存放于密閉容器中，使用1～2天無明顯影響復合薄膜質量的問題。
（2）涂膠量
涂膠量（以干膠量計算，g/m2）是影響復合薄膜粘合強度的重要因素之一，須根據復合薄膜使用目的和薄膜材質的不同確定涂膠量，干式復合薄膜的涂膠量見表7-9。
表7-9
干式復合薄膜的涂膠量
|
分 類
|
薄膜結構與用途
|
涂膠量/（g/m2）
|
|
普通包裝用
|
平整和光滑的薄膜
|
1.5～2.5
|
|
級別和光滑性差的薄膜
|
|
|
多色印刷油墨量涂布多的薄膜
|
2.5～3.5
|
|
聚合物涂層薄膜
|
|
|
含水分的容器
|
3.5～4.0
|
|
煮沸包裝用
|
蒸餾袋（70～100℃）
|
3.0～3.5
|
|
蒸煮包裝用
|
透明蒸煮袋
|
3.5～4.0
|
|
有鋁箔結構的高溫蒸煮袋鋁箔容器
|
4.0～5.0
|
（3）復合與熟化
涂上膠粘劑的薄膜在50～80℃的烘道進行干燥，復合輥溫控制為50～90℃，復合壓力為0.25～0.4MPa。復合后薄膜通常需在室溫下（不低于20℃）放置8天以上才能完全固化。為了縮短固化時間，熟化時間可在40～65℃進行，熟化時間為24～48h。干法復合薄膜工藝見圖7-3。
7.4.2.2
耐121℃蒸煮殺菌用復合薄膜膠粘劑
耐120℃蒸煮殺菌用復合薄膜膠粘劑適用于制備中溫蒸煮袋（121℃下殺菌30min）。日本耐121℃蒸煮殺菌包裝用復合薄膜聚氨酯膠粘劑品種與技術指標見表7-10。
表7-10
耐121℃食品包裝用聚氨酯膠粘劑的品種與技術指標
|
主劑型號
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AD-502①
|
AD-1080A①
|
AD-1010①
|
EPS-75A②
|
|
組成
|
聚酯多元醇
|
聚酯多元醇
|
聚酯多元醇
|
聚酯多元醇
|
|
固含量/%
|
50±2
|
60±2
|
50±2
|
60
|
|
粘度/mPa·s
|
3500±500
|
1660
|
3500±500
|
1070～1760
|
|
固化劑型號
|
CAT-10①
|
AD-1080B①
|
AD-RTI①
|
KW40②
|
|
組成
|
多異氰酸酯
|
多異氰酸酯
|
多異氰酸酯
|
多異氰酸酯
|
|
固含量/%
|
75±2
|
75±1
|
70±2
|
40
|
|
粘度/mPa·s
|
1750±750
|
420±100
|
150±50
|
250
|
|
主劑：固化劑（質量比）
|
100:7
|
100:17
|
100:7
|
5:1
|
|
溶劑
|
醋酸乙酯
|
|
特性
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質硬，耐內容物性好，適合不同類型薄膜復合，可擠出復合AC劑（120℃×30min）
|
優良的耐內容物性，適用各種薄膜復合（120℃×30min）
|
適用鋁箔復合，耐內容物性優良，質硬，膠膜厚，反應時間長（120℃×30min）
|
強力粘接不同類型薄膜（120℃×30min）
|
|
主要用途
|
普通用鋁塑蒸煮用
|
鋁塑蒸煮用透明薄膜蒸煮用
|
鋁塑蒸煮用
|
煮沸用鋁塑蒸煮用
|
①日本東洋油墨制造公司產品。
②大日本油墨化學工業公司產品。
[實例]主劑（聚對苯二甲酸-癸二酸-乙二酸-新戊二醇）
將對苯二甲酸二甲酯194.2g、乙二醇124g、新戊二醇208.3g、三氧化銻0.14g以及醋酸鋅0.2g加入反應器，攪拌均勻，通入氮氣，于160～220℃進行酯化反應，反應產生的甲醇被蒸發后，加入癸二酸202.3g，于220～230℃進行酯化反應，然后于230～260℃下減壓30min后，再在133Pa真空下270～275℃縮聚2h，制得數均分子量為10000的聚酯多元醇，用醋酸乙酯配制成固含量為50%的溶液即為主劑（甲組分）。
聚氧化丙烯二醇（數均分子量為1000）500g與二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯250g，于90℃反應7h，制得含NCO基為5%～6%的聚醚氨酯多異氰酸酯（數均分了量為1500）的固化劑（乙組分）。
膠液的配制是由主劑：固化劑:均苯四酸酐=100:10:1（質量比）比例制成。復合薄膜的結構為聚酯薄膜（12μm）/膠粘劑/鋁箔（15μm）/膠粘劑/未拉伸聚丙烯薄膜（70μm）。貼合后的薄膜于40℃固化3天，制成的復合薄膜裁成300min×15mm大小的試片，于拉力機上進行剝離強度測定。鋁箔與未拉伸聚丙烯薄膜的剝離強度為1200g/15mm。
將復合薄膜制成12cm×14cm大小的袋，內裝食醋:色拉油:肉汁=1:1:1的混合液，于120℃、30min、0.15MPa的加壓下進行熱水殺菌試驗，再于40℃保存30天，測定鋁箔與聚丙烯薄膜的剝離強度為1300g/15mm。經蒸煮試驗的復合薄膜沒有發現薄膜有分離現象，貯存穩定性好。
固化劑還可采用TMP-TDI加成物，最好采用TMP-IPDI加成物和HDI縮二脲。
7.4.2.3
耐135℃高溫蒸煮殺菌用復合薄膜膠粘劑
耐135℃高溫復合薄膜主要用于制造高溫蒸煮袋，而高溫蒸煮袋是20世紀60年代美國開發的，用于宇航員食品包裝，在常溫下放置使用壽命長。食用時，既可冷食又可熱食，使用方便，節省保存的能量，因此很受人們的歡迎。1964年日本大冢食品公司使用高溫蒸煮袋（透明）包裝咖啡食品獲得成功。1970年日本銷售高溫蒸煮袋7000萬只，1971年銷售1億只，到現在，高溫蒸煮袋的銷售量仍以15%的年增長率迅速增長。
高溫蒸煮袋的特點是：①能殺死全部細菌，保存期長，透明袋有1年以上適用期，而不透明鋁箔（中間層）袋有2年以上的食品保存期；②透氧性和透濕性極小，內容物不發生腐敗變質；③可以利用罐頭食品的生產技術和設備，所以高溫蒸煮袋又叫罐頭；④封口可靠，易于操作；⑤袋子留有裂口，易拆封，用手一撕即開封；⑥裝潢印刷美觀；⑦能在3min以內加熱食用；⑧廢棄物易處理；⑨可在常溫下貯存。
通常在85℃的溫度下所有致病細菌都會被殺死，但其中危害性最大的肉毒桿菌和孢子菌于135℃下、10min才能被殺死，所以要求制造復合薄膜用的聚氨酯膠粘劑要耐135℃。
[實例1]（主劑：聚對苯二甲酸-間苯二甲酸-壬二酸-乙二醇-環氧樹脂）
對苯二甲酸二甲酯194.2g、乙二醇248.3g、醋酸鋅0.2g，通入氮氣，于160～220℃進行酯交換反應，蒸出反應生成的甲醇后加入間苯二甲酸83.1g，于200～220℃進行酯化反應，蒸出反應生成的水，再加入壬二酸282.3g，于220～230℃進行酯化反應，慢慢減壓，于220～230℃縮合60min后再減壓至133Pa，于220～230℃縮合4h，制得數均分子量為50000的聚酯多元醇。
將以上制得聚酯多元醇50g溶解于67g醋酸乙酯中，加入苯酐2g、磷酸0.1g、環氧樹脂（Epikote1002）15，于60℃加熱攪拌4h，制得固含量為50%粘稠液（主劑）。
固化劑是含NCO%為17.3%的IPDI三聚體，用醋酸乙酯配制成固含量為50%的溶液。
按主劑:固化劑=100:7.5（質量比）配制成膠粘劑。
復合薄膜的結構為聚酯薄膜（12μm）/膠粘劑/鋁箔（9μm）/膠粘劑/未拉伸聚丙烯（70μm），貼合后的薄膜于50℃固化3天。將復合薄膜裁成360mm×15mm大小的試片，于拉力機上進行剝離強度測定，鋁箔與未拉伸聚丙烯薄膜的剝離強度為1250g/15mm。
將復合薄膜制成13cm×17cm大小的食品袋，內裝4.2%濃度的食醋，于135℃×30min、0.45MPa壓力下進行熱水殺菌后，于60℃保存7天未發現復合薄膜有分離現象。經耐熱、耐酸試驗后鋁箔與聚丙烯薄膜的剝離強度為1000g/15mm。
在膠粘劑組分中，添加1%γ-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）偶聯劑，其耐熱耐水解性能更優良。
[實例2]（主劑：聚對苯二甲酸-間苯二甲酸-已二醇-新戊二醇-偏苯三酸酐）
將對苯二甲酸二甲酯48.5g、乙二醇37.2g、新戊二醇52g及鈦酸四丁酯（催化劑）0.027g加入反應器中，在氮氣中攪拌加熱至160～200℃進行酯交換反應，約2h可蒸出理論值為95%的甲醇。然后再加入間苯二甲酸41.5g和已二酸73g，于180～240℃進行酯化反應。在酸值為20時，將反應器慢慢減壓至133Pa，于240℃縮聚3h，制得兩端基為羥基的聚酯多元醇，測定羥值為10，酸值為0.5，分子量為11000。
在以上聚酯多元醇中加入偏苯三酸酐6.2g，于200℃反應1h，用液相色譜進行測定，確認反應體系中不存在游離的偏苯三酸酐。此時，該聚酯多元醇中的端羥基約90%被偏苯三酸酐反應掉，經偏苯三酸酐改性的聚酯多元醇的酸值為17，羥值在1以下。用醋酸乙酯將改性的聚酯多元醇配制成50%的粘稠液即為主劑。
固化劑是TMP-HDI的加成物，用醋酸乙酯配制成75%的溶液。
以主劑:固化劑=100:10（質量比）配成膠粘劑，涂膠量為4～5g/m2。
復合薄膜的結構為：PET（12μm）/膠粘劑/鋁箔（9μm）/膠粘劑/CPP（70μm）。固化溫度40℃，時間為4天。將復合薄膜裁成200mm×25mm大小的試片，測定鋁箔與CPP薄膜的剝離強度為900g/15mm。
將復合薄膜制成袋，內裝3%醋酸:色拉油:番茄醬=1:1:1的肉湯。在135℃×20min、0.38MPa加壓下熱水殺菌后的復合薄膜，其鋁箔與CPP薄膜的剝離強度為660/15nn。
聚酯多元醇合成中用癸二酸代替已二酸時，其復合薄膜的剝離強度可達1200g/15mm（蒸煮前）、960g/15mm（蒸煮后）。
[實例3]（主劑：聚酯氨酯多元醇-羥基聚酯多元醇）
1.聚酯氨酯多元酯的制備
將間苯二甲酸380份、已二酸350份、乙二醇180份、新戊二醇350份加入反應器中，通入氮氣并攪拌，加熱至160～220℃，酯化反應4h，慢慢減壓至133Pa，待酸值降到2以下后停止減壓反應，制得分子量為4000的聚酯多元醇。將該聚酯多元酯500份加入反應器中，慢慢加入15.5份IPDI（NCO/OH值為0.56），加熱至100～150℃反應6h后，制得分子量為120000的聚酯氨酯多元醇，取500份該多元醇，加醋酸乙酯500份溶解，制得固含量為50%的粘稠液即為聚酯氨酯多元醇（主劑-1）。
2.含羥基聚酯多元醇
將500份聚對苯二甲酸-間苯二甲酸-已二酸-乙二醇-新戊二醇（分子量7000）加入反應器中，再加入22份偏苯三酸酐，于180℃反應2h。通過液相色譜法測定確認反應器中無游離的偏苯三酸酐存在時停止反應。聚酯多元醇中的端羥基約80%與偏苯三酸酐反應，制得羧基改性聚酯多元醇的酸值為23，羥值為3.2。用醋酸乙酯配制成固含量為50%的改性多元醇稠液（主劑-2）。
3.固化劑
固化劑是TMP-HDI加成物、固含量為75%的醋酸乙酯粘稠液。
膠粘劑按主劑-1:主劑-2:磷酸:KH-560:固化劑=100:100:0.2:2:15（質量比）配制。
復合薄膜結構為尼龍薄膜（15μm）/膠粘劑/AL箔（9μm）/膠粘劑/CPP（70μm），膠液涂布量4～5g/m2，固化溫度40℃，時間為4天。鋁箔與CPP薄膜的剝離強度為960g/15mm。
將復合薄膜制成袋，內裝3%醋酸:色拉油:番茄醬=1:1:1，于135℃、30min熱水殺菌處理后，鋁箔與CPP薄膜的剝離強度為900g/15mm。經60℃、2周貯存后，鋁箔與CPP薄膜的剝離強度為780g/15mm，復合薄膜未發現分離現象。
大日本油墨化學工業公司耐135℃高溫蒸煮復合薄膜用聚氨酯膠粘劑的品種與技術指標見表7-11。
表7-11
大日本油墨化學工業公司耐蒸煮復合薄膜用
聚氨酯膠粘劑的品種與技術指標
|
產品型號（主劑）
|
EPS-90
|
EPS-747A
|
|
組成
|
聚酯多元酯
|
聚酯多元醇
|
|
固含量/%
|
50
|
62
|
|
粘度/mPa·s
|
1700～3400
|
1070～1760
|
|
色度（APHA）
|
＜1
|
＜8
|
|
固化劑
|
KW-40
|
KX-75
|
|
固含量/%
|
40
|
75
|
|
粘度/mPa·s
|
250
|
200～627
|
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主劑:固化劑（質量比）
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10:1
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7:1
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溶 劑
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醋 酸 乙 酯
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特 性
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適用鋁箔復合、耐內容物性好，耐135℃蒸煮20min
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耐內容物性好，特別是抗酸性優良，耐135℃蒸煮15～30min
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主要用途
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鋁塑復合用
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鋁塑蒸煮用透明薄膜蒸煮用
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7.4.2.4
無溶劑復合薄膜膠粘劑
國內外對環境污染問題都很重視，復合薄膜采用無溶劑型聚氨酯膠粘劑可徹底解決溶劑引起的公害問題。1974年德國Henbents公司首先用無溶劑型聚氨酯膠粘劑制成復合包裝材料。美國1977年無溶劑膠粘劑占10%，而1980年已占50%，估計20世紀90年代可占90%以上。我國因無溶劑涂布機設備未能普及，故應用無溶劑聚氨酯膠粘劑較少，今后無溶劑聚氨酯膠粘劑會有廣泛的發展前景。
1.涂布工藝
無溶劑型聚氨酯膠粘劑有雙組分型和單組分型兩種。雙組分型其主劑和固化劑在室溫下的粘度較高，但仍具有流動性，是半固態物質，當要進行復合時，主劑和固化劑按比例混合，放到具有加熱保溫功能的膠盤里，升溫到50～60℃，使粘度降低到1Pa·s或更低一些，然后通過具有加熱保溫功能的凹版輥涂到基材上去。涂膠后不必經烘道加熱干燥，因為它本身沒有任何溶劑，直接就可與另一基材進行復合。
使用無溶劑型膠粘劑不存在廢氣排放問題，不需要龐大復雜的加熱鼓風和廢氣處理裝置，設備簡單，原料節省，能耗減少，維持費用低廉，生產速度提高，所以效益非常顯著。目前大部分普通復合薄膜包裝材料都可以用無溶劑膠粘劑進行生產，甚至耐121℃高溫蒸煮的高檔復合薄膜包裝材料也可用此法制造。
2.特點
①對環境不會造成由于溶劑揮發產生的污染，操作安全，無需防爆措施；②膠液涂布量0.8～2.0g/m2（一般為1.0g/m2），僅為溶劑型的一半；③復合工藝簡單，復合速度高，節省能源消耗；④由于不需要加熱干燥溶劑工序，因此涂布機設備簡單、緊湊、經濟，廠房占地面積小；⑤沒有溶劑殘留和遷移造成的對食品污染問題；⑥操作溫度比溶劑型低，不會造成薄膜在高溫下的變形；⑦粘度大，在使用時需預熱，一般涂布的粘度為1000～3000mPa·s；⑧常溫下粘度為4000mPa·s，雙組分混合在一起時1h內粘度可達2300mPa·s，所以雙組分無溶劑型膠粘劑的適用期短，僅為1h。
用無溶劑型聚氨酯膠粘劑制備的復合膜與其它復合膜的比較見表7-12。
表7-12
無溶劑復合膜與其它復合膜的比較
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復合方法
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涂布量/（g/m2）
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進度/（m/min）
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耐熱水及耐油性
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透明度
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卷曲性
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殘留溶料
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無溶劑復合
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0.8～2.0
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100～200
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優
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優
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優
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優
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溶劑復合
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5～15①
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80～150
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優
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良
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良
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差～良
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熱熔復合
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4～10
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100～150
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差
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差
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優
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優
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擠出復合
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0.1～1.0①
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80～180
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良
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良
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差
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良
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濕法復合
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4～10①
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70～150
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良
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差
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差
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優
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①濕膠。
3.制備方法
無溶劑型復合薄膜聚氨酯膠粘劑的主要原料為聚醚多元醇，因聚醚多元醇的粘度低，用異氰酸酯改性后其粘度也較低，一般不采用聚酯多元醇制備無溶劑型聚氨酯膠粘劑，其主要原因是制品粘度太高，使用困難。
[實例1]
（1）甲組分制法 2 mol
MDI與1
mol聚氧化丙烯二醇（分子量2000）反應制成加成物，取2kg加成物與100g1，2，5-三（6-異氰酸酯基已基）縮二脲混合制成甲組分。
（2）乙組分制法
300g端伯胺基聚氧化丙烯二醇（分子量400）與500g端伯胺基聚氧化丙烯二醇（分子量2000）混合后制得乙組分。
將甲組以1.68g/m2的涂膠量涂布于聚酯薄膜上（12μm），乙組分以0.35g/m2的涂膠量涂布于經電暈處理的聚乙烯薄膜上（50μm），將兩薄膜貼合30s后，其剝離強度為30g/15mm。
[實例2]
（1）甲組分制法
2mol三甲基已二異氰酸酯與1mol聚氧化丙烯二醇（分子量410）反應制成加成物。
（2）乙組分制法
聚氧化丙烯三醇-雙（3-氨基丙基）醚（分子量524）。
將甲組分以2.5g/m2的涂膠量涂布于低密度聚乙烯薄膜上（50μm）。乙組分以1.56g/m2的涂膠量涂布聚酯薄膜上（12μm）。將兩薄膜貼合30s后，其剝離強度為3～5g/15mm，固化4天后復合薄膜不會撕裂開。
北京市化學工業研究院分院生產的食品包裝復合薄膜用無溶劑型聚氨酯膠粘劑牌號為UR8150/UR7330，固含量100%，粘度（20℃）（4400±500）mPa·s。適用于聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龍、聚氯乙烯、鋁箔、玻璃紙等薄膜的復合。
