胶粘剂

　　聚氨酯胶粘剂应用在软包装上在国内已有二十多年历史，当时以溶剂型的形态出现。主要以醋酸乙酯作溶剂，到现在95％的软包装用胶粘剂还是酯溶性的聚氨酯胶粘剂。酯溶性胶粘剂有其优异的特点，首先它的剥离强度高（包括初、终剥离），具有普通粘合、煮沸、蒸煮粘合的各种性能；上胶流平性好，溶剂易挥发，操作使用简单，粘合的基材选择范围广等等优点，也是至今为止大量应用在软包装上的主要原因。当然酯溶性胶粘剂也存在明显的缺陷，首先由于目前中国大陆地区软包装生产企业大部分未建立溶剂回收装置，导致发生大量VOC气体，污染大气环境，显然与当前可持续发展的方针相矛盾；其次，由于技术原因，国产固化剂中游离单体TDI达标有困难，使制作的软包装有难以达到卫生标准的风险。（GB10004—2008标准中规定：TDA检出量≤0.004㎎/L），还有有机溶剂残留造成食品保存异味，生产车间需防火防爆等等问题。

　　近十几年来，全世界的软包装同行都在积极改进软包装复合涂敷的新工艺和寻找更安全、高效的胶粘剂。目前在行业中有一种说法是胶粘剂的水性化和无溶剂化是环保胶粘剂的终极目标。

　　胶粘剂的水性化在美国市场应用最广，上世纪七十年代开始研发，九十年代已正式应用于软包装生产上。以罗门哈斯公司为代表的水性产品已进入中国市场，从2005年开始，产品已逐渐成熟，大面积推广；但目前主要应用于镀铝膜产品；其他材料的应用，特别功能性方面未见报道。目前市场上国内产品也层出不穷，主要是丙烯酸类型，类似我公司的W—9940产品。水性聚氨酯产品报道较多，市场实际应用很少。我公司的W—8830是水性聚氨酯型，应用面有限，目前主要应用于镀铝材料的内层复合和逆向涂层材料、底涂材料等特殊用途。水性胶粘剂主要以水作为溶剂，与塑料膜亲和性太差（表面张力相差太大），靠大量的助剂改善涂布性。同时水性产品由于应用在软包装上涂布性能、干燥性能不及酯溶胶粘剂，功能性应用未达到，加上由于要使水蒸发消耗更多的能耗，大量的助剂是否达到安全卫生标准，生产过程废水的处理问题等等，使其发展受到阻碍，有待进一步的科技开发。

　　无溶剂胶粘剂在欧洲上世纪八十年代开始研发，九十年代正式应用于软包装生产。无溶剂胶的生产以汉高公司、法国波斯特公司、意大利诺威科公司等为代表，设备的生产以意大利诺德美克公司、意大利波特公司为代表。目前据说无溶剂胶粘剂已占整个软包装胶粘剂的50％，甚至有报道说70％以上。

　　尽管我国无溶剂复合技术刚刚起步，但本人认为无溶剂复合工艺是今后我国软包装生产复合工艺的主要发展方向。理由主要有：

　　一、无溶剂胶由于没有溶剂，胶的生产过程和使用过程无污染，成品无残留溶剂侵害，生产过程无爆炸等安全隐患，使用环境无需防爆设施；同时复合时不会因为溶剂及加热系统而引起薄膜变性，对确保复合薄膜平整性有利，复合薄膜采用里印时，印刷面的油墨不会因粘合剂中的溶剂影响而导致质量下降；

　　二、干燥能耗低，没有预干燥通道，较之干式复合，能耗仅为1/25——1/15（据海宁长海包装有限公司实际应用表明，一条无溶剂复合生产线较之干式复合生产线，一年节约电费高达20余万元）。

　　三、无溶剂复合生产线速度明显提高。因而可以降低生产成本，无溶剂复合的最高线速高达500m/min以上，通常亦在200m/min以上。

　　四、无溶剂复合的加工成本，较干式复合明显要低，复合工序的成本可望降低到干式复合的60％左右或更低，经济效益显著。

　　（1）粘合剂成本

　　①无溶剂复合单位面积1.2 g/㎡~1.5 g/㎡;

　　无溶剂复合胶粘剂单价38元/Kg计，3.8分/g;

　　单位面积粘合剂成本1.2 g/㎡×3.8分/g=4.56分/㎡

　　②干法复合单位面积上胶2.5 g/㎡~3.0 g/㎡;

　　2.5 g/㎡~3.0 g/㎡干胶，换算为75％的高浓度胶，应为3.33 g/㎡~4.00 g/㎡;

　　干法复合胶粘剂单价20元/Kg，2.0分/g；

　　单位面积粘合剂成本3.33 g/㎡×2.0分/g=6.66分/㎡

　　4.00 g/㎡×2.0分/g=8.00分/㎡

　　小计：无溶剂复合产品单位面积上胶费用4.56分/㎡~5.7分/㎡

　　干法复合产品单位面积上胶费用6.66分/㎡~8.00分/㎡[next]

　　（2）稀释成本

　　按目前醋酸乙酯的成本5.5元/kg计算，单位面积稀释用醋酸乙酯的生产费用为1.6分/㎡~2.0分/㎡

　　则干式复合产品单位面积上胶费用（含稀释用乙酸乙酯）为：

　　8.26分/㎡~10.0分/㎡

　　则无溶剂复合产品单位面积上胶费用比干式复合节约为43％~45％

　　今年上半年以来，我公司决定投入人力、物力研制开发无溶剂胶粘剂，通过努力，目前已研发：

　　WRJ-8800/WRJ-7700双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂；

　　WRJ-8900/WRJ-7900煮沸型聚氨酯胶粘剂

　　WRJ-9000/WRJ-8000铝箔专用聚氨酯胶粘剂

　　无溶剂复合工艺工程：

　　基材1→放卷→涂胶→贴合→收卷→熟化→成品

　　↑

　　放卷

　　↑

　　基材2

　　胶的简单使用要求如下：

　　1混合比例→2涂布（专用复合机）→涂布温度（35-45℃）→4涂布量（一般1.5~3.5 g/㎡）→5计量（间隙连续上胶）→6复合条件（张力控制）→7清洗（溶剂、醋酸乙酯）→8熟化（24小时，50℃），室温7天熟化完全

　　无溶剂胶粘剂存在的不足：

　　1、与其它的粘合剂相比较，初粘力较低；

　　2、功能性与酯溶性胶相比有待提高；

　　3、由于化学反应快，所以存盘寿命较短，熟化时间较长于溶剂型胶粘剂。

　　国内情况：

　　从2008年到今，国内的无溶剂设备在快速的开发（以广州通泽机械有限公司为代表）和引进，据不完全统计，目前国内的无溶剂设备约50台以上，开机率较2008年以前有较大幅度提高。主要是设备的引进成本降低（意大利诺德美克公司报价160万人民币/台），另外无溶剂胶粘剂的技术发展也推动了行业的发展。

　　总结：

　　从可持续发展的角度来看，无溶剂胶粘剂无疑是软包装复合的首选和最主要的发展方向，水性胶粘剂在提高产品质量的前提下，也有很大的市场潜力。但是不可否认的是目前所用的酯溶性聚氨酯胶粘剂由于其性能和被用户掌握的熟悉程度，还无法退出市场，在解决好溶剂回收装置后，今后仍将在软包装市场占有一席之地。

[时间：2011-06-30  作者：周其华   来源：新东方油墨]