趙有中

2015年10月，國(guó)家開始施行《揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)試點(diǎn)辦法》，緊接著，北京、上海、安徽、江蘇、湖南等省市也相繼推出了具體的VOCs排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，政策上的收緊促使包裝印刷企業(yè)開始選擇和使用揮發(fā)性較小的工藝和材料，這極大地推動(dòng)了無(wú)溶劑復(fù)合工藝的發(fā)展。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，2015年，我國(guó)軟包裝用無(wú)溶劑膠黏劑的消耗量約為20000噸，且未來將保持持續(xù)增長(zhǎng)?？梢灶A(yù)見，無(wú)溶劑膠黏劑的發(fā)展與應(yīng)用將成為包裝印刷企業(yè)完成綠色轉(zhuǎn)型的有效解決方案。

本文中，筆者簡(jiǎn)略介紹了無(wú)溶劑膠黏劑的優(yōu)勢(shì)，對(duì)常見無(wú)溶劑膠黏劑存在的問題以及解決方案進(jìn)行了詳細(xì)分析，并展望了其未來的發(fā)展方向，期望能為行業(yè)人士帶來一些啟發(fā)。

無(wú)溶劑膠黏劑的優(yōu)勢(shì)

1.環(huán)保

無(wú)溶劑復(fù)合采用無(wú)溶劑膠黏劑，既不會(huì)揮發(fā)VOCs，也不會(huì)產(chǎn)生任何刺激性氣味，同時(shí)解決了包裝中溶劑的殘留問題，消除了有機(jī)溶劑對(duì)印刷油墨的侵蝕，還可實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，有利于環(huán)境保護(hù)。

2.節(jié)能

無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備無(wú)需烘道，降低了能耗。而且在后期熟化工序中，無(wú)溶劑復(fù)合的熟化溫度與干式復(fù)合基本相同，所以能耗也相對(duì)接近。

3.安全

由于無(wú)溶劑膠黏劑不含有機(jī)溶劑，因此在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用過程中不存在火災(zāi)、爆炸的隱患，無(wú)需防爆及保暖措施，也無(wú)需專門用于貯存溶劑的庫(kù)房，更重要的是對(duì)操作工人的身體健康沒有危害。

4.高效

采用無(wú)溶劑膠黏劑復(fù)合的速度一般為250～350米/分鐘，最高甚至可達(dá)400～500米/分鐘；而采用溶劑型膠黏劑復(fù)合的速度一般為150～180米/分鐘；采用水性膠黏劑復(fù)合的速度則更低。

5.低成本

如果按無(wú)溶劑膠黏劑年使用量20000噸計(jì)算，換算成溶劑型膠黏劑的使用量則為20000÷1.5×2.5 = 33333噸（1.5g/m2為無(wú)溶劑膠黏劑的平均上膠量，2.5g/m2為溶劑型膠黏劑的平均上膠量），可見采用無(wú)溶劑復(fù)合工藝可大大減少膠黏劑的用量。另外，采用無(wú)溶劑膠黏劑復(fù)合，每單位面積的涂布成本為0.026～0.052元；采用溶劑型膠黏劑復(fù)合，每單位面積的涂布成本為0.052～0.104元；采用水性膠黏劑復(fù)合，每單位面積的涂布成本為0.076～0.090元。

通用型無(wú)溶劑膠黏劑的存在問題及解決方案

1.存在問題

目前，軟包裝復(fù)合用通用型無(wú)溶劑膠黏劑主要存在以下幾個(gè)問題。

（1）對(duì)PE薄膜爽滑性影響大

當(dāng)無(wú)溶劑復(fù)合熟化溫度大于40℃時(shí)，對(duì)內(nèi)層為PE薄膜（特別是PE薄膜厚度<45μm的結(jié)構(gòu)）的無(wú)溶劑復(fù)合膜影響較大，容易出現(xiàn)摩擦系數(shù)明顯增大的現(xiàn)象。這主要是因?yàn)槭旎瘻囟仍礁?，PE薄膜內(nèi)爽滑劑的分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，容易遷移至膠黏劑層并與其發(fā)生反應(yīng)而被消耗，最終導(dǎo)致復(fù)合膜的摩擦系數(shù)增大。

（2）鍍鋁層轉(zhuǎn)移

鍍鋁膜，尤其是聚酯鍍鋁膜（VMPET），在無(wú)溶劑復(fù)合過程中容易發(fā)生鍍鋁轉(zhuǎn)移，從而造成復(fù)合膜剝離強(qiáng)度不足。

（3）與油墨相溶解

在無(wú)溶劑復(fù)合過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)膠黏劑與油墨相溶解的現(xiàn)象，特別是染料型油墨。

2.解決方案

針對(duì)以上問題，康達(dá)新材最近開發(fā)的“1”系低摩擦系數(shù)無(wú)溶劑膠黏劑能夠大大改善PE膜爽滑性和鍍鋁層轉(zhuǎn)移的問題，同時(shí)與油墨的匹配性也有了很大改進(jìn)。表1為使用普通無(wú)溶劑膠黏劑與“1”系低摩擦系數(shù)無(wú)溶劑膠黏劑的復(fù)合膜摩擦系數(shù)對(duì)比。

蒸煮型無(wú)溶劑膠黏劑的存在問題及解決方案

1.存在問題

目前，應(yīng)用于蒸煮型包裝的無(wú)溶劑膠黏劑存在以下問題。

（1）耐溫性能差

大部分蒸煮包裝要求能在121℃條件下蒸煮40分鐘。這是因?yàn)楹芏嘬洶b企業(yè)的殺菌溫度控制在118～120℃，因此最高溫度不超過121℃的情況下，使用耐121℃蒸煮的無(wú)溶劑膠黏劑不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。然而，有些軟包裝企業(yè)將殺菌溫度嚴(yán)格控制在121℃，或?yàn)楸ＷC產(chǎn)品質(zhì)量甚至按照大于121℃的條件進(jìn)行殺菌，這就要求蒸煮型無(wú)溶劑膠黏劑能夠耐125℃甚至更高的溫度，才能保證復(fù)合產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。

（2）與油墨的匹配性問題

蒸煮型無(wú)溶劑膠黏劑應(yīng)用于透明蒸煮包裝時(shí)，一般不會(huì)出現(xiàn)復(fù)合膜分層現(xiàn)象。但當(dāng)無(wú)溶劑膠黏劑與油墨的匹配性較差時(shí)，就會(huì)造成該油墨處的剝離強(qiáng)度明顯低于透明處和其他色墨處的剝離強(qiáng)度，且蒸煮后該油墨處更容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

2.解決方案

康達(dá)新材“5”系無(wú)溶劑膠黏劑引進(jìn)了新的耐高溫基團(tuán)，改變了以往通過加入耐高溫聚酯來提高無(wú)溶劑膠黏劑耐蒸煮性能的思路。該系列蒸煮型無(wú)溶劑膠黏劑不僅在成本上較原來的蒸煮型產(chǎn)品有了較大優(yōu)勢(shì)，而且大大改善了無(wú)溶劑膠黏劑的蒸煮性能及與油墨的匹配性。

其他復(fù)合問題及解決方案

1.鋁箔復(fù)合材料剝離強(qiáng)度低

目前，一般薄膜的無(wú)溶劑復(fù)合過程中，無(wú)溶劑膠黏劑的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，但對(duì)于鋁箔的無(wú)溶劑復(fù)合，由于其剝離強(qiáng)度不夠，不能滿足重型包裝及耐蒸煮的要求，仍是一個(gè)有待突破的瓶頸。

針對(duì)上述問題，康達(dá)新材最新研發(fā)的型號(hào)為WD8158的鋁箔專用無(wú)溶劑膠黏劑，能夠?qū)崿F(xiàn)鋁箔與CPP材料復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度滿足大于5N/15mm的需求（如表2所示），同時(shí)，將該復(fù)合膜制成的包裝袋分別盛裝5%NaCl溶液、50%的酸性溶液，在121℃下蒸煮40分鐘，包裝袋外觀完好，且沒有出現(xiàn)分層、破袋和隧道現(xiàn)象。

2.頻繁更換膠黏劑種類

隨著無(wú)溶劑復(fù)合工藝的發(fā)展，很多膠黏劑供應(yīng)商推出了通用型無(wú)溶劑膠黏劑、蒸煮型無(wú)溶劑膠黏劑、鋁箔專用無(wú)溶劑膠黏劑、低摩擦系數(shù)無(wú)溶劑膠黏劑等，雖說產(chǎn)品的多樣化能夠滿足不同材料的復(fù)合要求，但軟包裝企業(yè)也要根據(jù)不同復(fù)合材料所用膠黏劑的不同而頻繁清洗打膠設(shè)備及復(fù)合設(shè)備，不僅浪費(fèi)時(shí)間、人力、財(cái)力，而且生產(chǎn)效率低下。

對(duì)此，康達(dá)新材與無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備廠商合作，對(duì)打膠設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)，將膠桶數(shù)量由2個(gè)增加至4個(gè)，可實(shí)現(xiàn)多種無(wú)溶劑膠黏劑的組合，以滿足不同材料的復(fù)合需求。表3為升級(jí)打膠設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的無(wú)溶劑膠黏劑組合方式，其中，A1、A2、A3為同一系列的不同無(wú)溶劑膠黏劑，B1、B2、B3為另一系列的不同無(wú)溶劑膠黏劑。

另外，康達(dá)新材已開發(fā)出一款通用型無(wú)溶劑膠黏劑，該產(chǎn)品可滿足低摩擦系數(shù)、鍍鋁膜及蒸煮袋的無(wú)溶劑復(fù)合要求，有效解決了軟包裝企業(yè)頻繁更換無(wú)溶劑膠黏劑種類的難題。

無(wú)溶劑膠黏劑的發(fā)展趨勢(shì)

1.功能型無(wú)溶劑膠黏劑

無(wú)溶劑膠黏劑應(yīng)向功能型產(chǎn)品發(fā)展，如研發(fā)耐苯、甲苯、二甲苯、酯類、表面活性劑、含量小于20%的DMF有機(jī)溶劑混合液、農(nóng)藥等腐蝕的產(chǎn)品。

2.UV固化型無(wú)溶劑膠黏劑

UV固化型無(wú)溶劑膠黏劑除具有固化速度快、產(chǎn)品透明、剝離強(qiáng)度高、成品膠柔軟性好等特點(diǎn)以外，還具有無(wú)溶劑、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，可用于塑料/塑料、塑料/紙、塑料/金屬膜等材料的快速無(wú)溶劑復(fù)合。目前，UV固化型無(wú)溶劑膠黏劑已經(jīng)得到了發(fā)展，但仍需加大研發(fā)力度以向市場(chǎng)推出更加成熟的產(chǎn)品。

3.用于其他行業(yè)的無(wú)溶劑膠黏劑

發(fā)展應(yīng)用于紡織、汽車內(nèi)飾等行業(yè)的無(wú)溶劑膠黏劑，以及用于紙（包括牛皮紙、卡紙、普通紙張）/塑（各種透明薄膜、鍍鋁膜、鋁箔）復(fù)合的無(wú)溶劑膠黏劑。