紙材包裝生產的綠色黏合技術

紙質包裝主要指瓦楞紙箱、紙袋、紙桶和紙盒等包裝。紙是一種可再生的材料,由于紙桶紙罐包裝具有質量輕、成本低、對環境污染小等優點,在很多領域同鐵桶、鐵罐的競爭中已占有利地位。紙質包裝是目前使用最廣泛、使用量最大的包裝形式。1990我國生產紙質包裝達100億m2。黏合紙材時,不需要預前處理,可直接黏合。粘貼紙質標簽常用壓敏膠。黏合涂層紙材可用壓敏膠或熱熔膠等。

1.泡花堿黏合劑應該盡快淘汰

由于泡花堿的堿性大,腐蝕性強,對皮膚和被包裝的商品都有一些損害。再加上它吸收空氣中的CO2生成 NaHCO3,使包裝泛黃。陰雨天吸潮變軟,陽光照射變脆,應該盡快淘汰。1995年我國一批為美國生產的75cm罐,就是因為用泡花堿卷粘、蠟做防潮處理,被拒收。

2.改進淀粉黏合劑

我國每年使用淀粉黏合劑大約700萬~800萬t。淀粉是一種可再生資源,它與泡花堿黏合劑相比,具有黏結強度高、質量輕、無腐蝕、防潮性好剛性強、對環境污染小的優點。發達國家20世紀50年代就用淀粉黏合劑代替了泡花堿。但是,它的黏合速度慢,產品的耐水性差,儲存期短。

為了提高制造過程中的黏合速度和產品的耐水性,國外淀粉黏合劑已逐漸被聚醋酸乙烯乳液和熱熔膠所代替。從環境保護考慮,淀粉黏合劑的改進研究也在進行中淀粉黏合劑黏合速度慢的原因是含水量高達60%~70%。提高固體的含量可以改善快干性。

淀粉黏合劑耐水性差的原因是分子中有太多的羥基和分子間沒有交聯。改善淀粉黏合劑的黏合速度和產品的耐水性主要從這兩個方面做文章。有人在玉米淀粉黏合劑中添加膨潤土,減少了含水量,提高了黏合劑的快干性和耐水性。
也有人在玉米淀粉黏合劑中添加酪蛋白、羥乙基纖維素和丁苯橡膠乳液獲得了黏結強度高,干燥速度快的黏合劑。糊精是白色或黃色粉末,能溶于冷水形成具有黏結力較高的溶液。可以制作適用于機械化生產的低黏度、黏結力穩定的黏合劑。

糊精是淀粉不完全水解的產物。生產糊精的方法有:直接煅燒法淀粉在190~230℃時加熱;加酸煅燒法—100kg淀粉,加濃硝酸200ml、濃鹽酸300ml和水10L配成的溶液,在110~140℃時加熱1h;還有發酵法。由于糊精的生產方法主要是干法,產品是粉末狀的,它在水中的溶解度比淀粉大,可以制造固體含量為50%-60%的黏合劑。所以,糊精黏合劑的黏結力強、干燥快、黏度穩定、不霉變,可以用于一切紙制品的黏結,可以稱為綠色包裝黏合劑。

3.聚醋酸乙烯乳液黏合劑

聚醋酸乙烯乳液黏合劑具有成本低、干后強度較高的優點。但是,它仍然有干燥速度慢、耐水性差的缺點。目前的改性工作集中在這兩方面。聚醋酸乙烯乳液在聚合和存放中,局部發生水解,使分子中帶有羥基。加入乙二醛、多價金屬的強酸鹽等與羥基作用的交聯劑,可以加快干燥速度和提高耐水性能。