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天津科技大学包装材料学[习题答案]

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子至少是链段将互相扩散,使粘合界面消失,形成一个过渡区,从而产生牢固的接头。 综上所述,各种理论都有各自的实验依据,并能在某些场合下较满意地解释粘合现象,但它们又都有一定的局限性。总的说来,目前尚没有一个完整的粘合理论,这是由粘合现象本身的复杂性及实验条件的局限性等原因造成的。 5.淀粉粘合剂的制备方法、主要原料。

瓦楞纸板用淀粉粘合剂的制法有两种,即斯坦霍尔法和氧化法。

制备方法见教材,主要原料为:淀粉、氢氧化钠、硼砂、水(氧化法还包括氧化剂)等。 6.热熔粘合剂的特点、用法、常用基料。

热熔型粘合剂的优点是不含溶剂,固化迅速,粘合力较强,对操作人员无毒、无环境污染,在常温下是固态,保管运输方便,粘合工艺简单,对渗透性不好的材料也可较方便地粘合,胶膜耐化学腐蚀、耐酸碱、耐水性好。缺点是耐热性较差,使用时粘度较高,难以做到均匀薄层涂布。

热熔型粘合剂可用于复合包装材料的层合、塑料袋的搭接、封合、纸盒的接缝和封合、标签粘贴和无线装订等。

制造热熔型粘合剂常用的树脂有乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯、低分子聚乙烯及无规聚丙烯等。如果使用单一树脂不能满足要求,可以把两种或两种以上能相溶的聚合物配伍使用,利用其性能的互补性获得更好的热熔型粘合剂。 7.溶剂型和乳液型粘合剂的特点。用法。常用基料。

溶剂型粘合剂与乳液型粘合剂或热熔型粘合剂相比有其特殊的优点,即在低活性表面、特别是在烯烃属的塑料表面润湿性较好,粘合剂内的有机溶剂起到渗透及溶胀部分被粘物表面的作用。有机溶剂粘合剂比乳液型粘合剂要干得快,并且不同于热熔型粘合剂,可使用于耐热性低的基材上。

溶剂型粘合剂的缺点是硬度较低,有机溶剂多易燃、易爆,如果没有很好的通风和溶剂回收装置,会对环境产生污染,且溶剂成本高,如干燥不彻底,溶剂污染内装物,又会产生异味。 在食品包装方面,溶剂型粘合剂主要用于软包装的复合薄膜干法复合,将塑料薄膜与塑料薄膜及铝箔、纸张等复合在一起,制成蒸煮袋、外包装袋等。但由于残留的有机溶剂给食品带来怪味,近年来倾向于采用高固体含量的或热熔型(即无溶剂)、以及水性粘合剂来进行复合。溶剂型粘合剂的其它大量应用是作为标签粘贴及压敏粘合剂。

乳液粘合剂以水为分散介质,成本较低,无毒,色浅,有良好的稳定性和作业适性,而且

聚合物乳液树脂的相对分子量可以很高,因此粘合剂膜的强度较好。乳液粘合剂不用加热或加固化剂就能较快地固化。乳液粘合剂的最大缺点是耐水性不佳,蠕变性较大,这两个缺点可以通过提高聚合物的相对分子质量得到一定改善。在包装工业中用得较多的乳液粘合剂主要有聚醋酸乙烯乳液粘合剂以及乙烯-醋酸乙烯共聚乳液粘合剂。

8.塑料粘合可以采用哪几种方法?聚烯烃塑料有什么特点?有几种主要粘合方法? 塑料的粘合可以采用: 1.热熔粘接

热熔粘接适用于热塑性塑料,通过加热使塑料的被粘合部分软化熔融,将处于粘流态的塑料紧密贴合并加压使其粘合牢固,待冷却后即固化形成牢固粘合。很多塑料袋、板、管等的热封合或热焊接等都属此类,塑料包装袋的脉冲热合、高频电热法等也属此类。 2.溶剂粘接

这种粘接方法是以塑料的溶解性为基础的,因此也只适用于热塑性塑料。它以单一溶剂或混合溶剂为粘合材料、用于粘合的溶剂必须对被粘物表面有充分的活性,能使被粘物表面产生一定程度的、均匀的溶胀、软化和溶解,然后将两个被粘合表面贴合,稍加压力,待溶剂挥发后,即形成粘合。

塑料的溶解性和它的结晶度有关,一般结晶度低的塑料易溶,结晶度高的难溶。天然橡胶、聚异丁烯、聚苯乙烯等无定形聚合物易溶;聚偏二氯乙烯、聚四氟乙烯等支链较少,具有对称结构,结晶度较大,不易溶解;高压聚乙烯结晶度高,难溶解;低压聚乙烯结晶度更高,更难溶解。因此,对结晶性塑料,溶剂粘合剂是不适用的。 3.粘合剂粘合

前两种粘合方法仅适用于热塑性塑料,但粘合剂粘合对热塑性塑料和热固性塑料都适用,而且粘合强度也较高,是最普遍使用的一种方法。

在塑料的粘合中,值得指出的是聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类塑料的粘合。这类塑料极性小,化学稳定性强,结晶度高,属于难粘塑料,一般应选用非极性或者极性较低的聚合物作粘合物质。

如果采用极性聚合物粘合聚烯烃塑料,一般应在粘合前进行表面处理,如电晕处理,火焰处理、化学处理、溶剂处理等。对于塑料薄膜的粘合,常采用电晕处理方法。电晕处理适于连续化生产,处理后可使薄膜表面极性增加并在表面形成微细的痕纹,使表面粘合性能改进。一般处理后的表面应尽快粘合,时间长了会使处理产生的活性下降,影响粘合强度。

10.不同基材粘合时粘合剂的选用。 1.纸材的粘合

粘合纸材时,不需要前处理,可以直接粘合。因为纸材为纤维结构有利于水分的渗透,所以纸材的粘合常采用水分散型的粘合剂。粘贴纸基标签常采用压敏型粘合剂,粘合涂层纸材可用压敏胶或热熔粘合剂等。 2.塑料的粘合

粘合塑料时多用溶剂型黏合剂,粘合剂粘合对热塑性塑料和热固性塑料都适用,而且粘合强度也较高,是最普遍使用的一种方法。

在塑料的粘合中,值得指出的是聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类塑料的粘合。这类塑料极性小,化学稳定性强,结晶度高,属于难粘塑料,一般应选用非极性或者极性较低的聚合物作粘合物质。

如果采用极性聚合物粘合聚烯烃塑料,一般应在粘合前进行表面处理,如电晕处理,火焰处理、化学处理、溶剂处理等。对于塑料薄膜的粘合,常采用电晕处理方法。电晕处理适于连续化生产,处理后可使薄膜表面极性增加并在表面形成微细的痕纹,使表面粘合性能改进。一般处理后的表面应尽快粘合,时间长了会使处理产生的活性下降,影响粘合强度。

第二章 涂料

1.简述涂料的组成、分类及命名原则。

涂料一般由可挥发部分和不挥发部分组成,当涂料涂覆在包装容器的表面后,其可挥发部分逐渐挥发逸去,留下不挥发部分固结成膜,所以不挥发部分称成膜物质。成膜物质又可分为主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质三类,主要成膜物质可以单独成膜,也可以与颜料等次要成膜物质共同成膜。

我国对涂料的分类是采用以成膜物质为基础的分类方法,即按在成膜物质中起决定作用的一种成分为基础,作为分类的依据,命名原则多按照涂料特点、用途、成膜特点等来命名。如:磁漆、防锈漆、裂纹漆等。

2.油的成膜性的难易与什么有关?按成膜性的难易可分为几种?

油的成膜难易与其分子中的双键数目及双键的排列方式有关,含双键越多,结膜越快;双键成共扼结构的,比双键为间隔形式的结膜快。

在工业上用碘值这一指标区分油的干燥性能,碘值指100g油所能吸收碘的克数。碘值是测

定油的不饱和度的主要方法,根据干燥性能和碘值,可以把涂料用油分为干性油、半干性油和不干性油三种。

3.简述不同类型涂料的作用。 以包装用涂料为例: 1.金属容器用涂料

镀锡板、镀铬板和铝合金薄板等金属材制成罐后,极易受内容物腐蚀,且还会引起内容物变质。因此,食品金属罐内表面均要求涂内涂料,罐头品种不同,对涂料的要求也不同。如含蛋白质丰富的水产、家禽和肉类罐头应采用抗硫涂料,以防止蛋白质受热分解而造成硫化腐蚀;酸性较强的番茄酱等要采用抗酸涂料,以防止罐壁酸腐蚀;某些含有花青素的水果如草莓、樱桃等采用涂料后,可防止花青素腐蚀及内容物被锡还原而褪色。此外,为防止午餐肉罐头粘罐,罐头内壁需涂防粘剂;罐装啤酒罐内壁涂涂料后,可防止金属离子溶出而影响啤酒的风味和透明度。

2.塑料包装用涂料 (1)防静电涂料

塑料是电的不良导体,且大多数塑料吸水性差,塑料袋在加工及包装作业中常因摩擦使塑料表面带有电荷,如不清除,在包装作业中会造成开口困难,而且在包装干燥粉状食品(如奶粉等)时会造成袋口部静电吸附粉状颗粒造成封口不严而泄漏。采用外涂防静电涂料则是消除塑料静电的有效方法之一。 (2)防雾滴涂料

当使用塑料包装蔬菜、水果或熟食等含水较多的食品时,当容器内部的水蒸气分压高于该温度下的饱和蒸汽压时,水蒸气会在塑料表面凝结,又因为塑料的表面张力比水的表面张力小,故凝结在塑料表面的水分便形成球状小水滴(即雾滴)。

小雾滴会对果蔬产生抽吸现象,使果蔬中的水分不断蒸发,造成果蔬脱水枯萎;果蔬中部分水溶性有机营养成分溶解在小水滴中,造成微生物繁殖而引起果蔬腐烂;另外,由于小雾滴的存在,会使光线发生漫反射,使塑料容器内雾化发白,降低透明度,影响销售。

防雾滴涂料增大了塑料的表面张力,使之与水相接近,这样,当水蒸气受冷凝结时,在塑料表面形成的是连续的极薄的水膜,而不是小水滴,达到了防雾滴的目的。 (3)提高阻隔性涂料

聚烯烃塑料具有无毒、易加工、价廉等优点,因此在食品包装中应用很普遍,但它的阻隔

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