淺議無(wú)溶劑型聚氨酯復(fù)膜膠與溶劑型、水性復(fù)膜膠
上海康達(dá)化工有限公司 於亞豐
復(fù)合軟包裝材料是將不同的薄膜復(fù)在一起，以克服單一薄膜的固有缺陷，該材料自上世紀(jì)50年代問(wèn)世以來(lái)，由于其良好的綜合性能，已廣泛應(yīng)用與食品、藥品、醫(yī)療、農(nóng)藥和化妝品等行業(yè)。
2009年6月1日正式實(shí)行的《中華人民共和國(guó)食品安全法》已經(jīng)引起整個(gè)社會(huì)的高度關(guān)注.包裝材料是食品藥品不可分割的有機(jī)組成部分,而復(fù)合用膠水又是復(fù)合包裝材料不可分割的有機(jī)組成部分,所以這部新法律的實(shí)施,直接影響到各個(gè)包裝企業(yè)對(duì)復(fù)合用膠的重新選擇!以下是個(gè)人對(duì)當(dāng)前無(wú)溶劑型聚氨酯復(fù)膜膠與溶劑型、水性復(fù)膜膠區(qū)別的一些探討,希望能拋磚引玉,和大家共同分享到很多業(yè)內(nèi)專家和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的獨(dú)到見(jiàn)解.
下面我們通過(guò)很多圖表來(lái)直觀的比較無(wú)溶劑型聚氨酯復(fù)膜膠與溶劑型、水性復(fù)膜膠的操作性能、能耗、機(jī)速、涂布成本及殘留溶劑.
表1 無(wú)溶劑型、溶劑型和水性復(fù)合薄膜用膠粘劑的操作性能比較
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溶劑型膠粘劑 |
水性膠粘劑 |
無(wú)溶劑型膠粘劑 |
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供膠情況 |
人工攪拌 |
人工攪拌 |
自動(dòng)化 |
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涂布輥 |
網(wǎng)紋輥 |
網(wǎng)紋輥 |
光棍 |
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涂布量 |
不可在線調(diào)整 |
不可在線調(diào)整 |
可以在線調(diào)整 |
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烘干部分 |
有烘道 |
有烘道且溫度較高 |
無(wú)烘道 |
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速度 |
中速 |
中低速 |
高速
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收/放卷 |
人工/半自動(dòng) |
人工/半自動(dòng) |
人工/半自動(dòng)/自動(dòng) |
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清洗 |
網(wǎng)線輥/膠盤(pán) |
網(wǎng)線輥/膠盤(pán) |
光輥 |
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自動(dòng)化程度 |
中 |
中 |
高
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圖1、2、3、4為無(wú)溶劑型、溶劑型、水性復(fù)膜膠在能耗、機(jī)速、涂布成本及殘留溶劑等方面的比較。
圖1無(wú)溶劑型、溶劑型及水性膠能耗比較 圖2 無(wú)溶劑型、溶劑型及水性膠機(jī)速比較
由圖1可見(jiàn)，溶劑型膠粘劑和水性復(fù)合薄膜用膠粘劑都需要進(jìn)行烘干操作，不但復(fù)合速度較慢，其能耗更是無(wú)溶劑膠的15倍甚至20倍以上。而從圖2可以看出無(wú)溶劑復(fù)合速度比溶劑型膠高出60％；比水性膠粘劑高出150％，一臺(tái)無(wú)溶劑復(fù)合機(jī)相當(dāng)于1.5臺(tái)溶劑型復(fù)合機(jī)，或2.5臺(tái)的水性復(fù)膜機(jī)。
圖3 無(wú)溶劑型、溶劑型復(fù)膜膠的涂布成本比較
由圖3可以看出，無(wú)溶劑型復(fù)膜膠相對(duì)于溶劑型復(fù)膜膠的涂布成本整體上可以下降29％左右，可以大大的節(jié)約成本。
圖4 無(wú)溶劑型、溶劑型及水性復(fù)膜膠殘留溶劑比較
由圖4可以看出，無(wú)溶劑復(fù)合薄膜用膠粘劑在復(fù)合階段沒(méi)有任何殘留溶劑產(chǎn)生，有利于環(huán)境保護(hù)和操作工人的身心健康。
國(guó)內(nèi)目前仍以溶劑型聚氨酯膠為主，由于其存在有毒溶劑而影響其使用，如在食品、藥品以及出口包裝等方面均受限制。隨著環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)和相關(guān)環(huán)保規(guī)定的不斷完善，尤其是2009年6月1日正式實(shí)行的《中華人民共和國(guó)食品安全法》，溶劑型復(fù)合薄膜用膠，必然受到環(huán)保性膠水的替代
水性聚氨酯復(fù)合薄膜用膠粘劑是以水代替了醋酸乙酯或乙醇作為介質(zhì)，該膠的優(yōu)點(diǎn)在于：因?yàn)槭侨橐后w系，故其粘度不隨聚合物分子量改變而有明顯的差異，可使高聚物高分子量化、高固含量化以提高其內(nèi)聚強(qiáng)度，不易燃、環(huán)保并且易于清理。但若考慮到該膠組成中添加了封端劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑和抗寒防凍劑等，這些助劑也會(huì)帶來(lái)弊端，因此也不能說(shuō)其是完全環(huán)保的。同時(shí)，水性膠粘劑也存在一些不足之處，如：水的揮發(fā)較慢，烘干需要提高烘道溫度，加長(zhǎng)烘道，耗能較大；初粘性較溶劑型差；價(jià)格相對(duì)較高；對(duì)塑料薄膜的潤(rùn)濕性差；長(zhǎng)期接觸水蒸氣會(huì)使鐵質(zhì)設(shè)備部件造成銹蝕。
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求我們建立環(huán)境友好型、資源節(jié)約型生產(chǎn)模式，無(wú)溶劑復(fù)合工藝，正是復(fù)合軟包裝材料生產(chǎn)中的一種最理想的工藝之一，發(fā)展無(wú)溶劑復(fù)合，符合國(guó)家政策導(dǎo)向.但是以前無(wú)溶劑型復(fù)合膜用聚氨酯膠粘劑主要依靠進(jìn)口，而進(jìn)口膠粘劑價(jià)格昂貴，為改變無(wú)溶劑復(fù)膜用聚氨酯膠粘劑的主要依靠進(jìn)口的狀況，上海康達(dá)化工有限公司率先對(duì)無(wú)溶劑復(fù)合膜用聚氨酯膠粘劑的研究和開(kāi)發(fā)。現(xiàn)在，我公司生產(chǎn)的環(huán)保型無(wú)溶劑聚氨酯復(fù)膜膠已經(jīng)申請(qǐng)了專利，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于復(fù)合軟包裝行業(yè),并已經(jīng)國(guó)內(nèi)很多知名企業(yè)中批量使用，在行業(yè)應(yīng)用中取得了客戶的一致好評(píng),為我國(guó)發(fā)展安全、環(huán)保、健康、節(jié)能的無(wú)溶劑型復(fù)合膜用聚氨酯膠粘劑的國(guó)產(chǎn)化作出了一定的貢獻(xiàn)。
