包裝輔助材料是指包裝中經(jīng)常用到的粘合劑、印刷油墨和涂料等。
有機(jī)溶劑型油墨在制造與使用過程中,常用汽油、甲苯、二甲苯、煤油、松節(jié)油、醇類、芳香族類等有機(jī)溶劑調(diào)配,它們在干燥時(shí),或在使用過程中,或廢棄后焚燒處置時(shí),均會(huì)揮發(fā)出有毒的碳?xì)浠衔餁怏w而污染環(huán)境,傷害人身,故目前開發(fā)水溶劑性油墨取代有機(jī)溶劑性油墨受到各國高度重視。水溶劑性油墨以水為溶劑,連接料由樹脂和水組成,價(jià)格便宜,對環(huán)境對人身均無害,是一種良好的綠色油墨。隨著水性油墨的進(jìn)一步完善和印刷設(shè)備的改善,原來水性油墨存在的干燥速度慢、光澤度低、易造成紙張伸縮等三大弊端已有明顯改進(jìn)。
金屬涂裝過程使用的涂料由于多屬油劑溶劑(有機(jī)溶劑) ,給生產(chǎn)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,近年來國內(nèi)外研發(fā)出多種新型環(huán)保涂料,使鋼桶涂裝生產(chǎn)在綠色化道路上前進(jìn)一大步。自泳涂料是繼陰、陽極電冰涂料之后開發(fā)的一種新型水性(水溶劑) 涂料,它由泳丙酸系乳液與炭黑、助劑等混合而成,其乳液由丙烯酸單體及苯乙烯在引發(fā)劑、乳劑存在下共聚而成。其特點(diǎn)是以水做分散劑,不含任何有機(jī)溶液,有利于環(huán)境保護(hù),配成的槽液性能也穩(wěn)定,屬于清潔工藝,便于施工操作,也有利于操作工人的健康安全;粘貼涂料是另一類有利環(huán)保,取代有機(jī)溶劑型液狀涂料的新型涂料,它實(shí)質(zhì)是一種涂有彩色涂料和粘結(jié)劑的高分子薄膜,可以很方便的粘貼在金屬桶外表面,耐久性和耐候性均很好,使用操作簡單;近年還開發(fā)出粉末涂料,實(shí)現(xiàn)了無溶劑的干法涂裝生產(chǎn),從根本上消除了有害溶劑的飛散,噴過的粉末還可回收再用,因而大大減少和消除了環(huán)境污染,而且涂裝質(zhì)量好,效率高,是金屬包裝和鋼桶涂裝發(fā)展的新趨勢。
綠色包裝材料助劑
無論是綠色包裝的主材料,或是綠色包裝輔助材料,為了提高其使用性能,均需在制作過程中添加對人體和環(huán)境無毒無害的助劑,助劑分無機(jī)和有機(jī)兩大類型。
無機(jī)助劑的開發(fā)應(yīng)用
無機(jī)助劑主要有以下幾種:
(1) 價(jià)廉色白、加工性能好的碳酸鈣,屬極性活性物質(zhì),在有機(jī)助劑的協(xié)同下,幾乎可以滿足造紙、塑料等行業(yè)的要求,作為填充、催干、增強(qiáng)劑,是價(jià)格最低的品種。
(2) 常與碳酸鈣協(xié)同作用的滑石粉(單斜晶系) ,能提高造紙紙漿的留存率,提高塑料制品的剛性和耐熱性及薄膜散射光的透光率,改善包裝薄膜的性能,提高油墨夜間的保溫性,并可在水性油墨中起流平、防沉作用,甚至是PVC塑料的成核劑。
(3) 作為無機(jī)成核劑的高嶺土(又稱高粘土) ,能使聚丙烯塑料形成細(xì)微的球晶,除提高機(jī)械強(qiáng)度外,還可作為聚乙烯的絕緣材料用于生產(chǎn)6 KV 以上的高壓電纜。在提高造紙紙漿的留存率方面比鈣略優(yōu)一等,并以白色、灰色、黃色分別加入塑料,經(jīng)吹塑、擠出、注射、壓延和滾塑,制成不向色彩的包裝制品。
(4) 占地殼中原子含量16. 7 %的硅灰石,具有較好的長徑比(系三斜晶系) ,大多用來替代價(jià)格較高的玻璃纖維,常常用其制造耐熱紙板,并作為塑料包裝材料的增強(qiáng)劑,有效提高制品的耐磨性和包裝規(guī)格尺寸的穩(wěn)定性,并能與含鹵阻燃劑用于防火塑料包裝制品及防火液體印刷油墨中。該材料晶體含有OH ,所以能有效地防止油墨中顏料及填料沉淀。由于硅灰石的晶體在紫外線照射下發(fā)出熒光或磷光,常被環(huán)氧樹脂油墨采用。
(5) 被人們稱作“千層級”的云母是極復(fù)雜的硅鹽材料,因晶體常呈假六方片狀,集合體呈柱狀、板狀和磷片狀,除作為造紙、塑料等包裝材料的裝飾性填充劑外,還是典型的增強(qiáng)劑,能有效提高其制品的剛性、耐熱性和規(guī)格尺寸的穩(wěn)定性,促進(jìn)其散射光的透過率,性能優(yōu)于其它無機(jī)填充劑,并有極高的電氣絕緣性及耐酸堿腐蝕性。
(6) 石英在半硬質(zhì)聚氯乙烯塑料中作為填充材料,其耐磨性是碳酸鈣的數(shù)倍。
(7) 氧化鎂近年來用于印刷油墨,尤其應(yīng)用于輪轉(zhuǎn)印刷油墨中,能大大提高印刷圖文的光澤度。
有機(jī)助劑的開發(fā)應(yīng)用
(1) 抗氧劑及輔助抗氧劑。用來改善塑料制品和印刷油墨的抗氧能力,推遲氧化開始的誘導(dǎo)期,延緩和阻止包裝物在儲(chǔ)藏或使用時(shí)變質(zhì)。
(2) 紫外線吸收劑UV - P、UV - 326 、UV- 327 等是幾種光穩(wěn)定劑,具有吸收天然陽光或熒光源中紫外光部分的能力,能有效防止塑料、油墨等在陽光下的光分解作用。
(3) 偶聯(lián)劑(分為硅系和鈦系兩類) 。現(xiàn)已推出第五代偶聯(lián)劑──有機(jī)硅烷、有機(jī)鈦酸酯、有機(jī)鋁酸酯、有機(jī)鋯酸等,作為塑料、油墨、紙張的填充劑能提高樹脂的支化度和界面粘合力,并明顯減薄包裝印刷油墨圖文的厚度,實(shí)現(xiàn)牢固的附著力。
(4) 潤滑抗粘劑。能防止塑料材料和印刷油墨粘臟或粘連。上世紀(jì)90 年代后期面世的含有等量陰離子和陽離子的中性分散劑處理顏料和填料是以往所沒有的,該助劑能與很多基料有很好的混溶性(配伍性) 。
(5) 增白劑。一般分解溫度大于190 -235 ℃,而DBS 能耐360 ℃,具有優(yōu)良的勻染性、滲染性,其最大光譜吸收波長為370NM ,主要用于紙張、塑料、油墨的增白,并能提高一定的包裝外觀白度。
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