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軟包裝無溶劑粘合劑的發(fā)展前景

來源：上海欽順機(jī)械設(shè)備有限公司 2012年06月14日 09:35

無溶劑復(fù)合技術(shù)在當(dāng)前歐美市場(chǎng)已占據(jù)相當(dāng)重要的地位，占新增復(fù)合機(jī)設(shè)備的80-90%。在中國，無溶劑復(fù)合技術(shù)始于20世紀(jì)90年代中後期，現(xiàn)存安裝數(shù)量不超過40臺(tái)。傳統(tǒng)軟包裝行業(yè)用膠多為溶劑膠。1996年，漢高創(chuàng)新性地在中國市場(chǎng)推廣無溶劑膠。與溶劑膠相比，無溶劑膠不僅具有環(huán)保低碳的優(yōu)勢(shì)，更能節(jié)省用膠量、能適用更快的機(jī)器線、提高生產(chǎn)效率等，具有較高的性價(jià)比。

無溶劑粘合劑特點(diǎn)

1. 不含有不使用溶劑

無溶劑粘合劑是100%的有效成分含量，使用不同的涂布系統(tǒng)涂布，不使用溶劑，所以在整個(gè)復(fù)合過程中不存在溶劑揮發(fā)，復(fù)合制品中無復(fù)合段溶劑殘留，更符合食品安全要求，且無排放，符合減排、環(huán)保要求。

2. 不屬于易燃易爆危險(xiǎn)品

安全性好，沒有火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)，不需要溶劑的防爆措施；無熔劑粘合劑不屬于易燃易爆、高腐蝕等危險(xiǎn)品，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面不需要做防爆考慮，同時(shí)無溶劑粘合劑是100%的固含量，占有倉儲(chǔ)空間少。

3. 涂布量少

因?yàn)闊o熔劑具有更好的冷流特點(diǎn)，無溶劑粘合劑的涂布量一般在0.8-2.5g/m2 之間，對(duì)于紙張等特別材料，涂布量可達(dá) 4 g/m2。溶劑性粘合劑的涂布量一般在2.0-4.5 g/m2?？梢姛o溶劑粘合劑的成本優(yōu)勢(shì)。

4. 分子量相對(duì)小

無溶劑粘合劑相對(duì)于同等級(jí)別溶劑型粘合劑的分子量小很多，使得粘合劑在一定合適的溫度下，不需要溶劑參與的狀態(tài)下，對(duì)基材表面浸潤(rùn)、擴(kuò)散和滲透成為可能。

無溶劑聚氨酯粘合劑的類型和發(fā)展歷程

無溶劑復(fù)合工藝、設(shè)備和粘合劑是上世紀(jì)70年代發(fā)展起來的。*代無溶劑粘合劑為單組份濕固化型粘合劑。單組份潮氣固化型聚氨酯無溶劑粘合劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)是含有鏈長(zhǎng)相對(duì)較短的異氰酸根端基的聚酯或聚醚，異氰酸根（-NCO）與基材或環(huán)境中的潮氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放CO2進(jìn)行固化。

為了克服單組份粘合劑的缺點(diǎn)，開發(fā)了雙組份聚氨酯無溶劑粘合劑，雙組份聚氨酯無溶劑粘合劑根據(jù)初粘力及耐蒸煮性能，又可分為第二代和第三代雙組份聚氨酯無溶劑粘合劑。

第二代無溶劑粘合劑于1980年初次應(yīng)用于復(fù)合包裝材料。

第三代無溶劑粘合劑克服了第二代無溶劑粘合劑的缺點(diǎn)，它具有初粘力高、粘度低，操作溫度低，對(duì)復(fù)合基材無限制的優(yōu)點(diǎn)，能夠解決第二代粘合劑對(duì)EVA和尼龍熱封不良的問題，同時(shí)阻隔性強(qiáng)的薄膜容易起皺褶或容易剝離的問題也得到了解決，可適用于各種塑料膜及箔的復(fù)合，降低了游離二異氰酸酯的含量，耐內(nèi)容物性能優(yōu)良，粘合劑的粘接強(qiáng)度和耐熱性能也得到了提高，鋁塑復(fù)合膜制品有可能具有高耐蒸煮的性能。

目前第三代產(chǎn)品的主要特徵有：

（1）采用反催化體系。

（2）降低了粘合劑的粘度，改善了粘合劑對(duì)膜的潤(rùn)濕性，提高了粘合劑在膜表面的涂布分散性能。因此既提高無溶劑粘合劑復(fù)合制品的質(zhì)量，也可提高機(jī)速，增加生產(chǎn)效率。

無溶劑型聚氨酯粘合劑發(fā)展至今已有將近30年的歷史，其產(chǎn)品的性能也逐漸趨向成熟，在綠色環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，無溶劑粘合劑以其*的經(jīng)濟(jì)性、安全性及對(duì)環(huán)境保護(hù)的優(yōu)勢(shì)，以及復(fù)合工藝及設(shè)備的不斷發(fā)展，在德國、美國、日本及*都受到青睞。在歐美等發(fā)達(dá)國家，無溶劑聚氨酯粘合劑的使用量從20年前的10%，迅速增加到現(xiàn)在的一半以上。日本自1977年開始引進(jìn)*臺(tái)無溶劑亁復(fù)合機(jī)，如今已發(fā)展到擁有100多臺(tái)無溶劑復(fù)合設(shè)備。

由于復(fù)膜機(jī)的不斷提速致使通用粘合劑的固化速度難以適應(yīng)，第四代紫外線固化型無溶劑粘合劑應(yīng)運(yùn)而生。目前應(yīng)用的陽離子固化類產(chǎn)品，主要是酸催化的環(huán)氧體系，在紫外線的照射下，粘合劑的光引發(fā)劑分解，引發(fā)環(huán)氧嵌段聚合，得到環(huán)氧樹脂的三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)。在選擇適當(dāng)紫外線發(fā)生器前提下，此粘合劑能夠快速復(fù)合聚酯薄膜，并可在幾分鐘到一小時(shí)內(nèi)達(dá)到相當(dāng)高的粘接強(qiáng)度，使後加工過程順利進(jìn)行。

無溶劑復(fù)合設(shè)備的特點(diǎn)

與溶劑型復(fù)合設(shè)備相比，無溶劑復(fù)合設(shè)備有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 無烘亁道，能耗低

溶劑型復(fù)合機(jī)烘亁道一般裝機(jī)容量在150-250KW，一年平均耗電量可達(dá)50-70萬元人民幣，即使用蒸汽烘亁，能耗也不在小數(shù)。無溶劑的整機(jī)功率較低，沒有烘道，據(jù)Italy Nordmeccanica 提供的信息，無溶劑耗能幾乎是溶劑型的二十分之一。

2. 復(fù)合速度快

無溶劑復(fù)合不需烘亁，沒有殘留溶劑制約，生產(chǎn)效率高，平均復(fù)合速度250m/min，zui高可達(dá)600m/min，一臺(tái)復(fù)合機(jī)能滿足兩臺(tái)印刷機(jī)生產(chǎn)。

3. 自動(dòng)化程度高

無溶劑復(fù)合機(jī)采用專有設(shè)備自動(dòng)進(jìn)膠，自動(dòng)控制甲乙兩個(gè)組分的比例，自動(dòng)控制溫度，可在線調(diào)整涂布量，設(shè)備緊湊，節(jié)約人力。

無溶劑復(fù)合的工藝要點(diǎn)

目前，無溶劑復(fù)合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMCPP、VMPET、CPP、PE、鋁箔等。復(fù)合時(shí)一般將剛性大、涂布性能好的材料（PET、BOPP、OPA、VMPET等）放在主放卷工位；將易拉伸的材料（PE、CPP、VMCPP等）放在副放卷工位。但也不是一成不變的，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況靈活選擇，如印刷膜與鍍鋁材料復(fù)合時(shí)，為了保證復(fù)合質(zhì)量和生產(chǎn)效率，可以把鍍鋁材料放到主放卷工位。

選擇粘合劑時(shí)需要考慮的因素也很多，首先是包裝內(nèi)容物的種類及所用薄膜材料的種類；其次，如果印刷油墨與粘合劑接觸，還要考慮兩者的相容性；剝離強(qiáng)度要求以及熱封條件等對(duì)粘合劑的選擇也有很大影響。

另外，還需要注意兩個(gè)問題：一是MDI類型的異氰酸化合物會(huì)透過內(nèi)層薄膜逐漸向內(nèi)層表面遷移，并與水汽發(fā)生反應(yīng)形成聚脲抗熱封層，影響包裝袋的熱封質(zhì)量。當(dāng)聚乙烯薄膜質(zhì)量較差或粘合劑選擇不當(dāng)時(shí)容易發(fā)生此問題，尤其是使用雙組分粘合劑時(shí)更要注意。二是復(fù)合爽滑劑含量較高的薄膜時(shí)，由于爽滑劑遷移進(jìn)粘合劑層，可能會(huì)出現(xiàn)剝離強(qiáng)度差、熱封不良、摩擦系數(shù)增大等問題，影響其在包裝生產(chǎn)線上的操作性。在復(fù)合此類薄膜時(shí)一定要注意粘合劑的選擇。

無溶劑粘合劑的前景

經(jīng)過數(shù)十年的開發(fā)與應(yīng)用，無溶劑粘合劑和無溶劑復(fù)合技術(shù)已經(jīng)十分成熟。使用無溶劑粘合劑復(fù)合薄膜可以降低能耗、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低綜合生產(chǎn)成本。由于不含溶劑，有利于保護(hù)環(huán)境和清潔生產(chǎn)，并保證了復(fù)合對(duì)包裝食品、藥品的無污染。

我們相信，隨著中國復(fù)合產(chǎn)品質(zhì)量和食品衛(wèi)生安全意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，無溶劑復(fù)合必將越來越受到復(fù)合包裝行業(yè)人士的重視。國內(nèi)已有的無溶劑復(fù)合設(shè)備的良好運(yùn)行，所起到的示范作用，必將加速軟包裝行業(yè)從溶劑型復(fù)合向無溶劑復(fù)合轉(zhuǎn)換

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