Foodjx導(dǎo)讀:無(wú)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(guó),無(wú)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(guò)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(guó)市場(chǎng)推廣無(wú)溶劑膠。與溶劑膠相比,無(wú)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(wú)溶劑粘合劑特點(diǎn)
1.不含有不使用溶劑
無(wú)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(guò)程中不存在溶劑揮發(fā),復(fù)合制品中無(wú)復(fù)合段溶劑殘留,更符合食品安全要求,且無(wú)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(méi)有火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn),不需要溶劑的防爆措施;無(wú)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(wú)溶劑粘合劑是100%的固含量,占有倉(cāng)儲(chǔ)空間少。
3.涂布量少
因?yàn)闊o(wú)熔劑具有更好的冷流特點(diǎn),無(wú)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)4g/m2。溶劑性粘合劑的涂布量一般在2.0-4.5g/m2??梢?jiàn)無(wú)溶劑粘合劑的成本優(yōu)勢(shì)。
4.分子量相對(duì)小
無(wú)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(wú)溶劑聚氨酯粘合劑的類型和發(fā)展歷程
無(wú)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(lái)的。*代無(wú)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(wú)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(kāi)發(fā)了雙組份聚氨酯無(wú)溶劑粘合劑,雙組份聚氨酯無(wú)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(wú)溶劑粘合劑。
第二代無(wú)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(wú)溶劑粘合劑克服了第二代無(wú)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(wú)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(wèn)題,同時(shí)阻隔性強(qiáng)的薄膜容易起皺褶或容易剝離的問(wèn)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(wú)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(wú)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(wú)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(guó)、美國(guó)、日本及*都受到青睞。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,無(wú)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(kāi)始引進(jìn)*臺(tái)無(wú)溶劑亁復(fù)合機(jī),如今已發(fā)展到擁有100多臺(tái)無(wú)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(wú)溶劑粘合劑應(yīng)運(yùn)而生。目前應(yīng)用的陽(yáng)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(shù)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?gòu)?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(guò)程順利進(jìn)行。
無(wú)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(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備有以下優(yōu)點(diǎn):
1.無(wú)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(wàn)元人民幣,即使用蒸汽烘亁,能耗也不在小數(shù)。無(wú)溶劑的整機(jī)功率較低,沒(méi)有烘道,據(jù)ItalyNordmeccanica提供的信息,無(wú)溶劑耗能幾乎是溶劑型的二十分之一。
2.復(fù)合速度快
無(wú)溶劑復(fù)合不需烘亁,沒(méi)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(wú)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(wú)溶劑復(fù)合的工藝要點(diǎn)
目前,無(wú)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(wèn)題:一是MDI類型的異氰酸化合物會(huì)透過(guò)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(wèn)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(wèn)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(wú)溶劑粘合劑的前景
經(jīng)過(guò)數(shù)十年的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,無(wú)溶劑粘合劑和無(wú)溶劑復(fù)合技術(shù)已經(jīng)十分成熟。使用無(wú)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(wú)污染。
我們相信,隨著中國(guó)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(wú)溶劑復(fù)合必將越來(lái)越受到復(fù)合包裝行業(yè)人士的重視。國(guó)內(nèi)已有的無(wú)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(wú)溶劑復(fù)合轉(zhuǎn)換