包装辅料 (2)

粘合力
是使胶粘剂与被粘物表面之 间通过界面产生相互吸引和 连接作用的力。
粘合强度
粘合强度是指粘合层对外力的承受能力， 即单位面积的粘合力。常用来表示粘合 剂的粘接性能。
内聚力（cohesion）
指分子的凝聚力使物体各
部分聚合在一起的分子间
相互的吸引力。
松香及其衍生物、萜烯、很多合成树脂
苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯、环氧羧 酸酯等
拉伸
剪切
撕裂
剥离
水活化型、喷雾型
可移位胶
γlg
γsg
o γsl γsg= γlgcosθ + γsl
θ
液滴
• θ为接触角，o为固、液、气三相交界
点。
• θ =0°，铺展，润湿最好。
• θ﹤90°润湿良好。 • θ ≥ 90° 润湿不好。
黏附功：当液体粘合剂浸润固体表面后，将液 体从固体表面剥离开1平方厘米的面积所需的 功。
阿拉伯树胶
阿拉伯树胶是来自于Acacia sengai(L)willd 及其它相近非洲Acacia种（Leguminosae 科）的树干上分泌的风干胶块。 1、应用： （1）经人工手选分类再加工成细粉，应用 于医药、食品、水彩胶、砂布、粘合剂等。 （2）食品工业： ＊糖果:可用于防止蔗糖结晶，并使食糖， 胶冻软糖，糖衣和口香糖增加稠厚度。 ＊乳制品：用作为冷冻产品之稳定剂。 ＊焙烤食品：利用其粘滞性和黏附性。 ＊香味固定剂：用于喷雾干燥包的外包胶 囊。 ＊香料乳化剂：用为乳化剂和保护胶体。 ＊食品香料：阿拉伯树胶的乳化性能可用 于和种液体香料乳液。许多种柑橘没和其 它饮料用香料乳液即利用这种胶的乳化性 能。当用作为香料固定剂时，其优越成膜 性能对于保护香料不受氧化，防止蒸发和 不从空气中吸收水分为理想。
粘合剂在包装中的用途 1.纸和塑料薄膜包装袋的搭接及封口粘合； 2.瓦楞纸板的制造； 3.纸箱和纸盒的封合； 4.各种包装容器的标签粘贴； 5.各种包装容器的封缄； 6.胶带的制造； 7.制造复合包装材料。
复合包装材料
复合包装材料的组成 基材 层合粘合剂
封闭物及热封合材料
印刷与保护性涂料
复合包装材料
• 便 于 包 装 作 业
第一节 粘合剂概述 粘合剂的定义
金 属 材 料 的 总 称 。 体 材 料 连 接 在 一 起 的 所 有 非
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相 邻 两 个 相 同 的 或 不 同 的 固
借 助 表 面 粘 结 及 本 身 强 度 使
2
1
粘合：两个同类或不同类的固体，由于介于两 者表面之间的另外一种物质的作用而牢固结合 起来的现象。
粘 合 物 质
树脂型
合成类
橡胶型：氯丁、丁基、丁苯、丁腈等 复合型： 酚醛-PE、酚醛-氯丁、环氧-PA等
硅酸盐 硼酸盐
无机物
磷酸盐
金属氧化物凝胶
块状硅酸钠
• 陶瓷砖粘结剂
试 验 结 果 检验项目 检验结果 技术指标 本项结论 拉伸胶粘原强度，Mpa 0.7 ≥0.5 合格 浸水后的拉伸胶粘强度，Mpa 0.7 ≥0.5 合格 热老化后的拉伸胶粘强度，Mpa 0.6 ≥0.5 合格 冻融循环后的拉伸胶粘强度，Mpa 0.6 ≥0.5 合格 晾置时间，20min拉伸胶粘强度，Mpa 0.5 ≥0.5 合格
直链淀粉：10000-50000M; 支链淀粉：胶淀粉，100 0000M。
2-150微米
淀粉凝胶化示意图
3. 淀粉和糊精粘合剂的原料
• 1)淀粉和糊精 • 2)硼砂: Na2B4O7.10H2O或者Na2B4O7.5H2O 作用：在溶液中释放少量硼酸，游离的硼酸可以 通过氢键与淀粉分子中的反应基团连接，从而使 淀粉粘合剂的粘度增加，并能使粘合剂膜坚固， 还可以提高粘合剂的初粘力、粘附力、内聚力和 稳定性。 缓冲粘合剂中的氢氧化钠。 适宜用量。
常见基材
层合粘合剂
纸张 玻璃纸 铝箔及蒸镀铝材料
溶剂型和乳液型
热塑性和热固性 挤塑粘合剂 蜡及蜡混合物
尼龙取向尼龙 BOPP BOPET 共挤塑包装材料
粘合剂特性： 1 初始粘度：粘合剂和基材之间以微小的压力接触时， 粘合剂对基材的粘附作用称为 粘合剂的初始粘度。测 定初始粘度可以使用拉力试验法和 斜面滚球法。 2 最终粘度：当粘合剂渗入基材表面时所能得到的最大 的附着力称为最终粘度。获得最大的最终粘度取决于粘 合剂的强度、基材表面的粗糙程度和环境温度。一般来 说，初始粘度和最终粘度之间没有直接的关系。有较高 初始粘度不一定具有较高的最终粘度。
粘合剂特性： 3 耐剪切强度：耐剪切强度也称为持粘性。是有关粘合 剂内聚力的一种指标，表示粘合剂的柔软度。耐剪切强 度低的粘合剂具有更大的流动趋向，一般具有较高的初 始粘度，从基材分离需要更大的拉力。 4 冷流动能力：表示粘合剂在低于常温情况下的流动能 力。具有良好流动能力的粘合剂常为低温型或者通用型 粘合剂。
用次氯酸钠制胶: • 将400千克水和45千克次氯酸钠(有效氯含 量为淀粉的8%)混合均匀,加玉米淀粉100千 克,搅拌40-60分钟,再加285千克水稀释,搅 拌20分钟。 • 加入10%的硼砂溶液70千克,搅拌20分钟。 • 最后除氯(亚硫酸氢钠,硫代硫酸)。
２ 胶化温度 淀粉粘合剂开始变稠和由于粘合剂原料中生淀粉逐渐 熟化而显示粘合性质的温度称为胶化温度。 改变氢氧化钠用量可改变胶化温度。胶化温度高则增 加氢氧化钠用量。 一般粘合双瓦楞纸板用粘合剂的胶化温度比单瓦楞的 低。 ３ 固体含量
3. 淀粉和糊精粘合剂的原料
• 3)氢氧化钠 与硼砂配合使用。 作用：进一步增加粘合剂的粘度和粘附性。可以 与淀粉中的羟基结合，破坏了部分氢键，使大分 子间的作用力减弱，从而降低了糊化温度。被粘 纸材表面处理剂。 • 4）稀释剂 粘性抑制剂。用于高固体含量、低粘度粘合剂。 尿素，用量占粘合剂总固体含量的5%以下。
适用范围： 包装印刷、木器家具、工艺品加工、砂布 砂纸、纺织上浆、电镀抛光、火柴生产等。 特 性： 使用本产品可以避开白胶缩水、发霉、干 燥速度慢等缺点，本产品环保无毒，粘性 强，经济实用。 外观： 深琥珀色半透明颗粒（3-5mm）
大豆含有20%的 油质和80%的豆 粉，50%的豆粉 为 蛋 白 质 。
２主要添加剂
４）填充剂 白土和淀粉。藻朊酸钠和羟甲基纤维素 ５）凝胶抑制剂 氯化钙。 ６）香味剂 芳香剂，用量万分之一到二。 ７）漂白剂 亚硫酸氢钠。
天津商业大学包装工程系
第一章 绪 论
一、什么是包装辅料，包括哪些内容？ 包装辅料
胶 粘 剂
封 缄 材 和 捆 扎 材
涂 料
印 刷 油 墨
其 它
三、包装辅料的性能要求
• 保 护 产 品
• 便 于 贮 运 、 流 通 、 携 带
• 促 进 销 售
• 使 包 装 的 食 品 满 足 卫 生 要 求
• 加 工 性 能 好
43℃
32℃ 65-70℃ 15min 淀 粉
• 在带夹套的反应釜中加入50千克淀粉和150 千克冷水，搅拌均匀后，加入30%的双氧 水0.5-1.1千克,10%的氢氧化钠溶液7.5千克 .在搅拌下使釜温升到65-75℃,维持此温度 直至液面气泡消失,淀粉乳呈淡黄色为止,约 1.5-2.5小时。 • 再加入10%的氢氧化钠溶液32.5千克,搅拌 15-30分钟,形成透明的胶液。 • 糊化后补加50-150千克的水,最后加入10% 的硼砂水溶液13-20千克,搅拌均匀。
淀粉粘合剂配方
１螺旋管缠绕粘合剂
水 糊精 硼砂 尿素 213.2Kg 199.1Kg 27.2Kg 4.5Kg 4.8L 113.4Kg 9.1Kg 12.7Kg (溶在189升水中) 2.0Kg 22.7Kg
２ 袋底胶
水 糊精 木薯淀粉 氢氧化钠 磺化蓖麻籽油 白土 水 玉米淀粉 硼砂 苛性钠 硅酸钠
W= γsg +γlg -γsl
W= γlg( 1 +cosθ)
（5）极性理论； （6）化学理论
Adhesion
Adhesion
糊精
•用于胶粘剂的糊精是指利用干热 法使淀粉降解所得的产物,也称热 解糊精。有白糊精、黄糊精、和 英国胶三种。 •糊精粘度低,能溶成高浓度胶液,胶粘力强、粘合快、干燥 快,工业上用作胶粘剂是很大的优点。适用于许多纸制品作 胶粘剂,如波纹纸板、纸盒、纸袋、墙纸、信封、标签、胶 粘带等。因被粘纸表面性质的不同粘合操作的不同,所选择 的糊精产品也不同。如包装纸箱粘合封口一般使用自动机 械,是在压力下粘合,操作速度快,受压力时间很短,要求粘合 快,一般使用白糊精和黄糊精,浓度30%～40%。
热塑性胶，熔点：18-32 ℃ 水中吸水膨胀，溶于热水，冷却后成凝胶。 溶于甘油和醋酸，不溶于大多数油及油脂。耐苯、 甲苯、氯仿、二硫化碳、乙醚等。 具有再湿粘合性。 不耐水、易虫蛀。 用于再湿性胶带，卷管，叠合，纸箱等。
２主要添加剂
１）增塑剂 最主要添加剂。 挠性胶用丙三醇，可与二元醇、磺酸铵合用。 非挠性胶用糖类，如浅褐色糖、白糖、葡萄 糖和糖浆。可与硫酸镁结合使用。 ２）防腐剂 用量0.25-0.5%。 ３）消泡剂 中高级醇类、脂肪酸酯、磺酸盐、硬脂酸甘 油酯、白矿物油等。
一般是粉状无机物：TiO2、轻质CaCO3、ZnO、 硅藻土、白土、石墨等。
高级醇类及脂肪酸甘油酯等。
葡萄糖衍生物:淀粉、糊精、阿拉伯树胶
天然类 氨基酸衍生物:干酪素、骨胶、皮胶
有机物
天然树脂:松香及其衍生物、生漆等 沥青类:沥青等
热塑性：聚醋酸乙烯、聚丙烯酸 酯、PS、EVA等 热固性：环氧树脂、酚醛树脂、 脲醛树脂、聚异氰酸酯等
工业明胶
使用范围： 包装印刷、木器家具、工艺品加工、砂 布砂纸、纺织上浆、电镀抛光、火柴生 产等。 特 性： 使用本产品可以避开白胶缩水、发霉、 干燥速度慢等缺点，本产品环保无毒， 无刺激性气味，粘性强， 溶解充分，杂 质少，加工成品效果出色。 外观： 无臭无味的淡黄色或浅琥珀色半透明粉 粒
骨胶
工业级干酪素是利用高新生 物科技技术制成的纯天然牦 牛乳酪蛋白提纯物，其他合 成材料无法代替。基于它具 有很好的粘合、成膜、光亮、 乳化、稳定等超群性能，是 各行业十分理想的绿色胶粘 基础材料。
干酪素
工业级干酪素的应用范围： 造纸工业：施胶剂、上光剂、粘合剂等；
皮革工业：皮革及人造革鞣剂、粘合剂等；
用双氧水制胶 • 在具有保温设备的反应釜中加入50千克水 和1-2千克30%的双氧水,再加入10%的氢氧 化钠溶液6千克,搅拌后加入淀粉50千克,搅 拌,静置24小时,使淀粉充分氧化。 • 再加入10%的氢氧化钠溶液34千克,充分搅 拌糊化,再加入200-300千克水,搅拌均匀。 • 加入10%的硼砂水溶液13-20千克,搅拌均匀 。
涂料：防水、防火、高强度、装饰性建筑 用涂料，钢铁设备制造及使用之高硬度层防 （盐）酸涂料等； 塑料加工：各类装饰料加工助剂；
电化学：电镀行业废水处理及有色金属回 收：在陶瓷、玻璃等非金属材料上进行铜、 镍、钴等金属材料的化学镀之表面处理；
干酪素
纺织行业：混纺纤维整理剂；
化学结构式： NH2-CHCO(NHCHCO)NHCHCOOH ∣ ∣ ∣ R R R １骨胶和皮胶
３ 低粘度自动封箱粘合剂
45.00Kg 40.00Kg 1.50Kg 4.00Kg 10.00Kg
动物胶
加工成品：普通硬纸盒或层压制品 产品特性： 粘性适中，干燥速度适中，环保清洁 粘 度：1700±150cps 固 含 量：60.0±2.0%
加工成品：硬纸盒、相册、乐器盒、玩 具、拼图等 产品特性： 粘性极强，干燥速度较慢（120-180秒）， 折叠性、柔韧性好，环保清洁 粘 度：3075±200cps 固 含 量：68.0±2.0%
3. 淀粉和糊精粘合剂的原料
• 5)增塑剂 吸湿性组分。防止粘合剂结晶化，使粘合剂有一 定的塑性和耐卷曲性。 甘油、乙二醇、丙二醇、己二醇、氯化钙、硝酸 钠、磺化油、谷渣糖等。 • 4）防腐剂 苯酚、甲醛、磷酸、氯化联苯等。食品包装用苯 甲酸盐。
3. 淀粉和糊精粘合剂的原料
• 7)润湿剂 复配型非离子表面活性剂。 • 8）消泡剂 十六烷酸（软脂酸）、硬脂酸、磷酸三丁酯、壬 醇等。 用量：0.25%左右。 • 9）填料 轻质碳酸钙：可提高干燥速度和挺度，用量过多 影响粘合力。