包裝從硬到軟的“綠色”蛻變,無溶劑聚氨酯膠大有可為

一個好的包裝,對於一件商品的價值不言而喻。早期,黃油紙搭配方紅紙,再系一根紙繩,便是最好的包裝。對於消費者而言,其訴求不只是功能性,好看的外觀也相當重要。隨著材料技術的發展,貨架上的包裝正發生著從“硬”到“軟”的變化。軟包裝憑藉豐富的功能、多樣的外觀,成為了當下主要的包裝形態之一。複合軟包裝,則是用兩種及以上不同性質的材料複合形成的柔性包材,組成充分發揮各組分材料優點的新型高性能包裝。


包裝從硬到軟的“綠色”蛻變,無溶劑聚氨酯膠大有可為


膠粘劑是複合軟包裝的重要組成部分,除了要滿足對不同包材良好的粘接力,層出不窮的應用場景也對包裝用膠粘劑提出了新的要求。無論從性能還是環保角度,聚氨酯膠粘劑都符合未來的發展趨勢。食品包裝領域涉及的高溫蒸煮後的剝離強度,以及異氰酸酯單體的析出問題,仍是聚氨酯膠粘劑研發需要努力的方向。


軟包裝用聚氨酯膠粘劑的種類、優點和應用前景

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軟包裝用膠粘劑在我國經歷了兩個階段的發展歷程:


第一階段是七十年代末至八十年代初期,這期間國內經濟發展還剛處於初期階段,技術力量不強,普通包裝的複合是以單組份醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、橡膠型膠粘劑為主,高檔包裝產品以進口的雙組份聚氨酯膠粘劑為輔。


第二階段是八十年代到現在以雙組份聚氨酯膠粘劑為主導,擠出複合膠粘劑為輔。


01、單組份膠粘劑


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02、雙組份聚氨酯膠粘劑


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03、醇溶型聚氨酯膠粘劑


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04、水性聚氨酯膠粘劑

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無溶劑聚氨酯膠黏劑:將成為首選

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隨著全世界對環保意識的不斷提高,無溶劑聚氨酯膠粘劑應用到薄膜複合的比例也越來越大。環保型的無溶劑聚氨酯膠粘劑在軟包裝複合行業中迅速發展。


國內,1985年北京化工研究院從法國DCM公司引進了第一臺無溶劑塗布複合機,主要用於無溶劑聚氨酯膠粘劑的薄膜複合技術的研發,而真正應用到生產上的無溶劑複合機設備是1996年由天津頂正印刷包裝公司從意大利Schiavi公司引進。2008年之前我國的無溶劑聚氨酯膠粘劑的複合工藝並未得到普及應用。2008年後無溶劑複合工藝得到迅速發展,我國多家包裝廠先後從德國、法國等引進無溶劑聚氨酯膠粘劑的複合設備,但在複合機總量中的佔比極低,遠不及歐美等發達國家。


無溶劑聚氨酯膠粘劑複合的優點

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在複合軟包裝領域,無溶劑聚氨酯膠粘劑不僅在環境保護、安全生產、產品質量的提高、生產高效等表現出明顯的優勢,而且在降低生產成本、提高經濟效益方面效果十分顯著。


當然,任何一種工藝都不可能十全十美,無溶劑聚氨酯膠粘劑也有其本身的缺點,主要有:由於沒有溶劑稀釋,為了塗布方便,無溶劑聚氨酯膠粘劑的相對分子質量通常較溶劑型聚氨酯膠粘劑( 通常在十幾萬到幾十萬) 要低得多,基本都在1萬以下,造成其初粘力較低,複合張力要求較高,而且對於PET/Al、PET/VMPET 等複合難度較大的材料,需要選用初粘較好的膠粘劑和精確的張力控制;其次由於沒有溶劑的清洗作用,對基材的表面張力要求更嚴格。


無溶劑聚氨酯膠粘劑的類型

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在複合軟包裝領域,無溶劑聚氨酯膠粘劑不僅在環境保護、安全生產、產品質量的提高、生產高效等表現出明顯的優勢,而且在降低生產成本、提高經濟效益方面效果十分顯著。


當然,任何一種工藝都不可能十全十美,無溶劑聚氨酯膠粘劑也有其本身的缺點,主要有:由於沒有溶劑稀釋,為了塗布方便,無溶劑聚氨酯膠粘劑的相對分子質量通常較溶劑型聚氨酯膠粘劑( 通常在十幾萬到幾十萬) 要低得多,基本都在1 萬以下,造成其初粘力較低,複合張力要求較高,而且對於PET/Al、PET/VMPET 等複合難度較大的材料,需要選用初粘較好的膠粘劑和精確的張力控制;其次由於沒有溶劑的清洗作用,對基材的表面張力要求更嚴格。


最後

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目前,國內軟包裝複合領域,仍以溶劑型聚氨酯膠為主,但由於其存在有毒溶劑,在食品、藥品以及出口包裝等方面受到限制。國家發改委《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》中提到,要重點發展食品包裝用聚氨酯膠粘劑。隨著環保意識的不斷增強和相關環保規定的不斷完善,溶劑型復膜膠必將受到環保型膠粘劑的替代,其中包括了水性聚氨酯復膜膠和無溶劑型聚氨酯復膜膠。


水性聚氨酯復膜膠是以水代替了醋酸乙酯或乙醇作為介質,優點在於:由於是乳液體系,其粘度不隨聚合物分子量改變而有明顯差異,可以使聚合物高分子量化、高固含量化以提高其內聚強度,不易燃,環保且易於清理。但水性聚氨酯復膜膠中添加了添加了封端劑、乳化劑、穩定劑、PH調節劑和抗寒防凍劑等,這些助劑也會帶來弊端,因此也不能說其是完全環保的。同時,水性膠粘劑存在一些不足,如水的揮發較慢,烘乾需要提高烘道溫度,加長烘道,耗能較大;初粘性較差;價格相對較高;對塑料薄膜的潤溼性查;長期接觸水蒸氣會使鐵製設備部件鏽蝕。


因此,無溶劑聚氨酯復膜膠是軟包裝行業當前首選的解決方案。未來,研發符合食品安全的、更高剝離強度、耐高溫蒸煮等高性能無溶劑聚氨酯復膜膠,將成為企業爭奪市場的關鍵。食品等軟包裝作為民生用品,其使用基量大,對於膠粘劑行業而言,是僅次於製鞋行業的第二大市場,前景可期。中國的軟包裝行業,使用無溶劑聚氨酯膠的比例還很小,這意味著有很大的替代空間。


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