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這些包裝工程師不重視的輔助包裝材料卻扮演著重要的角色
輔助包裝材料通常包括各種粘合劑、涂料、包裝件用的捆扎材料以及封緘材料等。
今天先講講粘合劑。
兩個同類或不同類的固體，由介于兩者表面之間的另外一種物質(zhì)的作用而牢固結(jié)合起來的現(xiàn)象叫粘合，介于兩固體表面之間的物質(zhì)叫粘合劑，兩固體叫做被粘物。
各種紙容器的封口，復(fù)合薄膜的制造，瓦楞紙板的制造，瓦楞紙箱和紙盒的制造、封合，各種包裝容器的標(biāo)簽的粘貼，各種膠帶的制造均離不開粘合劑。
① 粘合劑的組成和性質(zhì)
粘合劑的組成
傳統(tǒng)的粘合劑多由單一組分的天然物質(zhì)，或者由天然物質(zhì)加水或其他組分組成，其成分很簡單。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新材料不斷出現(xiàn)，被粘合材料的品種越來越多，對粘合劑的要求越來越高，所以目前所用粘合劑的組成都比較復(fù)雜。除了起基本粘附作用的基料外，為了滿足特定的要求，通常都需加入各種助劑。例如，為了使基料形成網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)，增加膠層的內(nèi)聚強度，要加入固化劑或硫化劑，使它們與基料反應(yīng)產(chǎn)生“架橋”作用;為了加速固化或硫化，縮短固化或硫化時間，降低固化或硫化溫度，加入催化劑或硫化促進劑;為了提高膠層的耐大氣老化、熱老化、電弧老化、臭氧老化等性能，加入防老化劑，也叫做穩(wěn)定劑;為了增加強度，提高耐熱性，降低成本，要加入填料;為了改善工藝性，降低粘度，加入稀釋劑;為了提高沖擊韌性，改善耐寒性、耐震性、流動性，加入增韌劑或增塑劑等。
粘合劑的性質(zhì)
粘合劑的性質(zhì)包括粘合劑本身性質(zhì)和其粘合性質(zhì)。粘合劑本身性質(zhì)指粘合劑本身的物理化學(xué)性質(zhì)，如密度、濃度、粘度、熱穩(wěn)定性、抗氧化性等，這些由粘合劑本身的配方組成所決定。
粘合劑的粘合性質(zhì)指粘合劑的初粘性、晾置時間、固化時間、固化溫度及粘合劑的各種強度，如拉伸強度、剪切強度、撕裂強度和剝離強度等。粘接強度是最重要的指標(biāo)，是粘合層對外力的承受能力。在實際應(yīng)用中，粘合面可能受到的外力主要有4種：即拉伸、剪切、剝離和撕裂。對包裝粘合劑來說，最重要的是剪切強度和剝離強度。
② 粘合劑的分類
包裝用粘合劑品種繁多，用途不同，組成各異，分類方法很多，常用的分類方法如下：
按主要粘合劑物質(zhì)分類
可以分為有機粘合劑和無機粘合劑兩類。
有機粘合劑又分為天然有機粘合劑和合成有機粘合劑。前者有葡萄糖衍生物(淀粉、糊精等)、氨基酸衍生物(干酪素、骨膠等)、天然樹脂(松香、樹膠等)和天然橡膠等。合成有機粘合劑有熱塑性樹脂(聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛類、聚丙烯酸類、聚酰胺類、聚乙烯等)、熱固性樹脂(脲醛樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等)、橡膠型(氯丁橡膠、丁腈橡膠以及酚醛-氯丁橡膠等)等。
無機粘合劑在包裝行業(yè)使用的比較少，主要用硅酸鹽類如硅酸鈉粘合劑。
按固化方式分類
揮發(fā)固化型如淀粉、動植物膠、熱塑性樹脂等，熱熔型如乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、蠟類等;反應(yīng)固化型如環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。
按粘合劑的外觀狀態(tài)分類
可以分為水溶液型、溶液型、有機溶劑型、乳液型、固態(tài)型以及糊膏狀、淤漿狀等。
按粘合劑的使用方法分類
水活化型
使用時要加一定量的水使其活化才具備粘合能力，如聚乙烯醇粘合劑等。
溶劑活化型
使用時加溶劑使粘合劑活化形成牢固的粘合，如涂布酚醛粘合劑等。
壓敏型
在粘合時必須加一點壓力才能形成牢固的粘合，如橡膠類、丙烯酸酯壓敏粘合劑類。
熱熔型
使用時加熱使熔化，涂布在被粘物表面，冷卻后即固化粘合牢固，如EVA熱熔粘合劑等。
③ 影響粘合強度的因素
在粘合劑的實際應(yīng)用中，很多因素會直接影響粘合強度。
構(gòu)成粘合劑的高分子化合物分子量及結(jié)構(gòu)的影響： 分子量的影響;極性的影響;位阻的影響; 粘合面內(nèi)應(yīng)力的影響。
粘合面內(nèi)應(yīng)力對粘合強度有較大的影響。由于粘合劑的相變化及溫度、組成、時間等的變化引起粘合劑層尺寸和被粘物尺寸的變化而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的大小與粘合劑及被粘物的延伸率、熱膨脹系數(shù)、牯合劑層厚度廈表面狀態(tài)等有關(guān)。
被粘物性質(zhì)對粘合強度的影響：被粘物的化學(xué)組成、物理性質(zhì)及表面情況等對粘合強度都有較大影響。一般來說，粘接極性材料要選用極性粘合劑;粘合非極性材料要選用非極性粘合劑。
④ 粘接工藝對粘合強度的影響
粘合時的溫度、壓力、加壓時間、施膠方法、搭接寬度、膠層厚度、涂膠以后晾置時間、固化溫度等對粘合強度均有影響。粘合劑層并非越厚越牢，在一定范圍內(nèi)，隨粘合劑層厚度增加，抗拉強度和剪切強度隨之減小，剝離強度隨之增加。
⑤ 常用粘合劑
a. 葡萄糖衍生物粘合劑
葡萄糖衍生物粘合劑主要指以淀粉、可溶性淀粉、糊精、阿拉伯樹膠等為主要物質(zhì)制成的粘合劑，其中用量最大的是淀粉牯合劑和糊精粘合劑。它們在紙盒、紙箱的封口、制袋等紙包裝和紙容器的粘合中占有很大比例，特別是瓦楞紙板的生產(chǎn)，幾乎都使用淀粉粘合劑。
b. 蛋白質(zhì)粘合劑
蛋白質(zhì)粘合劑又稱氨基酸衍生物粘合劑，可分為動物膠如骨膠、皮膠、干酪素等;植物膠如豆粉膠、豆蛋白膠等。包裝工業(yè)中應(yīng)用較多的是骨膠、皮膠和干酪素。
c. 有機合成粘合劑
合成樹脂粘合劑的主要原料為合成樹脂和合成橡膠。合成樹脂又分為具有線型結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂，其制成粘合劑后的特點是膠膜柔軟、有彈性、耐沖擊、初粘性好。但粘合強度較低，耐熱性和耐溶劑性都較差，在達(dá)到一定溫度以上往往有蠕變傾向。另一類為熱固性樹脂，它們多為帶有各種官能團的線型結(jié)構(gòu)高聚物，這種高聚物在固化劑或其它因素的作用下轉(zhuǎn)變成不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)高聚物，從而獲得比較牢固的粘合。
在包裝中，合成樹脂粘合劑主要以乳液型粘合劑、熱熔型粘合劑、溶劑型粘合劑以及壓敏型粘合劑四種形式應(yīng)用。其中有機溶劑型粘合劑因溶劑價格昂貴，易燃易爆，揮發(fā)污染環(huán)境而在今后的發(fā)展中受到一定限制。
