无溶剂复膜胶简报

无溶剂复膜胶简报

刘科科

目录

一、复合软包装材料的发展趋势

二、无溶剂复膜胶与溶剂型、水性复膜胶的区别 三、国内外无溶剂复膜胶的发展情况 四、无溶剂复合机 五、无溶剂复膜胶

六、国内外无溶剂复膜胶主要竞争厂家

一、复合软包装材料的发展趋势

复合软包装材料是将不同的薄膜复在一起，以克服单一薄膜的固有缺陷，该材料自上世纪50年代问世以来，由于其良好的综合性能，已广泛应用于食品、药品、医疗、农药和化妆品等行业。

发展到21世纪的软包装已经渗透到制造领域的各个部分，如此我们可以肯定地预测，在网络技术高度发达的今天，软包装将朝着高性能、无毒无害、绿色环保、物美价廉、使用方便的方向发展。“安全、健康、环保”将成为21世纪软包装设计的新理念。

2009年6月1日正式实行的《中华人民共和国食品安全法》已经引起整个社会的高度关注，包装材料是食品药品不可分割的有机组成部分，而复合用胶水又是复合包装材料不可分割的有机组成部分，所以这部新法律的实施，直接影响到各个包装企业对复合用胶的重新选择! 环保型复合用胶将是以后发展的重点。

二、无溶剂复膜胶与水性、溶剂型复膜胶的区别

复膜胶是指在复合薄膜软包装生产过程中把不同基材（塑料膜、铝箔、纸等）粘接在一起、做成统一整体的复合材料的一种胶水。包括溶剂型复膜胶（油性）、水型复膜胶和新发展的无溶剂复膜胶三种。现国内仍以溶剂型聚氨酯、醇溶性聚氨酯或醇溶性丙烯酸等溶剂型复膜胶为主导胶黏剂。溶剂型复膜胶的毒性和使用安全性问题越来越突出，人们愈加认识到溶剂型复膜胶所带来的危害：

A、对操作工损害性大，因为溶剂中的苯类和酯类会从人的体表进入人的体液，进而进入人的血液，长时间大剂量的接触造成体内积留太多，从而造成各种病症。

B、易燃易爆，危害等级高，国内因此而造成重大损失的屡见报到。 C、成本高。

D加大VOC排放，对环境造成污染。

E、在制品中溶剂长期残存，危害后期使用者。 水性复膜胶是以水作为溶剂的复膜胶，相对于溶剂型复膜胶更加环保、健康。最早应用和普及的水性复膜胶是VAE类复膜胶。该胶亮度高、盖粉能力强、操作性能优异。但其成本高，粘接力欠佳，耐低温性能差。

丙烯酸酯聚合物乳液在复膜胶中的成功定型和逐步完善为水性复膜胶的大面积推广迎来了春天。 丙烯酸酯类复膜胶粘接力强、性价比高、适应性强，成功克服了VAE类水性复膜胶的缺点。

目前市面上多是采用的水性聚氨酯复膜胶，是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。

无溶剂复膜胶是聚氨酯胶黏剂的一种，其可以是单组份也可以是双组份胶黏剂，简单的说就是在无溶剂的条件下实现介质的粘合和连接。是一种绿色环保可以用于食品包装等的潜力胶黏剂。

下面我们通过很多图表来直观的比较无溶剂型聚氨酯复膜胶与溶剂型、水性复膜胶的操作性能、能耗、机速、涂布成本及残留溶剂.

表1 无溶剂型，溶剂型，水性复膜胶的操作性能比较 溶剂型复膜胶 水性复膜胶 无溶剂复膜胶 供胶情况 人工搅拌 人工搅拌 自动化 涂布辊 网纹辊 网纹辊 光辊 涂布量 不可在线调整 不可在线调整 可以在线调整 烘干部分 有烘道 有烘道且温度高 无烘道 速度 中速 中低速 高速 收/放卷 人工、半自动 人工、半自动 人工、半自动、自动 清洗 网线辊/胶盘 网线辊/胶盘 光辊 自动化程度 中 中 高 从表1知道溶剂型和水性复合操作比较繁多，许多都要人工操作，总调整时间远远大于无溶剂复膜胶。

表2 无溶剂型，溶剂型，水性复膜胶的生产效率比较 溶剂型复膜胶 水性复膜胶 无溶剂复膜胶 复合工艺 干式复合 干式复合 无溶剂复合 冷贴复合 生产效率 60-150m/min 30-80m/min 200-300m/min(国内) 450-600m/min(国外） 从表2可以看出无溶剂复合速度比溶剂型高出100%，比水性复合高出200%，一台无溶剂复合机相当于2倍的溶剂型复合机、3倍的水性复合机，而且从表1知道溶剂型复膜胶和水性复膜胶都需要烘干操作，不但复合速度较慢，能耗更是无溶剂胶的15倍甚至20倍以上。

表3 无溶剂型，溶剂型，水性复膜胶的涂布成本比较 溶剂型复膜胶 水性复膜胶 无溶剂复膜胶 参考厂家 四川恒盛9018 西安天韵GFPS 康达8118 涂布量 5.0-10.0g/ m2 5.0-13.0/ m2 1.1-2.0g/ m2 价格 15元/公斤 12元/公斤 25元/公斤 22成本 7.5-15.0分/ m 6.0-15.6分/ m 2.8-5.0分/ m2 由表3可以看出，无溶剂型复膜胶相对于溶剂型复膜胶的涂布成本整体上可以下降50％左右，可以大大的节约成本。

不仅如此，无溶剂复合薄膜用胶粘剂在复合阶段没有任何残留溶剂产生，有利于环境保护和操作工人的身心健康。国内目前仍以溶剂型聚氨酯胶为主，由于其存在有毒溶剂而影响其使用，如在食品、药品以及出口包装等方面均受限制。随着环保意识的不断增强和相关环保规定的不断完善，尤其是2009年6月1日正式实行的《中华人民共和国食品安全法》，溶剂型复合薄膜用胶，必然受到环保性胶水的替代。

水性聚氨酯复合薄膜用胶粘剂是以水代替了醋酸乙酯或乙醇作为介质，该胶的优点在于：因为是乳液体系，故其粘度不随聚合物分子量改变而有明显的差异，可使高聚物高分子量化、高固含量化以提高其内聚强度，不易燃、环保并且易于清理。但若考虑到该胶组成中添加了封端剂、乳化剂、稳定剂、PH调节剂和抗寒防冻剂等，这些助剂也会带来弊端，因此也不能说其是完全环保的。同时，水性胶粘剂也存在一些不足之处，如：水的挥发较慢，烘干需要提高烘道温度，加长烘道，耗能较大；初粘性较溶剂型差；价格相对较高；对塑料薄膜的润湿性差；长期接触水蒸气会使铁质设备部件造成锈蚀。

综上可知，无溶剂复膜胶相比传统溶剂型复膜胶和水性复膜胶有以下几个优点

1，复合包材中没有溶剂残留，特别符合现代食品和药品包装的卫生要求。 2，生产中没有挥发性溶剂排放，对大气环境没有污染，生产环境优良。 3，由于不采用通常的干燥系统，因此可显著降低能耗。 4，生产成本较低，涂胶和总成本比现有工艺有一定的降低。 5, 机速快，占地面积少，无火灾与爆炸风险。

三、国内外无溶剂复膜胶的发展情况

无溶剂复膜胶应用于软包装材料的复合在1974年始于德国，由于其明显的经济性、安全性且有利于环境保护，从20世纪80年代起，欧美等发达国家已经开始大量使用无溶剂复膜胶。据相关文献报道，欧、美使用无溶剂复合设备约占新增复合机设备的60％。日本是20世纪90年代末期才开始重视，并有较快的发展。目前在海外，软包装用无溶剂聚氨酯复膜胶已经发展到了第五代。

近年来，随着溶剂回收循环使用，使用无溶剂复合加工比例有所减少，基本保持在30～35%之间。受到工艺、设备、批量等因素的影响，我国国内无溶剂聚氨酯粘合剂占总量不到1%，目前大约有60条生产线。

2008年我国无溶剂聚氨酯复膜胶的市场容量约为750吨，到2010年市场容量达到1100吨，预计到2013年市场容量将达到3000吨，我国对无溶剂聚氨酯复膜胶市场需求量仍保持高速增长。

目前国内生产溶剂型复膜胶的厂家多达上百家，产量从一两百吨到上万吨不等，但能够生产无溶剂聚氨酯复膜胶的却很少。国内无溶剂复膜胶市场被德国Henkel、法国Bostik、西班牙Cromogenia-units, S.A、美国Rohm & Haas、意大利Novacote等国外品牌所占领。近几年，国内企业中，北京高盟新材料股份有限公司、上海康达化工新材料股份有限公司、北京市化工研究院等已陆续开发出无溶剂聚氨酯复膜胶系列化产品，并尝试规模化生产。

据统计，2008年我国塑料包装总产量达到1568万吨， 软包装塑料膜为780万吨，复合软包装材料为360万吨，所需粘合剂17万吨。今后国内塑料软包装复合粘合剂每年仍以较高的速度增长。由于国内软包装生产企业普遍采用溶剂回收装置以及新兴行业的发展，反应型聚氨酯复合粘合剂依然是塑料软包装用复合粘合剂的主流产品。而无溶剂型聚氨酯粘合剂由于国内技术水平和生产规模的限

制，发展速度相对较慢。但是，随着人们对环保要求的日趋严格，绿色环保、安全、经济的无溶剂复膜胶必将在复合软包装行业中得到迅速而广泛的应用，无溶剂复膜胶是我国未来技术研发的重点，并且具有广阔的市场前景，市场普及率将快速提升。

国内无溶剂复膜胶存在的问题是：①由于无溶剂复合产品必须使用专用的无溶剂复合设备，设备更新需要大量的资金，对于现在微利的彩印行业是一个不小的负担。②无溶剂型专用复合设备的上胶系统结构复杂、操作难度大、技术要求高、对操作人员必须进行特殊培训且要求工人有较高的操作水平方可保证产品质量，因此无溶剂复膜胶的应用在一定程度上受到限制。③目前无溶剂复膜胶国内产品不太稳定，国外产品价格昂贵。④无溶剂复膜胶粘度高、初粘强度和剥离强度低、国内生产厂家经验不足，生产过程中外观不如溶剂型复膜胶、废品率高且成品率低。

制约国内无溶剂复膜胶发展的一是设备工艺方面的问题，而是复膜胶的研发问题。无溶剂复合机的结构相对比较复杂，由混合计量配胶系统、涂布上胶系统、复合冷却系统、放卷收卷系统等几个主要部分构成。现在我国引进的无溶剂复合机的涂布系统一般为四辊涂布系统。国产无溶剂复合机已经开放，也取得了很大的进展，比如广州通泽机械有限公司。

无溶剂设备结构需要控制的参数很多，操作难度大。主要的无溶剂复合工艺参数如下，此外还有很多要注意的细节。

1)

涂布粘度与温度：通过调节上胶辊、转移辊的温度来调整胶水至合适的粘度，保证涂布效果。

2) 3)

涂布量：与复合温度、复合压力有关。 张力控制：与复合压力、转速比有关。

我国一部分软包装企业引进无溶剂复合机和复合技术，并且也已经进行了消化和吸收，现在已经掌握了这种技术，可以生产出合格的无溶剂复合制品，比如大连大富、海宁长海等企业。

另外，无溶剂型复膜胶由于不含溶剂，因而粘度较大、复膜胶的涂布性能较差，容易造成外观或其他质量问题。为了确保其良好的涂布性能，需要降低复膜胶的粘度，从而需要降低复膜胶中所有树脂的相对分子质量。但是复膜胶中所含树脂的相对分子质量越小，其粘接强度（特别是初粘强度）就越低，尤其是对

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