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在這個(gè)題目下，要講二個(gè)大問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題是怎么樣的黏合劑才是環(huán)保型的，環(huán)保型黏合劑應(yīng)具備的內(nèi)涵是什么。第二個(gè)是環(huán)保型黏合劑的應(yīng)用及特性?！　≡趺礃拥酿ず蟿┎攀黔h(huán)保型的黏合劑，這要從包裝材料中使用黏合劑的歷史變革談起?！　≤浶詮?fù)合包裝材料是指以各種塑料薄膜、紙張和鋁箔等基材，用黏合劑將它粘合起來(lái)做成的包裝膜或包裝袋。在我國(guó)，用各種方法去制造復(fù)合包裝材料的產(chǎn)業(yè)，是從上個(gè)世紀(jì)的七十年代中期萌芽起步、八十年代中期快速發(fā)展、九十年代以后飛速前進(jìn)、至今形成了完整工業(yè)體系的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，其中以干式復(fù)合方法為主，大部分都用在食品和藥品的包裝之中?！　∥覈?guó)在干式復(fù)合中使用的黏合劑，最早是用單組份的溶劑型黏合劑，到八十年以中期后，采用酯溶性的聚氨酯黏合劑，且一直大量使用到現(xiàn)在，到九十年代后期出現(xiàn)了無(wú)溶劑的聚氨酯黏合劑，本世紀(jì)初又出現(xiàn)了水性黏合劑和醇溶性黏合劑。最近幾年，人們把無(wú)溶劑型、水性型和醇溶性黏合劑統(tǒng)稱為環(huán)保型黏合劑。　　究竟哪一種黏合劑才是衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保？這得對(duì)它們進(jìn)行逐個(gè)的分析敘述，要與無(wú)毒無(wú)害、衛(wèi)生安全、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、降低能耗的內(nèi)涵去對(duì)照，才能得出答案?！　谓M份溶劑型黏合劑　　它是以合成橡膠為基料，再加上增粘劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，用有機(jī)溶劑做成的，有些產(chǎn)品中還含有苯類溶有點(diǎn)像現(xiàn)在的壓敏膠，它能把所有基材都粘合起來(lái)，價(jià)錢便宜、使用方便，在上個(gè)世紀(jì)的七十年代中期到八十年代中期曾風(fēng)行一時(shí)。但是，粘合牢度不高、不耐熱、不耐水、也不耐介質(zhì)的腐 特別是殘留溶 多、有異味、有毒性，又有易燃易爆的危險(xiǎn)，不符合衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保的要求，所以自八十年代中期后便逐步被淘汰，被酯溶性的聚氨酯黏合劑所代替?！　∷责ず蟿　∽罱?、五年出現(xiàn)的水性黏合劑，包括水性的聚丙烯酸酯類和水性的聚氨酯這二大類。　　水性聚丙烯酸酯黏合劑  　　它是以丙烯酸、丙烯酸酯（甲酯、乙酯、丁酯、羥乙基酯等）和甲基丙烯酸酯等共聚而成的。在這個(gè)體系中，不僅僅含丙烯酸酯共聚物和水這二種簡(jiǎn)單的物質(zhì)，還含有殘留的催化劑或其分解產(chǎn)物、自由基、乳化劑、PH 　　節(jié)劑、穩(wěn)定劑、抗凍劑等。這些助劑是否衛(wèi)生安全，是否對(duì)人體無(wú)害，目前還沒(méi)有肯定的結(jié)論。況且，提供這類產(chǎn)品的企業(yè)在介紹其產(chǎn)品性能和應(yīng)用技術(shù)時(shí)，還特別提醒不能用純水去稀釋，而一定要用水和異丙醇“對(duì)沖”后的混合物去稀釋。我們知道，異丙醇是有機(jī)溶劑，沸點(diǎn)為82.4℃，是易燃易爆的一級(jí)易燃液體。異丙醇對(duì)人體的生理作用比乙醇強(qiáng)，其毒性、麻醉性以及對(duì)粘膜的刺激也比乙醇強(qiáng)，大鼠經(jīng)口的LD50只有5840mg/公斤體重（乙醇為13700mg/公斤體重），只有乙醇的43%，又有報(bào)導(dǎo)說(shuō)長(zhǎng)期接觸異丙醇會(huì)導(dǎo)致鼻腔癌，自上世紀(jì)八十年代中期后，就限制濫用異丙醇。因此，像這樣的水性聚丙烯酸酯類黏合劑，也還不能稱其為環(huán)保型黏合劑。 $分頁(yè)符$ 水性的聚氨酯黏合劑  　　它用水代替醋酸乙酯，無(wú)臭無(wú)味，沒(méi)有刺激性，不會(huì)燃燒爆炸，使用安全，成本也便宜，這是它的優(yōu)點(diǎn)。但是要做成水性聚氨酯黏合劑，其體系中所含的物質(zhì)也和水性聚丙烯酸酯黏合劑一樣復(fù)雜，這些物質(zhì)也同樣存在著是否衛(wèi)生安全，是否綠色環(huán)保的問(wèn)題。如果是雙組份的水性聚氨酯，在含—NCO基那個(gè)組份中，保護(hù)該 —NCO基不與活潑的水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的“封端劑” ，其衛(wèi)生安全性問(wèn)題更大，若采用酚類化合物，那它對(duì)人體健康的損害就更為明顯。這樣看來(lái)，水性聚氨酯黏合劑也很難說(shuō)是環(huán)保型黏合劑?！　〈既苄跃郯滨ヰず蟿　∷c自上個(gè)世紀(jì)五十年代起一直沿用至今的酯溶性聚氨酯黏合劑相比，就其基料而言是完全相同的聚氨酯，只不過(guò)所采用的溶劑由醋酸乙酯改為酒精而巳?！　【凭痛姿嵋阴ザ际怯袡C(jī)溶劑，同樣存在著易燃易爆的危險(xiǎn)和對(duì)大氣污染的問(wèn)題，而且經(jīng)過(guò)最近六、七年的研究發(fā)現(xiàn)，酒精對(duì)人體健康的損害是十分嚴(yán)重的，它比醋酸乙酯對(duì)人體健康損害的廣泛性和嚴(yán)重性更可怕?！　【凭珜?duì)人體健康有嚴(yán)重的損害作用，其理由是酒精（也即是乙醇）被吸入體內(nèi)后，在氧化酶的作用下被氧化，生成乙醛：　　O　?。ㄑ趸?nbsp;      ‖　　2CH3CH2OH  ＋  O2 ——→   2CH3－C－H  ＋  2H2O　?。ň凭?nbsp;      （氧）            （乙醛）      （水）　　美國(guó)科學(xué)家認(rèn)為，乙醛和甲醛一樣，都是一種致癌性物質(zhì)，所以乙醇并非無(wú)毒。　　另外，從86年版《溶劑手冊(cè)》的毒性描述中可以看到，酒精和醋酸乙酯相比，在對(duì)人體器官損害的廣泛性和嚴(yán)重性方面，酒精要比醋酸乙酯更為嚴(yán)重和厲害，　　乙醇（即酒精）  除了損害中樞神經(jīng)和麻痹運(yùn)動(dòng)反射外，還會(huì)引起胃炎、消化不良、慢性肝病和肝硬變，甚至引起胰腺和心臟疾病?！　〈姿嵋阴?nbsp;  有麻醉作用，其蒸氣刺激眼、皮膚和粘膜，高濃度蒸氣能引起肝、腎充血，大量持續(xù)吸入，則可發(fā)生急性肺水腫?！　□ト苄跃郯滨ヰず蟿　∫源姿嵋阴槿軇┑?，只含聚氨酯樹脂、美國(guó)FDA批準(zhǔn)使用的助劑和醋酸乙酯這三種簡(jiǎn)單的物質(zhì)，甚至可以只含聚氨酯樹脂和醋酸乙酯二種物質(zhì)，不再含其他不明其衛(wèi)生安全性能的添加物，自上個(gè)世紀(jì)五十年代末起，就應(yīng)用于食品和藥品的復(fù)合材料之中，至今仍大量應(yīng)用，在我國(guó)約有80%的復(fù)合材料都是用它去制造的?！　【湍z料本身來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)五、六十年的實(shí)際考驗(yàn)、檢測(cè)、研究和長(zhǎng)期全面嚴(yán)格安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)試驗(yàn)，表明這種酯溶性聚氨酯黏合劑是衛(wèi)生安全的，它的LD50高于21500mg/kg體重，MTD也′大于20000mg/kg體重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于最高安全級(jí)別的15000mg/kg體重——這個(gè)“無(wú)毒級(jí)物質(zhì)”的數(shù)據(jù)，酯溶性聚氨酯黏合劑中所采用的醋酸乙酯，是屬于易燃易爆的一級(jí)易燃液體，對(duì)人有刺激作用，但對(duì)人體健康沒(méi)有多大的損害。因此，筆者認(rèn)為它是比較符合衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保這一要求的黏合劑產(chǎn)品。 　　無(wú)溶劑型黏合劑　　無(wú)溶劑型的黏合劑，除了膠料以外就不再含有任何溶劑介質(zhì)，它既不含有毒有害或易燃易爆的有機(jī)溶劑（苯類、醇類或酯類），也不含熱容量很大、要用大量熱能去干燥的水，因此，使用無(wú)溶劑型黏合劑就不存在對(duì)操作人員的刺激毒害問(wèn)題，不存在燃燒爆炸的危險(xiǎn)，不會(huì)有水汽對(duì)機(jī)械設(shè)備的銹蝕，也沒(méi)有廢氣排放、污染空氣、破壞環(huán)境的問(wèn)題，其成份就只有聚氨酯和經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn)過(guò)的、衛(wèi)生安全的助劑這么二種，甚至還可以簡(jiǎn)單到只有聚氨酯樹脂一種，不再有衛(wèi)生安全性能不確定的東西，它比酯溶性聚氨酯黏合劑更可靠，若是脂肪族的，則更加衛(wèi)生安全?！　≡谑褂脽o(wú)溶劑型黏合劑時(shí)，不需要龐大的加熱、鼓風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)，比水溶性和酯溶性更節(jié)能，機(jī)械設(shè)備更簡(jiǎn)單和緊湊，它的復(fù)合開機(jī)速度很高，最高的可達(dá)每分鐘600米，大多數(shù)都在400～480米，是水性膠的四到五倍、溶劑型的三到四倍，所以勞動(dòng)生產(chǎn)率很高，生產(chǎn)成本較低。由于無(wú)溶劑型黏合劑是100%可利用的物質(zhì)，每平方米面積的上膠量又少，一般不超過(guò)2克，因此，節(jié)約了資源，黏合劑的成本消耗也更低?！　「鞣N黏合劑比較結(jié)果  　　從對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害、沒(méi)有廢氣、對(duì)環(huán)境友好、不燃不爆、降低能耗、高速高產(chǎn)、節(jié)約資源等內(nèi)涵去考慮，無(wú)溶劑型黏合劑才是真正意義上的“環(huán)保型黏合劑” ；　　以醋酸乙酯為溶劑的酯溶性黏合劑，是衛(wèi)生安全和比較符合綠色環(huán)保型的黏合劑；　　醇溶性的聚氨酯黏合劑，因其含大量的酒精和某些不明其衛(wèi)生安全性是否可靠的添加劑，很難把它說(shuō)成是衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保型的黏合劑；　　水性聚丙烯酸酯黏合劑，與醇溶性黏合劑相比，只具有不燃不爆、沒(méi)有刺激和水的價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，但在衛(wèi)生安全性和還要用異丙醇和水“對(duì)沖”的混合物才可以去稀釋來(lái)看，它與真正意義上的衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保型黏合劑還不太吻合； 　　單組份的壓敏膠，持別是含有苯類溶劑的壓敏膠，就更不是衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保型黏合劑了。$分頁(yè)符$　　環(huán)保型黏合劑在復(fù)合材料中的應(yīng)用和特性　　無(wú)溶劑型的聚氨酯黏合劑，不管它是脂肪族的還是芳香族的，都有單組份和雙組份二種。     　單組份的無(wú)溶劑聚氨酯黏合劑，與單組份溶劑型聚氨酯黏合劑中的膠料，是同一種分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，都是帶多異氰酸酯基（即 　　—NCO）的、具有一定大小分子量的聚合物：　　H   O                         O   H　?。?nbsp; ‖                         ‖  ｜　　OCN —R —N —C —O —（～～～～）n —O —C —N —R —NCO　?。?nbsp; 　　R---NCO　　單組份無(wú)溶劑聚氨酯黏合劑，是靠濕汽交聯(lián)固化的產(chǎn)品。一般情況下，被復(fù)合的基材中，最少有一種是水蒸汽透過(guò)率很大的材料，例如紙張、織物，或者是基材表面吸留水較多，或者在復(fù)合時(shí)定量加濕（即噴灑水蒸汽），以便讓膠中的異氰酸酯基可以交聯(lián)固化。但是，在使用這種膠粘劑時(shí)，加濕量較難控制，產(chǎn)品質(zhì)量難于把握。因此，也和干式復(fù)合工藝方法相似，目前應(yīng)用得最多的還是雙組份無(wú)溶劑型聚氨酯黏合劑，而單組份的就很少使用。　　雙組份無(wú)溶劑聚氨酯黏合劑，跟溶劑型雙組份聚氨酯黏合劑一樣，分主劑和固化劑二個(gè)組份。使用時(shí)，主劑與固化劑按定量的比例混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笸坎荚诘谝换ど?，不要加熱排風(fēng)烘干，就可以直接跟另一種基膜復(fù)合了。它是靠固化劑中的異氰酸酯基跟主 —中的活潑氫反應(yīng)去達(dá)到交聯(lián)固化的。　　OCN～～～～～NCO　　|　　|                     ＋    HO―——R ―—— OH ——＞　　NCO                 　?。ü袒瘎?nbsp;                          （主劑）　　O  H         H  O            O  H         H  O　　‖ ｜        |  ‖           ‖ ｜       ｜  ‖　　HO—（R—O—C—N～～～～N —C—O—R—O —C —N～～～～N —C—O—R—）n —OH　　｜                          │              　?。?O                     O  ｜   O  H   　NCO　?。?nbsp;                   ‖  ｜   ‖ ｜   　｜　　H —N—C—O— （—R—）n—O—C—N — C —N～～～～NCO　?。ň郯被姿狨ゲ糠郑　　　　　。s脲部分）　?。ń宦?lián)固化的聚氨酯）　　這種交聯(lián)固化是“加成聚合”的化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)像“縮合聚合”反應(yīng)那樣要放出低分子量的副產(chǎn)物（如水或二氧化碳等），復(fù)合的產(chǎn)品不會(huì)有氣泡、白點(diǎn)等缺陷，質(zhì)量比較高而且容易控制、穩(wěn)定。交聯(lián)固化的最終產(chǎn)物是立體構(gòu)像的網(wǎng)狀分子，除了氨基甲酸酯外，還有脲或縮脲的結(jié)構(gòu)?！　〗?jīng)過(guò)近四十年的發(fā)展，質(zhì)量很高的雙組份無(wú)溶劑聚氨酯黏合劑已經(jīng)商品化，其中包括了普通的塑／塑復(fù)合型、鋁／塑復(fù)合型、耐水煮型和耐蒸煮型等，復(fù)合時(shí)的操作溫度，也從第一代的80～90℃發(fā)展到第二代的60～70℃，再到第三代的40～50℃，越來(lái)越向室溫靠攏，這就為使用者提供了便利，很受歡迎?！　‘?dāng)然，由于無(wú)溶劑聚氨酯黏合劑的分子量較小，初粘力低，往往造成復(fù)合物有皺紋、隧道，操作時(shí)要特別小心地去控制基材的張力，這是它比不上溶劑型黏合劑的地方?！∮捎跓o(wú)溶劑聚氨酯黏合劑完全拋棄了任何種類的溶劑，是100％的有效物質(zhì)，資源利用率最高，符合節(jié)約、合理和可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀要求，又不需耗費(fèi)大量熱能去進(jìn)行烘干，能量消耗少，而且無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備的價(jià)格要比干式或濕式復(fù)合設(shè)備便宜，設(shè)備占地面積又小，總體投資大約可減少二分之一，它的生產(chǎn)速度與干式復(fù)合相比高出二到三倍，產(chǎn)出率極高，再加上干基涂膠量比水劑型或溶劑型要少，整個(gè)無(wú)溶劑復(fù)合的生產(chǎn)成本，比溶劑型的干式復(fù)合，起碼降低40％~50％?！　o(wú)溶劑聚氨酯黏合劑不像水劑型或醇溶型那樣含有很多助劑，它的全部成份都是已知的、符合美國(guó)FDA  21CFR § 175·105 條和我國(guó)的GB9685《食品容器、包裝材料用助劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的物質(zhì)，不存在對(duì)人體有毒有害的助劑或添加物，它跟酯溶性聚氨酯黏合劑一樣，完全可以做到衛(wèi)生安全、放心可靠，完全可以做到?jīng)]有殘留溶劑和助劑、沒(méi)有異味和毒性，特別是隨著能量交聯(lián)固化型的無(wú)溶劑聚氨酯黏合劑的成功開發(fā)和應(yīng)用，它可以在紫外線或電子束作用下，在幾秒鐘內(nèi)達(dá)到交聯(lián)固化的目的，下機(jī)后就可以當(dāng)即分切制袋，隨即就可以灌裝內(nèi)容物并允許經(jīng)受巴氏、煮沸甚至高溫蒸煮的殺菌處理，大大縮短了交貨期、提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著?！　o(wú)溶劑黏合劑及其制造復(fù)合包裝材料的工藝方法，具有許多優(yōu)點(diǎn)，在目前的所有品種中，筆者認(rèn)為它是最符合衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保要求的一種膠型，應(yīng)該大力開發(fā)研究和推廣應(yīng)用?！　‰m然現(xiàn)在的無(wú)溶劑黏合劑還不能全面趕上酯溶性聚氨酯黏合劑的質(zhì)量，例如還不能耐130℃以上的高溫蒸煮，也還沒(méi)有抗介質(zhì)特別是抗強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)（如有機(jī)溶劑、強(qiáng)酸強(qiáng)堿、液體農(nóng)藥等）的產(chǎn)品，但是，隨著開發(fā)研究的深入，它的品種會(huì)不斷增加，質(zhì)量會(huì)有所提高，應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)不斷擴(kuò)大，最終會(huì)與酯溶性聚氨酯黏合劑平起平坐、并駕齊驅(qū)，甚至到某個(gè)時(shí)候，無(wú)溶劑黏合劑就可以基本上代替其它類型的黏合劑，絕大部分復(fù)合包裝產(chǎn)品都可以用無(wú)溶劑復(fù)合的工藝方法去生產(chǎn)了。