《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第二篇 包裝技術與工藝

第十二章　輔助包裝技術

第三節　封緘技術

（四）粘合方法

1．冷膠粘合

冷膠為溶液型或乳液（膠）型。溶液型中多數為水溶性，有淀粉基和蛋白基的，如糊精、酪素、骨膠等。以紙制品粘合應用最多，其優點是不需要加熱，節省能源，耐熱性好，價格便宜。缺點是固化時間長，易霉腐，不能適應高速包裝機的要求和衛生條件。廣泛用于手工操作的普通包裝場合。化學溶劑的冷膠雖然粘合速度快，但多有揮發物質，易燃或有毒性，適合粘合疏水性材料，因此，用途受到限制。乳液型粘合劑是具有粘合作用的熱塑性樹脂，在水中被分散乳化，待水分揮發或被吸收后固化的物質。其特點是，粘合力強，能得到可靠的和長期穩定的粘結效果，操作簡便，具有足夠的耐水、耐油性，比水溶性粘合劑固化快。常用的有醋酸乙烯乳膠。乳膠型粘合劑是具有粘合作用的天然橡膠和合成橡膠的分散物。多用于紙箱、紙袋和包裹產品的封合。

冷膠的粘合過程大部分用手工操作，用毛刷或噴槍涂膠，粘合后短時間需加壓，然后自然干燥而固化；半自動化粘合以封箱為例，其過程如下：由人工將紙箱的大折頁打開，放到輸送帶上，送入封箱機，涂膠器即將膠水同時噴涂到箱子上下折頁上，然后折頁器將大折頁壓下，完成封箱過程，在紙箱送出前還要通過上下加壓，使膠水凝固。生產能力為9～15箱／min；全自動封箱過程，從紙箱輸入到完成均為機械操作，生產能力為20～25箱／min。

2．熱熔膠粘合

熱熔膠粘合是用一種熱熔膠加熱后溶化，涂敷于被粘合表面，經冷卻固化而粘合。熱熔膠是一種不含水分的固體粘合劑。在一定溫度下呈流體狀，經涂敷器涂敷到被粘合表面上，再壓合使之散熱，冷卻而固化，完成粘合作用。

在包裝作業中，常用的熱熔膠是以乙烯—醋酸乙烯共聚物為基礎，與低分子量樹脂和臘組成的。

（1）熱熔膠的特點

a．粘合速度快，這是熱熔膠的突出特點。冷卻后即完成了粘合作用。加壓時間很短就可得到很好的粘合效果。所需粘合時間只有2～3s，在很多粘合劑中，是粘合速度最快的一種，適用于自動化和高速化的封緘工藝。

b．無溶劑。不含水分及溶劑等，完全為固體成分，因而不存在因有機溶劑引起的中毒或火災危險，也不需要蒸發水分和溶劑的設備、熱源和時間。

c．經濟效益高。雖然單位重量的價格比其它膠高一些，但由于完全是固體成分，用膠量減少，生產效率高，設備占地面積少，操作費用低，所以綜合衡量仍是經濟的。

d．無毒。適合食品工業的要求。

e．需要使用涂敷機。因為作業時需加熱至120～200℃，操作要迅速，手工操作難以滿足要求，而且容易燙傷，所以必需有涂敷設備。

f．作業時易受環境溫度的影響。膠加熱后，必需達到一定的流動性和濕潤性，才符合涂敷膠和粘合的要求。因此，車間溫度、膠和被粘合表面的溫度對粘合質量有直接影響。

g．耐熱性差。多數熱熔膠在60℃以上，其粘合強度顯著下降，少數耐熱的熱熔膠，也只能在70℃以下保證強度。因此，耐熱性差是熱熔膠的主要缺點。

（2）熱熔膠粘合的工藝要求

a．熔化后的粘度要適當。熔化粘度與加熱溫度正反比，粘度低一些流動性好，有利于涂敷，但會增加粘合時間。粘度過高，將產生拉絲現象，不易涂勻。在實際操作中，為了兼顧各項要求，往往使用較高的熔化溫度。

b．控制發泡、冒煙和氣味。盡量減少發泡以免引起操作故障。冒煙和氣味不可能完全消除，故車間必須通風換氣。

c．嚴格掌握溫度。熱熔膠使用過程中，溫度是重要因素。溫度低，流動性差，濕潤性不好，粘合力不夠，并會出現剝落現象。溫度過高，會加劇膠的受熱老化，降低原有性能。

d．進行充分加壓。在粘合過程中，加壓要均勻而充分，是保證粘合質量的主要條件。

e．涂敷量要適當。可根據季節，粘合穩定性等因素來掌握。

（3）常用的熱熔膠涂敷方法

a．用涂膠滾輪。如圖2－12－1所示，輸膠管1將加熱熔化的膠液送至貯膠盒2。貯膠盒與涂膠滾輪3緊密接觸，當滾輪轉動時，膠液即粘附于其上。輸送帶4將瓦楞紙箱送至涂膠位置，待涂膠的折頁與涂膠滾輪接觸而涂膠。涂膠后封箱加壓，冷卻后就完成了粘合。

圖2－12－1　滾輪涂膠法

1—輪膠管；2—貯膠盒；3—涂膠滾輪；4—輸送帶；5—瓦楞紙箱

圖2－12－2　噴嘴涂膠法

1—貯膠筒；2—涂膠噴嘴；3—傳送帶；4—瓦楞紙箱；5—已涂膠部分

b．噴嘴涂膠法。見圖2－12－2，瓦楞紙箱4由輸送帶3送至涂膠位置。熱熔后的膠液置于貯膠筒1內，涂膠噴嘴2與貯膠筒連接，當紙箱經過噴嘴下方時，涂膠開始，熔化的膠液靠壓力從嘴噴出。完成涂膠過程，然后進行封箱、加壓和冷卻過程。由于噴嘴與被涂敷件不接觸，而且膠液在壓力下噴出，因此，速度快，涂敷均勻，是各種涂敷方法中應用最廣泛的一種。

c．平板涂膠法。見圖2－12－3，加熱熔化的膠液盛于貯膠盤1中，被涂敷件3（如紙盒坯）的涂敷表面向下放置于涂膠平板2上，涂膠平板上下運動，下降時攜帶紙盒坯在貯膠盤內涂膠，上升后即完成涂膠。其余過程同前。涂膠平板上按照被涂敷件需要涂膠的部分刻出空槽。這樣可以一次涂敷全部要涂膠的表面，從而提高效率。這種方法多用于紙盒的粘合。

3．膠帶粘合

將粘合劑預先涂敷于帶狀基材上制成膠帶。然后用膠帶進行粘合。按基材上涂敷的粘合劑種類不同，膠帶分為膠質帶和膠粘帶兩類。

圖2－12－3　平板涂膠法

1—貯膠盤；2—涂膠平板；3—紙盒坯片

（1）膠質帶：多以牛皮紙為基材涂以植物冷膠，使用時用水浸濕，進行粘合，自然干燥或加熱干燥后完成粘合過程。用膠質帶作為包裝件的封緘材料，如封盒、封箱等有防塵、防潮、進行美術印刷以及封印等優點，多用于食品包裝。

（2）膠粘帶：也稱壓敏膠帶，是在基材上涂以橡膠或樹脂為主要成分的粘合劑。使用時不需要加熱或用水濕潤，只要貼上去壓一壓短時間內即可達到滿意的粘合效果。這是當前包裝用得最多的膠帶。

膠粘帶與膠質帶比較有如下優點：

a．成卷供應，可連續使用，剝離容易，粘合劑不殘留于帶的背面，同時也不粘手，操作方便。

b．在常溫下，貼于需要粘合處，壓一壓即可。不用通過水濕潤、加溶劑和加熱等手段。

c．粘合后的膠帶，一般慢慢揭下還可再用。

d．可選擇不同的基材，制成適合各種用途的膠帶。

e．幾乎任何材料都可粘合。對塑料的粘合效果特別好。

常用膠粘帶介紹：

（1）牛皮紙膠粘帶：這是最便宜、最常用的一種。在瓦楞紙箱封緘中，使用量占四分之三，強度稍差，對沉重物品或長距離運輸包裝不太適合。因膠帶背面有防粘硅膜涂層，多層箱堆垛時，容易滑落。

（2）布基粘膠帶：抗拉強度和耐沖擊強度均好，柔軟而有彈性，粘合劑涂層較厚，對膠合板之類的粗糙表面也能很好粘合。最適合沉重物品及出口商品的封緘。一般是用人造纖維織物作基材，價格比牛皮紙膠帶貴。

（3）聚丙烯膠粘帶：與布基膠帶相比抗拉強度差一些，但耐沖擊強度與布基膠帶相近，膠膜厚度為40～60μm不等，可根據瓦楞紙箱的重量選用。一般情況下，紙箱內裝物品為20kg以下時，應采用牛皮紙膠帶，20～30kg時用聚丙烯膠帶，30kg以上時，應選用布基膠帶。

膠粘帶使用方便，今后將成為外包裝的主要封緘材料。特別是在自動包裝機上應用，對節省勞力，提高經濟效益，將起更大的作用。

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