无溶剂复合工艺与干式复合工艺应用差异谈

无溶剂复合工艺与干式复合工艺应用差异谈

【内容提要】干式复合是一项成熟的复合技术，是我国软包装行业的主导复合工艺，然而，在生产过程中，干式复合工艺需要使用大量的溶剂型胶黏剂，由此产生的溶剂挥发与溶剂残留在所难免，导致干式复合工艺在环境保护、卫生安全和综合成本等方面颇为受制。

干式复合是一项成熟的复合技术，是我国软包装行业的主导复合工艺，然而，在生产过程中，干式复合工艺需要使用大量的溶剂型胶黏剂，由此产生的溶剂挥发与溶剂残留在所难免，导致干式复合工艺在环境保护、卫生安全和综合成本等方面颇为受制。目前，一些发达国家和地区已经逐渐淘汰或局限在某一特定情况下使用干式复合工艺。在这样的背景下，无溶剂复合工艺迎来了最佳发展机遇。

无溶剂复合是一项绿色复合技术，代表着复合工艺未来的发展方向，在一些发达国家和地区已经得到普遍应用。然而，在不少国家和地区这种复合工艺还属于一种新型工艺，尚未受到广泛关注和应用，我国亦是如此。一些初次使用无溶剂复合工艺的软包装企业往往简单地认为无溶剂复合设备只是干式复合设备的一种简化型式，而忽略了这两种复合工艺的本质区别，易导致在实际生产中不能有效把握无溶剂复合工艺的控制要点，从而大大提高了废品率。笔者认为，在实际应用中，无溶剂复合工艺与干式复合工艺相比，在技术原理、工艺控制、外观质量、适用范围等方面大有不同，要想成功应用无溶剂复合工艺，软包装企业的管理和技术人员必须全面理解二者之间的差异。

技术原理之差异

无溶剂复合工艺与干式复合工艺在技术原理上的差异是较大的，主要体现在涂布方式、涂胶膜和复合牢度形成机理，以及干燥、冷却、固化等工序的作用和要求方面。

（1）涂布方式

干式复合工艺采用的是凹辊涂布方式；胶层较厚，表面呈凹凸（波峰）状，厚薄极不均匀；涂布量主要由凹辊网线数决定，只能通过更换凹辊进行有限调整。无溶剂复合工艺采用的是多辊转移涂布方式；胶层薄，厚薄均匀；涂布量主要由各辊转速决定，可在线无级调整。

（2）胶膜和复合牢度的形成机理

干式复合的胶膜需要经过烘箱加热，初黏力高；胶膜和复合牢度主要在机上形成，固化过程只起辅助作用；胶膜形成主要是挥发干燥和复合压力作用的物理过程。无溶剂复合的胶膜初黏力低；胶膜和复合牢度主要是在机外固化过程中形成；胶膜形成主要为双组分反应的化学过程。

（3）干燥和冷却工序

干式复合工艺中，干燥和冷却是必要的工序，干燥时通常为高温，且各段干燥和冷却温度均对质量有重要影响。无溶剂复合工艺无需干燥，若使用单组分胶黏剂则需要冷却，若使用双组分胶黏剂则不需要冷却。

（4）固化工序

干式复合工艺中，固化工序通常为辅助工序，固化温度和时间对复合质量有一定影响。无溶剂复合工艺中，固化工序为关键工序，固化温度和时间对复合质量有很大影响。

工艺参数之差异

无溶剂复合工艺与干式复合工艺在工艺参数上的差异有以下几点。

（1）涂胶量

干式复合工艺的涂胶量一般为1.2～5g/m2；无溶剂复合工艺的涂胶量一般为0.8～2.0g/m2，当采用无溶剂复合工艺进行纸/塑复合时，涂胶量一般为2.0～3.0g/m2，且复合效果较好。由于无溶剂复合的涂胶量通常只有干式复合的1/2～1/3，且涂胶量大小还可能影响到复合质量和收卷整齐度等，因此，对无溶剂复合工艺的涂胶量控制要求通常更为严格。

（2）固化温度

干式复合工艺的固化温度为45～55℃；无溶剂复合工艺的固化温度依复合基材而定，一般为35～45℃。固化条件对无溶剂复合质量、复合牢度、镀铝层转移、热封层的摩擦系数等都有影响，但在实际操作中常常被忽视。

（3）复合压力

干式复合工艺的复合压力较大；无溶剂复合工艺的复合压力较小。

（4）料带张力

干式复合工艺的料带张力对复合质量影响较小；无溶剂复合工艺的料带张力对复合质量影响较大。由于无溶剂复合胶膜的初黏力低，因此对料带张力的匹配要求较高。

（5）干燥温度

干式复合工艺采用多段独立的干燥温度控制，干燥温度为65～95℃；无溶剂复合工艺无需干燥。

（6）涂布辊温度

干式复合工艺的涂布辊温度为常温；无溶剂复合工艺的涂布辊温度为44～55℃。

（7）复合辊温度

干式复合工艺的复合辊温度为55～85℃；无溶剂复合工艺的复合辊温度为45～55℃。

（8）冷却辊

干式复合工艺采用独立冷却循环方式；在无溶剂复合工艺中，仅当使用单组分胶黏剂时才需冷却。（9）收卷整齐度

干式复合工艺的收卷整齐度与涂胶量基本无关；在无溶剂复合工艺中，当涂胶量较大时，收卷整齐度难以控制。

（10）环境湿度

一般来说，干式复合工艺对环境湿度无严格要求；无溶剂复合工艺要求环境湿度≤70%。

外观质量之差异

在外观质量上，无溶剂复合产品与干式复合产品存在一些肉眼可以观测到的差异，这与复合工艺本身的特点直接相关。对于有经验的人员，仅从复合产品的外观质量上即可正确区分出这两种复合工艺。表1为无溶剂复合工艺与干式复合工艺在外观质量上的比较。

表1无溶剂复合工艺与干式复合工艺在外观质量上的比较

值得注意的是：不少初次使用无溶剂复合工艺的软包装企业对这两种复合产品在外观质量上的差异缺乏足够的认识，往往以与干式复合产品完全相同的质量要求来评价无溶剂复合产品，因此在实际操作中产生了很大的困惑。

使用范围之差异

无溶剂复合工艺在复合结构、内装物类型、特殊用途方面还不能达到与干式复合相同的效果，但在绝大多数场合下是可以替代干式复合工艺的。

（1）复合结构

干式复合工艺主要用于塑/塑复合结构，基本不用于纸/塑复合和纸/纸复合。无溶剂复合工艺可以适应各种复合结构，但对于PET/Al结构的复合难度较大，且在进行纸/塑复合和纸/纸复合时多使用单组分胶黏剂。

（2）内装物类型

对于有些内装物的软包装材料不建议使用无溶剂复合工艺，或先进行试验，试验成功后再采用无溶剂复合工艺。而干式复合工艺几乎可以适用所有内装物的软包装材料。

（3）高温蒸煮

干式复合产品可以适合各种高温蒸煮结构；无溶剂复合产品可以进行100℃水煮和121℃高温蒸煮。

现阶段无溶剂复合技术还不能完全取代干式复合技术，但是随着无溶剂胶黏剂技术的迅速进步和研发力度的不断加大，两者的差距正在不断缩小。