复合薄膜包装材料由于具有强度高、气密性好、防火遮光、耐热封等优点,自上世纪50年代问世以来,已广泛地应用于食品行业。但食品软包装质量的好坏不仅与复合薄膜的性质有关,而且依赖于所用胶粘剂的性质。本文从其所用胶粘剂的角度出发,对胶粘剂的选择、现在多种胶粘剂的优缺点等方面加以说明。
一、食品软包装复合膜用胶粘剂的选择
对食品软包装用胶粘剂的选择要考虑多种因素,一般来说作为复合胶应满足下列条件:
①无异味,无毒;
②包装食品后无有害萃取物出现;
③适用食品贮存的温度要求;④耐候性好,不发黄起泡,不粉化脱层;
⑤耐油、香精、醋和酒精;
⑥不侵蚀印刷图案油墨,并对油墨有较高亲和力。
另外柔软性、可操作性、粘力持久性、抗介质侵蚀性和卫生安全性等也是不容忽视的。如就抗介质侵蚀性而言,食品中含有盐、酸、辣、香辛料,醇、水、糖、脂肪酸等,其特性各异,但有一人共性即有可能透过复合膜内层渗入胶层,起腐蚀破坏作用,导致包装袋脱层、破裂以致失效。为此,胶粘剂必须具有抵御上述物质侵蚀的能力,始终保持足够的粘接剥离强度。
二、食品软包装复合膜用胶粘剂
1?聚氨酯胶粘剂
聚氨酯(PU)是一类以低聚多元醇为软段、异氰酸酯和扩链剂为硬段的嵌段化合物,其化学结构中含有氨基甲酸酯键、酯键、脲键等多种极性键,赋予了它优良的粘接性能和成膜性能。但不同类型的聚氨酯胶粘剂也有不足之处。
①酯溶性聚氨酯胶粘剂
目前国内外大大小小约有上千家复合膜生产线,绝大多数是采用溶剂型聚氨酯类型的粘合剂,这里的溶剂型指酯溶性的,这种粘合剂历史悠久、工艺成熟、价格低廉。世界上几乎100%采用聚氨酯胶粘剂作为干式复合用胶粘剂来制造食品。可见聚氨酯胶粘剂在食品包装中的重要地位。
对于普通包装用复合薄膜聚氨酯胶粘剂一般包括干燥食品包装用胶和耐70~100℃煮沸杀菌用的蒸煮食品包装用胶。此类胶粘剂为双组份酯溶性聚氨酯胶粘剂。其主剂是聚醚可聚酯多元醇经芳香异氰酸酯改性后含羟基的聚氨酯多元醇,固化剂是芳香异氰酸酯与三羟甲基丙烷的合成物。普通型聚氨酯对有腐蚀性介质的食品,如又咸又酸又辣的榨菜、酸辣菜、川菜等不能完全适应。新的PU500食品级聚氨酯胶粘剂具有高固含量、低粘度,初始粘接强度好,耐酸、耐辣、耐咸,剥离强度高等优点,可弥补普通型聚氨酯的一大缺陷。
透明蒸煮袋用和铝箔蒸煮袋用复合薄膜聚氨酯胶粘剂一般包括耐121℃蒸煮杀菌用复合薄膜胶粘剂和耐135℃高温蒸煮杀菌用复合薄膜胶粘剂。为了提高聚氨酯胶粘剂的耐蒸煮性,通常是以改变软段聚酯和硬段部分的分子结构,引入耐湿热高温链段,改变交联剂品种,调整交联剂的密度,甚至采用高聚物的共混合形成互穿聚合物网络的途径来解决。如日本两家公司开发出一系列耐蒸煮聚氨酯胶粘剂,选用混合二元酸和混合二元醇合成的具有高分子量的聚酯型多元醇与固化剂反应,同时添加环氧树脂、磷酸类、酸酐、胺类等化合物,从而大大提高了胶的耐高温性、耐水性,同时还提高胶的耐酸性、耐油性。
虽然酯溶性聚氨酯胶粘剂性能优良,工艺成熟,品种也比较多,但仍然有一些缺点,如成本高,毒性大,其排放的大量溶剂污染环境,并复合材料时间一长可能发生水解,释放出一种致癌物质TDA(氨基乙磺酸二乙酸)。极大地危害操作工人的健康,因此随着国内环保意识的增强,此种类型胶粘剂的使用量在不断下降,现在欧美发达国家使用此类粘合剂的包装从10年前的80%锐减到现在的30%。(未完待续)