耐蒸煮型聚氨酯膠粘劑發(fā)展分析

     耐蒸煮聚氨酯膠粘劑是隨著食品包裝業(yè)的發(fā)展而興起的。國內(nèi)最早采用溶劑型耐蒸著聚氨酯膠粘劑是用于榨菜包裝袋的復(fù)合。由于耐蒸煮包裝袋有質(zhì)輕、剝離強(qiáng)度高、衛(wèi)生性好、方便、易貯存、易拆等優(yōu)點(diǎn),所以使耐蒸煮聚氨酯膠粘劑的使用范圍覆蓋到一些電子產(chǎn)品、軍事產(chǎn)品、農(nóng)藥、醫(yī)藥,甚至紡織服裝業(yè)產(chǎn)品的包裝材料、合成材料的復(fù)合。據(jù)統(tǒng)計(jì)2003年我國用于軟包裝復(fù)合用的聚氨酯溶劑型膠粘劑約為4萬噸,而耐蒸煮聚氨酯酸膠粘劑的用量近8000萬噸。據(jù)Chem Quest 預(yù)測(cè),今后5年食品復(fù)合薄膜袋用膠粘劑(也包括耐蒸煮膠粘劑) 全球每年平均增長率將為4 % ,預(yù)計(jì)中國可能達(dá)到8 %- 10 %。  
                 
　　耐蒸煮聚氨酯膠粘劑由于其與涂覆薄膜復(fù)合的材料要求滿足耐寒、耐油、耐酸、耐堿、耐熱、阻氣、透明等性能要求,國內(nèi)產(chǎn)品尚無法滿足上述性能的全部要求,因而進(jìn)口產(chǎn)品占了主導(dǎo)地位。主要品牌有AD502S/CAT - 10、AD -502/ A - 75、 UK3640 、U K6800 、A - 310/ A - 3 、EPS90/KW80 等。國內(nèi)品牌有高盟585 K、新東方PU - 1750 等。耐蒸煮包裝袋高溫殺菌按溫度可分成三檔: 100 ℃30min殺菌低溫蒸餾袋, 121 ℃40min 殺菌中溫蒸煮袋及135 ℃30min 高溫蒸煮袋。根據(jù)GB/ T10004 -1998的規(guī)定,對(duì)于PA/ CPP 材料,蒸煮前剝離力應(yīng)≥5N ,蒸煮后應(yīng)≥4N ;對(duì)于PA/ AL/ CPP 材料蒸煮前AL/ CPP層剝離力應(yīng)≥4. 5N ,蒸煮后應(yīng)≥3.4N。在實(shí)際生產(chǎn)操作中,復(fù)合薄膜性能及工藝條件對(duì)耐蒸煮聚氨酯膠粘劑的復(fù)合效果是有較大影響的,同一品牌的膠粘劑被不同的蒸煮袋生產(chǎn)廠家用來復(fù)合包裝不同的材料,所產(chǎn)生的結(jié)果也是不同的。 
                 
　　在蒸煮袋的成本構(gòu)成中,膠粘劑的成本占的比例較少,包裝材料及食品內(nèi)容物的成本大大高于膠粘劑的成本,一旦廠家在膠粘劑環(huán)節(jié)上出了問題,那后果十分嚴(yán)重。所以蒸煮袋生產(chǎn)廠家首先要求蒸煮膠粘劑供應(yīng)商保證蒸煮膠粘劑有較強(qiáng)的剝離強(qiáng)度,而且越高越好。但忽略膠粘劑的其他綜合性能,在一定程度上來說是使用耐蒸煮聚氨酯膠粘劑的一個(gè)誤區(qū)。下面就耐蒸煮聚氨酯膠粘劑的剝離強(qiáng)度、粘度及衛(wèi)生性能等方面進(jìn)行探討。 
　　關(guān)于剝離強(qiáng)度和粘度 
                 
　　耐蒸煮聚氨酸膠粘劑大多選用帶有較多剛性的耐熱結(jié)構(gòu)的原材料,例如采用己二醇,壬二酸,癸二酸、對(duì)苯二甲酸合成聚酯多元酸,有些引入帶苯環(huán)的TDI和苯六元環(huán)結(jié)構(gòu)的異佛爾酮與聚酯多元醇進(jìn)行擴(kuò)鏈合成聚氨酯膠粘劑。這些材料基團(tuán)結(jié)構(gòu)使膠粘劑的耐熱性能、耐酸堿、耐辛辣性能得到提高。但是,在膠粘劑大分子中過多地引入上述基因會(huì)使分子量變的龐大,膠粘劑的粘度過大(達(dá)到10000mPas/25 ℃以上)常溫下流動(dòng)性很差,冬天使用時(shí)必須預(yù)熱較長的時(shí)間。

    同時(shí),由于膠粘劑的分子量較大,單*乙酸乙酯溶劑難以溶解,必須輔以少量的酮類等混合溶劑,使膠粘劑的衛(wèi)生性變差。在實(shí)際操作中,這類膠粘劑的涂布性差,網(wǎng)紋輥易堵版,甚至不得不在操作2小時(shí)后清洗網(wǎng)輥,給軟包裝生產(chǎn)帶來不便。優(yōu)秀的耐蒸煮膠粘劑必須有較強(qiáng)的剝離強(qiáng)度和耐熱、耐酸堿等性能,同時(shí)具有良好的涂布性能,方便操作和使用。一般認(rèn)為主劑的固含量為50%左右,當(dāng)達(dá)到GB/ T10004 - ──1998 規(guī)定的剝離強(qiáng)度時(shí),主劑的粘度在3000 - 6000mPa. s/ 25℃范圍較合適;若僅用于塑/ 塑復(fù)合的話, 主劑的粘度在1500 - 3000 mPa. s/ 25 ℃范圍較合適。 
                 
　　事物之間都是相互聯(lián)系的,過分追求高剝離強(qiáng)度,會(huì)使耐蒸煮膠粘劑的綜合使用性能降低、涂布不易、包裝袋變脆變硬、手感變差。關(guān)于衛(wèi)生性能指標(biāo)我國GB15139標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了《食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序》,作為正規(guī)的膠粘劑供應(yīng)商應(yīng)按這個(gè)程序進(jìn)行檢測(cè),包括做急性毒性(LD50)實(shí)驗(yàn),致畸實(shí)驗(yàn),微核實(shí)驗(yàn)/ Ames 實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)復(fù)合包裝材料應(yīng)符合GB9683-1998《復(fù)合食品包裝袋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定二氨基甲基( 4 %乙酸) 的含量不得大于0.004mg/L,殘留溶劑不得超過每平方米10 毫克,最好控制在每平方米5毫克以下。從目前使用的耐蒸煮膠粘劑的情況看,由于萃取技術(shù)和真空技術(shù)的提高,二氨基甲基(甲基二胺) 的控制指標(biāo)能達(dá)到(特別進(jìn)口產(chǎn)品)標(biāo)準(zhǔn)的要求,而殘留溶劑的含量指標(biāo)很難說。上文中提到有些膠粘劑制造商為了追求高的剝離強(qiáng)度,將膠粘劑的分子量做的很大,必須用高溶解性的混合溶劑來溶解。其中包括慢性干溶劑,往往易使復(fù)合袋材料的殘留溶劑超標(biāo)。使用廠家必須在復(fù)合工藝選擇上使開機(jī)速度、烘道溫度、鼓風(fēng)量和排風(fēng)量等因素達(dá)到最佳工藝以減少殘留溶劑的量。                   

　　國際上對(duì)食品包裝材料用的膠粘劑的的衛(wèi)生安全性相當(dāng)重視,美國FDA 對(duì)耐121 ℃或135℃高溫蒸煮用聚氨酯膠粘劑進(jìn)行規(guī)定,CFR21 §177 、1390 , §177 、1395不僅對(duì)原輔材料進(jìn)行了限制,還對(duì)復(fù)合袋經(jīng)高溫蒸煮后被抽提過來的總蒸發(fā)殘留液中能夠溶解在氯仿中的部分雜質(zhì)含量不能高于0. 0016 KG/CM2 作了規(guī)定。                  

　　 歐盟關(guān)于食品復(fù)合包裝材料有關(guān)的衛(wèi)生安全性方面的規(guī)定有:歐盟各國關(guān)于與食品接觸的材料和物品的理事會(huì)指令(89/ 109/ EC)、歐盟各國關(guān)于與食品接觸的材料和委員會(huì)指令(90/ 128/ EC)。這些相當(dāng)于法律的指令頒布后一直在不停地得到修正和補(bǔ)充,目前為止已對(duì)90/ 128/ EC 進(jìn)行了7 次的修正(2002/ 17/EC) 。對(duì)于做出口的產(chǎn)品包裝的制造商來說,必須高度重視FDA 和歐盟的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),正確選擇耐蒸煮膠粘劑品種以避免不必要的損失。

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