软包装用无溶剂复合技术和胶粘剂
知识点21 软包装无溶剂复合工艺.
第一放卷：刚性较大、形变较小、涂布性能好。
第二放卷：易拉伸、形变大。
BOPP 和 CPP分别是哪个放卷装置？
涂布单元：是无溶剂复合机的中心部分，胶黏剂在此混合 、加热、计量和涂布。
涂布由计量辊、转移钢辊、转 移胶胶辊、涂布钢辊和涂布压 辊组成。
• 1辊固定不动，它起到刮胶作用；
• 1和2辊两辊的间槽起储胶作用，两者的间隙决定了上胶
收卷装置：因无溶剂复合初粘力低，要求收卷时尽量收紧。
pressure
无溶剂复合
优点： 1.环保适性好
2. 安全性好
3. 产品质量得到保证 4.可明显降低成本
无溶剂复合
缺点：
实际生产中，由于无溶剂胶黏剂的初始黏度很低，操作
控制难度加大，容易出现各种质量问题。
软包装设计与加工
主讲人：赵素芬
1
软包装无溶剂复合工艺
无溶剂复合是采用无溶剂类胶粘剂，使膜状基材（塑
料薄膜或其它膜状材料）相互帖合，然后经熟化（胶粘剂的 化学反应）使各层基材牢固地结合在一起，从而取得多层复 合薄膜的一种加工方法。
无溶剂复合由第一放卷、涂布单元、复合单元、第二
放卷和收卷单元组成。
量的量，1辊也称之为计量辊；
• 涂布量的大小的调节是根据辊2转移钢辊、辊3转移胶
辊和辊4涂布钢辊之间速比变化和温度的稳定性来调节 的，它们分别使用单个直流电机控制；
复合单元：把第一基材和第二基材复合在一起。
复合辊
复合膜
白点/气泡
复合强度高 外观优
复合强度低 外观差
检验方法：放复写纸在2张打印纸中间/压合在左、中、右/ 测量复写纸在打印纸上的压痕宽度/进行比较
软包装用无溶剂复合粘合剂发展趋势
发展现状
自１７年德 国Ｈｅ ｂ ｒｓ 司首 ９４ ｒ ｅ ｔ公
在 我 国， 溶 剂复 合粘 合剂 的 应 无 用开始 于 ２世纪 ９年 代 中后期 ， 期 ０ ０ 初 发展 比较 缓慢 ， 进 的４ 多套无 溶剂 引 ０ 复合机 多数 处 于停 产状 态。 ２ ， 近 年 无 溶剂复合技术得到广泛的关注和认可 ， 塑包行业协 会、 印企业、 溶剂胶水 彩 无 厂家以及无溶 剂设备厂 家均积极推广 该技术 。 ２１年 ， 仅 ００ 意大利诺 德美克集 团公司就在我 国销售 无溶剂复合机 ３ ０
趋 ， 国 明确 提 出的 ２２ 年减排 目标 我 ００ （ 国单位 国 内生 产总值 二 氧化 碳排 中
放 比 ２ ０ 年 下 降 ４ ％～４ ％） 对 经 ０５ ０ ５ 将 济、 产业 、 科技 以及生产 、 活方式 、 生 消
无溶 剂复合技术不 能生产功能要
求较高的结构 ， 比如水煮包装和蒸煮包
ｌ
￣
ＩＳＧ Ｔ Ｎ ＩＨ
无 溶 剂 复 合 技术 不 能 生 产 较 复 杂 的结构 ， 比如聚对 苯二 甲酸 乙二 醇 酯（Ｅ ） Ｐ Ｔ 复合镀铝 （ ＭＰ Ｔ 。 Ｖ Ｅ ）但一 些 厂家 的生产 经验 表 明， 只要工 艺控 制 好， 复合该 结构也能达 到理想 的效果 。 对 于铝 箔 的复合 ， 通 的无溶剂 复合 普 粘 合剂 往往 效果 不佳 ， 但一 些胶 水研 发企 业 已经推 出铝 箔 专用 的 无 溶剂 复 合粘 合剂 ， 比如北京 高盟 新材 料股 份 有 限 公 司 的铝 箔 复合 用 无溶 剂胶
ｆ
ＩＳＧ Ｔ Ｎ ＩＨ
软包装用无溶剂复合粘合剂 发展趋势
一 文／田立 云
北京高盟新材料股份有限 公 司
软包装用无溶剂复合技术和胶粘剂
软包装用无溶剂复合技术和胶粘剂当前，国际软包装最重要的三大环保技术为：无溶剂复合技术、柔性版印刷和共挤出复合，而其中以无溶剂复合技术最为环保。
目前无溶剂复合技术在欧美市场已占据相当重要的地位，占新增复合机设备的80%～90%。
在我国，无溶剂复合技术始于20世纪90年代中后期，近年发展稍快，现存安装数量不超过40台(占复合机总量不超过2%)，远远低于发达国家[1-7]。
在这种形势下，如何能让国内软包装企业和从事软包装工作的技术人员对无溶剂复合技术及其制品有正确的认识，进而扩大无溶剂复合技术在国内市场的占有率已成为目前国内软包行业的重点探讨问题。
无溶剂复合(solventfreelamination)是相对干式溶剂型复合而言的，是应用于软包装工业中的另一种复合工艺。
无溶剂软性复合是采用无溶剂类胶粘剂及专用复合设备使薄膜状基材(塑料薄膜或纸张、Al箔等)相互贴合，然后经过胶粘剂的化学熟化反应熟化处理后，使各层基材粘接一起的复合方式。
无溶剂复合与溶剂型干法复合都采用胶粘剂制取复合薄膜。
两类工艺的不同之处在于无溶剂复合的胶粘剂中不含有任何溶剂，因此两层基材在贴合前不需要像溶剂干法复合工艺那样于烘道中排除溶剂。
无溶剂复合与干法复合是塑料薄膜复合生产中相互竞争、互为补充的实用的工业化生产方法。
无溶剂复合工艺于1974年由德国Herberts公司首次开发成功。
由于其工艺的经济性、安全性以及在环境保护方面的优势，逐渐成为塑料复合薄膜的一种重要的加工方法。
在环保与节能意识较强的欧美工业发达国家，采用无溶剂复合工艺生产的复合薄膜数量已经明显超过干法复合工艺;进入21世纪以来，欧洲新增的无溶剂复合设备数量已经占到新增复合设备总和的90%以上;日本自1977年引进无溶剂复合工艺至今，至21世纪初已建成60多条生产线，在复合膜生产中占据主导地位;美国1977年无溶剂胶粘剂用量占10%，而1980年已达到50%，20世纪90年代上升到90%以上。
软包装用无溶剂聚氨酯复膜胶的制备及性能研究
1. 前言随着社会的发展，包装行业以超越同期经济增长速度的脚步飞速前进，而复合软包装表现得尤为抢眼，凭借其轻质、方便、易运输储存、性价比高等一系列优点，应用领域不断扩大。
性能优异的复合软包装离不开聚氨酯胶粘剂，复合薄膜用聚氨酯胶粘剂（复膜胶）种类很多，可分为四类：酯溶型聚氨酯胶粘剂、醇溶型聚氨酯胶粘剂、水基型聚氨酯胶粘剂和无溶剂聚氨酯胶粘剂。
目前国内软包装用胶粘剂以酯溶型聚氨酯胶粘剂为主，酯溶型聚氨酯胶粘剂发展成熟，应用广泛，但其含有有机溶剂对环境和人体健康均造成极大危害，且复合过程需要烘干，复合速度慢，影响包装工艺，造成综合成本高。
而无溶剂聚氨酯复膜胶含100%固含量，在生产过程中极少产生三废物质，复合过程不需进行烘干，属于节能无排放技术，并且涂覆设备可高速运转，提高劳动生产率和经济效益。
因此，无溶剂聚氨酯复膜胶自问世以来便备受青睐。
在欧美等发达国家，酯溶型聚氨酯胶粘剂仅占复合胶粘剂很少比例。
目前国内食品包装材料中使用的胶粘剂仍以溶剂型胶粘剂为主，但近几年，随着环保意识、食品安全意识的增强，无溶软包装用无溶剂聚氨酯复膜胶的制备及性能研究卫艳玲赵有中（上海康达化工新材料集团股份有限公司）摘要：摩擦系数和剥离强度是衡量软包装用聚氨酯复膜胶的重要指标，本文研究了多元醇种类、熟化时间、熟化温度对复合薄膜性能的影响。
研究表明，聚酯型聚氨酯胶粘剂所复合的薄膜的摩擦系数和剥离强度均优于聚醚型聚氨酯胶粘剂，对聚醚型聚氨酯胶粘剂而言，在完成规定的熟化时间的基础上需尽可能的降低熟化温度。
关键词：聚酯聚醚聚氨酯摩擦系数剥离强度Preparation and properties of solventless polyurethane laminating adhesive for flexible packagingWei Yanling Zhao Youzhong（Shanghai Kangda Chemical New Material Group Co., Ltd.）Abstract：The friction coefficient and peeling strength are important indicators of polyurethane laminating adhesive used in flexible packaging. In this paper, we studied the influence of polyols, curing timeand curing temperature on composite films. The research has shown that the friction coefficient andpeeling strength of polyester polyurethane adhesives are better than that of polyether polyurethaneadhesives. We should reduce the curing temperature as much as possible on the basis of completingthe specified curing time for polyether polyurethane adhesives.Keywords：polyester polyether polyurethane friction coefficient peeling strength剂聚氨酯胶粘剂的应用发展迅速，每年几乎以翻倍的速度增长。
食品软包装复合膜胶粘剂的探讨
食品软包装复合膜胶粘剂的探讨复合薄膜包装材料由于具有强度高、气密性好、防火遮光、耐热封等优点，自上世纪５０年代问世以来，已广泛地应用于食品行业。
但食品软包装质量的好坏不仅与复合薄膜的性质有关,而且依赖于所用胶粘剂的性质。
本文从其所用胶粘剂的角度出发，对胶粘剂的选择、现在多种胶粘剂的优缺点等方面加以说明。
一、食品软包装复合膜用胶粘剂的选择对食品软包装用胶粘剂的选择要考虑多种因素，一般来说作为复合胶应满足下列条件：①无异味，无毒；②包装食品后无有害萃取物出现;③适用食品贮存的温度要求；④耐候性好，不发黄起泡，不粉化脱层；⑤耐油、香精、醋和酒精；⑥不侵蚀印刷图案油墨，并对油墨有较高亲和力。
另外柔软性、可操作性、粘力持久性、抗介质侵蚀性和卫生安全性等也是不容忽视的.如就抗介质侵蚀性而言，食品中含有盐、酸、辣、香辛料，醇、水、糖、脂肪酸等，其特性各异,但有一人共性即有可能透过复合膜内层渗入胶层，起腐蚀破坏作用，导致包装袋脱层、破裂以致失效。
为此，胶粘剂必须具有抵御上述物质侵蚀的能力，始终保持足够的粘接剥离强度。
二、食品软包装复合膜用胶粘剂１聚氨酯胶粘剂聚氨酯(PU)是一类以低聚多元醇为软段、异氰酸酯和扩链剂为硬段的嵌段化合物，其化学结构中含有氨基甲酸酯键、酯键、脲键等多种极性键，赋予了它优良的粘接性能和成膜性能.但不同类型的聚氨酯胶粘剂也有不足之处。
①酯溶性聚氨酯胶粘剂目前国内外大大小小约有上千家复合膜生产线,绝大多数是采用溶剂型聚氨酯类型的粘合剂,这里的溶剂型指酯溶性的，这种粘合剂历史悠久、工艺成熟、价格低廉。
世界上几乎１００%采用聚氨酯胶粘剂作为干式复合用胶粘剂来制造食品。
可见聚氨酯胶粘剂在食品包装中的重要地位。
对于普通包装用复合薄膜聚氨酯胶粘剂一般包括干燥食品包装用胶和耐７０～１００℃煮沸杀菌用的蒸煮食品包装用胶。
此类胶粘剂为双组份酯溶性聚氨酯胶粘剂。
其主剂是聚醚可聚酯多元醇经芳香异氰酸酯改性后含羟基的聚氨酯多元醇,固化剂是芳香异氰酸酯与三羟甲基丙烷的合成物。
知识点22软包装无溶剂复合上胶量控制
例:当机器速度为300m／min时，即涂布钢辊的速 度为300m／min时，如调整转移钢辊的速度为24m／min
，则得到速比1:12.5。
采用这样的速比，则可以获得约0.8g／m2的涂布
量。要获得1.6g／m2的涂布量，则转移钢辊的速度应
双组份胶合剂，可用于各种基材的复合;
单组份无溶剂胶粘剂在复合时，依靠涂复膜附着
的水份和空气中的水份，活泼的异氰酸酯基团发生化 学反应而固化，产生良好的粘合效果：
R-N=C=O+H2O→R-NH2+CO2↑
双组份聚氨酯类无溶剂胶粘剂
双组份胶粘剂由主剂(端基为异氰酸基)和固化剂(端 基为羟基)二种组份，使用时将两组份按一定比例混合后
涂布、复合，经熟化二组份产生化学反应而交联，呈现出
良好的粘合效果。
R-N=C=O+ 异氰酸酯
R–OH 羟基
R-NHCOOR 聚氨酯
无溶剂复合
配胶：
无溶剂复合
配胶：
无溶剂复合
配胶：Βιβλιοθήκη 无溶剂复合在主剂和固化剂混合前，在相同时间内，分别量取固 化剂和主剂的量。
无溶剂复合
配胶： 主剂和固化剂按比例混合后，需要混练均匀，采用的是混胶装置
涂胶量的大小可根据产品要求而定，并用(0.1mm、
0.15mm、0.2mm厚的)塞尺进行调整。
无溶剂复合
2、上胶量的调整：
涂布量改变，取决于转移钢辊和涂布钢辊之间的速比
（一般仅调整转移钢辊，因为涂布钢辊的速度就是机器的
速度，不会轻易发生变化），可按照下面的公式计算各辊
的速比： i=q/q0×i0
式中 i---速比（转移钢辊与涂布钢辊之间的速度比）
知识点22软包装无溶剂复合上胶量控制
思路：涂布钢辊与转移钢辊的速度比值越大，则 上胶量越少，现上胶量增加1倍，涂布钢辊的速度不变 ，那转移钢辊的速度就应增加1倍，即48 m／min。
• 涂布量的测定：
在上胶的薄膜上取一定面积10cm*10cm的试样，质量为 m1g，然后用乙酸乙酯洗去胶层，干燥后称量m2g，则 涂布量为
q0(g/mm2)=(m1-m2)/0.1*0.1
A
B
速 度 方 向
1,9g/m²
1,8 g/m²
2,2 g/m²
双组份胶合剂，可用于各种基材的复合;
单组份无溶剂胶粘剂在复合时，依靠涂复膜附着
的水份和空气中的水份，活泼的异氰酸酯基团发生化 学反应而固化，产生良好的粘合效果：
R-N=C=O+H2O→R-NH2+CO2↑
双组份聚氨酯类无溶剂胶粘剂
双组份胶粘剂由主剂(端基为异氰酸基)和固化剂(端 基为羟基)二种组份，使用时将两组份按一定比例混合后
rncorohrnhcoor异氰酸酯羟基聚氨酯无溶剂复合无溶剂复合在主剂和固化剂混合前在相同时间内分别量取固主剂和固化剂按比例混合后需要混练均匀采用的是混胶装置无溶剂复合无溶剂的涂胶系统是利用镀料涂布原理利用各辊的速差比达到很低的涂布量的要求
软包装设计与加工
主讲人：赵素芬
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软包装无溶剂复合上胶量控制
涂胶量的大小可根据产品要求而定，并用(0.1mm、
0.15mm、0.2mm厚的)塞尺进行调整。
无溶剂复合
2、上胶量的调整：
涂布量改变，取决于转移钢辊和涂布钢辊之间的速比
（一般仅调整转移钢辊，因为涂布钢辊的速度就是机器的
速度，不会轻易发生变化），可按照下面的公式计算各辊
我国无溶剂复合技术的最新进展
242019/09 印刷技术敬请关注本刊官方微信 Printech1957Technology Zone 技术广角软包装文_广州通泽机械有限公司 左明明我国无溶剂复合技术的最新进展以2008年首台（套）国产无溶剂复合机公开演示为标志，我国无溶剂复合技术的持续推进和有序发展已经进入第12个年头。
随着近年来我国VOCs 治理、绿色设计和智能制造等重大工程的相继实施和推进，我国无溶剂复合设备、胶黏剂、工艺也在加速发展，进入了全面推广普及的新时代，各方面的新进展令人鼓舞。
无溶剂复合应用最新进展相对来说，国内消费市场对复合基材的结构要求比欧美国家更为复杂，三层甚至四层以上的复合结构在软包装领域十分常见。
而包装内容物更是五花八门，各种酸辣熟食、液体酱料、日化用品等对复合软包装的性能要求十分苛刻。
这就对软包装的复合工艺提出了严格要求。
而干式复合由于耐化学介质侵蚀、耐高温蒸煮、耐冷冻性能优异，因此被广泛应用。
然而，经过十多年的发展，无溶剂复合技术不仅在软包装领域得到了广泛应用，也逐渐在其他领域得到了成功应用。
尤其是国家VOCs 管控政策的出台，大大推动了软包装企业希望最大限度采用无溶剂复合替代干式复合的意愿，以及一些其他领域的企业采用无溶剂复合来替代原来的干式或湿式复合。
在客户需求的引导下，无溶剂复合工艺的应用范围得以不断拓展，具体体现在如下几个方面。
从材料结构看，除了普通的塑/塑复合结构得到了广泛应用外，纸/塑、铝/塑、纸/铝、塑/无纺布、阴阳膜、开窗复合、片材等复合结构部分个性化无溶剂复合应用产品也逐步从少数客户应用扩展到批量客户的成功应用。
从包装功能看，无溶剂复合从最初局限于干轻包装，到现在已经广泛应用于重包装、水煮包装、高温蒸煮包装、冷冻包装、耐介质包装等。
从应用领域看，无溶剂复合在软包装领域已经可以取代80%的传统干式复合产品。
近年来，其应用范围不断扩大，目前已经成功应用于装饰、建材、折叠纸盒、烟包材料、热敏数码打印纸、光学材料、磁性材料等领域。
浅谈软包装用无溶剂聚氨酯胶黏剂
一、概况1974年德国Herbert公司首次推出了无溶剂复合工艺，距今已有40余年的历史。
由于该工艺具备良好的经济性、环保性、高效性等突出的优点，而备受青睐。
而在国内，1985年北京化工研究院引进了国内第一台无溶剂复合设备，并开始相应胶黏剂的开发；但是直到2008年为止，国内的无溶剂产业一直未能真正发展起来。
究其原因，主要是设备、胶黏剂等长期依靠进口，无溶剂成本优势不明显，造成彩印复合企业上无溶剂设备的动力不足；同时，无溶剂复合工艺经验积累不足、无溶剂复合人才也极度匮乏，这些都严重制约了国内无溶剂的发展进步。
自2009年，特别是2012年开始，国内的无溶剂设备出现了井喷式增长，由最初的40余台设备，发展到如今接近3000台，市场容量接近6万吨。
万华化学（北京）有限公司作为最早一批投入到国产无溶剂胶黏剂研发的企业之一，我们深刻地认识到，这与国产设备、胶黏剂厂商等同仁在无溶剂技术方面的不懈努力密不可分。
二、应用领域时至今日，无溶剂的应用范围已不再局限于简单的塑塑复合，而是已经涵盖绝大部分干轻包装，并逐步向中高端方向、功能化方向发展。
我们从使用角度来做一个简单的归纳：1. 干轻包装无溶剂复合的主战场，包括简单的塑塑包装（如BOPP/CPP等）、镀铝包装（BOPP/VMCPP及BOPP/VMPET/PE等）等。
该类型的包装复合工艺已经非常成熟，流平性佳的通用型胶水在此类型包装上最为适用。
但值得注意的是，部分要求高（耐揉搓、特殊袋型等）的镀铝结构，使用浅谈软包装用无溶剂聚氨酯胶黏剂吕忠元（万华化学（北京）有限公司）摘要：本文概述了软包装用无溶剂聚氨酯胶黏剂在中国发展的历史、应用领域、现存问题，并就未来的发展方向做了分析。
关键词：无溶剂复合一体化功能化食品安全The discussion of solvent-free polyurethane adhesives for flexible packagingZhongyuan Lv（Wanhua chemical (Beijing) Co., Ltd）Abstract：The development history, application fields and existing problems of solvent-free polyurethane adhesives for flexible packaging in China are summarized. In the meanwhile the developmentdirection in the future is analyzed.Keywords：solvent-free laminating Integration Functionalization food safety无溶剂复合仍然是有较高风险的。
包装从硬到软的“绿色”蜕变,无溶剂聚氨酯胶大有可为
包装从硬到软的“绿色”蜕变，无溶剂聚氨酯胶大有可为编者按：一个好的包装，对于一件商品的价值不言而喻。
早期，黄油纸搭配方红纸，再系一根纸绳，便是最好的包装。
对于消费者而言，其诉求不只是功能性，好看的外观也相当重要。
随着材料技术的发展，货架上的包装正发生着从“硬”到“软”的变化。
软包装凭借丰富的功能、多样的外观，成为了当下主要的包装形态之一。
复合软包装，则是用两种及以上不同性质的材料复合形成的柔性包材，组成充分发挥各组分材料优点的新型高性能包装。
胶粘剂是复合软包装的重要组成部分，除了要满足对不同包材良好的粘接力，层出不穷的应用场景也对包装用胶粘剂提出了新的要求。
无论从性能还是环保角度，聚氨酯胶粘剂都符合未来的发展趋势。
食品包装领域涉及的高温蒸煮后的剥离强度，以及异氰酸酯单体的析出问题，仍是聚氨酯胶粘剂研发需要努力的方向。
软包装用聚氨酯胶粘剂的种类、优点和应用前景软包装用胶粘剂在我国经历了两个阶段的发展历程：第一阶段是七十年代末至八十年代初期，这期间国内经济发展还刚处于初期阶段，技术力量不强，普通包装的复合是以单组份醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、橡胶型胶粘剂为主，高档包装产品以进口的双组份聚氨酯胶粘剂为辅。
第二阶段是八十年代到现在以双组份聚氨酯胶粘剂为主导，挤出复合胶粘剂为辅。
优点缺点应用前景1．价格便宜大部分单组份胶粘剂以醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯等为体系，用甲苯为主溶剂。
只有一小部份是聚氨酯类型，且技术上不够成熟、剥离强度不高、复合产品气味较重、复合产品单调、仅以纸塑复合及塑塑复合为主。
该包装只能在非食品包装上使用，目前已经逐步被淘汰，无法形成主流。
唯一能吸引人的是价格比较便宜，所以部分厂家在非食品包装且要求不高的产品上仍加以使用，随着国内环保意识的增强，这类胶粘剂将彻底被淘汰。
二、双组份聚氨酯胶粘剂一、单组份胶粘剂优点缺点应用前景1．有良好的粘接效果，剥离强度高适用基材广泛，可使用于纸张、PET、OPP、NY、PE、CPP及铝箔材料的复合，复合产品质量好，强度高。
软包装复合用无溶剂聚氨酯胶粘剂的发展概况
３无溶剂聚氨酯胶粘剂复合的优点ｍ８］
３．１节约能源
据了解，在２０１０年之前，国内无溶剂聚氨酯胶粘 剂主要是依靠进口，而且绝大部分是来自欧美市场， 如德国Ｈｅｎｋｅｌ公司、德国Ｈｅｒｂｅｒｔｓ公司、美国Ｍｏｒｔｏｎ 公司、法国的Ａｔｏ Ｆｉｎｄｌｅｙ公司和亚洲的日本三井武田 公司等。为了改变无溶剂复合聚氨酯胶粘剂主要依 靠进口的状况，国内无溶剂聚氨酯胶粘剂的开发和研 究也越来越得到重视和发展，目前国内有正式稳定的 生产产品并在市场上进行销售及批量使用的厂家主
２０１３年第２８卷第４期
２０１３．Ｖ０１．２８ Ｎｏ．４
聚氨酯工业
ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
・５・
软包装复合用无溶剂聚氨酯胶粘剂的发展概况
袁新兵 （湖州欧美化学有限公司
浙江湖州３１３０００）
摘要：综述了国内外软包装行业复合用无溶剂聚氨酯胶粘剂的发展概况，重点简述了无溶剂聚 氨酯胶粘剂的发展历程及其在软包装行业产品卫生安全、复合成本的控制及环保节能方面的优点， 并简单介绍了软包装行业无溶剂聚氨酯胶粘剂的复合设备，同时对溶剂聚氨酯胶牲剂存在的缺陷 提出了今后的发展方向。
上穿膜距离较短，对材料张力的控制更加精准。 ２无溶剂聚氨酯胶粘剂的发展状况
无溶剂聚氨酯胶粘剂主要有单组分无溶剂聚氨 酯胶粘剂、双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂等。 ２．１单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂 最早出现的无溶剂聚氨酯胶粘剂为单组分，分 为聚酯型和聚醚型二类，它们的共同特点是分子结 构中端基均为ＮＣＯ基，开始主要用于纸层复合制品 的复合，后来无溶剂复合机上采用了增湿装置后，也 用于塑料薄膜的复合。无溶剂聚氨酯胶粘剂主要依 靠空气中的水分和涂敷薄膜吸附着的水分与ＮＣＯ
本身的缺点，主要有：由于没有溶剂稀释，为了涂布方
无溶剂复合技术将推动我国软包装进入绿色环保新时代
无溶剂复合技术应用于软包装行业，起始于1974年的德国。
从20世纪70年代起，欧美等发达国家已经开始在软包装行业使用无溶剂复合技术，此项技术有明显的经济性、安全性，并且有利于环境保护，所以在海外已经得到快速的发展。
近几年，由于我国政府环保政策的相继出台，以及市场对环保软包装需求量的快速增长，无溶剂复合技术渐渐在国内的包装企业中得到了肯定并加以推广。
为此记者借“2015年第十七届陕西北人创新成果展示暨智能高效·绿色环保高端论坛”之际,采访了陕西北人印刷机械有限责任公司（以下简称陕西北人）无溶剂复合事业部销售总监高级工程师鲁谦。
首先，鲁谦向记者详细介绍了无溶剂复合技术的发展，他表示，到目前为止，无溶剂设备与技术的使用已经约占欧美新增复合设备的60%，它广泛应用于食品、日化和医疗等各个领域。
过去几年，由于国内软包装生产企业普遍采用溶剂回收装置，反应型聚氨酯复合技术与设备依然是塑料软包装行业的主流。
而无溶剂复合技术由于国内技术水平和生产规模的限制，发展速度相对较慢。
但是，随着人们对环保要求的日趋重视，绿色环保、安全、经济的无溶剂复合设备及技术，已经在复合软包装行业中得到迅速地应用，无溶剂复合设备的稳定性、智能化等技术是我们企业未来研发的重点。
鲁谦还向记者介绍了该公司无溶剂设备的销售情况：由于国家有关软包装行业环保政策的推出，很多企业都感到了较大的压力，但就市场而言，随着高端的软包装产品的需求量不断增加，国内不少企业开始朝无溶剂复合技术上迈进。
对于无溶剂复合技术会增加生产成本的问题，鲁谦表达了自己的想法：就表象而言，无溶剂设备与粘合剂较传统的复合设备与粘合剂在生产成本上是有所增加，但是，在实际应用过程中，两种不同的反应模式以及不同的复合技术，实际的用胶量减少了30%~50%，无干燥过程，缩短了产品复合周期，尤其是陕西北人最新推出的SL-II400双工位无溶剂复合机均达到了以上指标。
所以，从长期使用效应来看，无溶剂设备与技术在生产上的应用明显降低了产品的生产成本，并达到了环保节能效果”。
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软包装用无溶剂复合技术和胶粘剂当前，国际软包装最重要的三大环保技术为：无溶剂复合技术、柔性版印刷和共挤出复合，而其中以无溶剂复合技术最为环保。
目前无溶剂复合技术在欧美市场已占据相当重要的地位，占新增复合机设备的80%～90%。
在我国，无溶剂复合技术始于20世纪90年代中后期，近年发展稍快，现存安装数量不超过40台(占复合机总量不超过2%)，远远低于发达国家[1-7]。
在这种形势下，如何能让国内软包装企业和从事软包装工作的技术人员对无溶剂复合技术及其制品有正确的认识，进而扩大无溶剂复合技术在国内市场的占有率已成为目前国内软包行业的重点探讨问题。
无溶剂复合(solventfreelamination)是相对干式溶剂型复合而言的，是应用于软包装工业中的另一种复合工艺。
无溶剂软性复合是采用无溶剂类胶粘剂及专用复合设备使薄膜状基材(塑料薄膜或纸张、Al箔等)相互贴合，然后经过胶粘剂的化学熟化反应熟化处理后，使各层基材粘接一起的复合方式。
无溶剂复合与溶剂型干法复合都采用胶粘剂制取复合薄膜。
两类工艺的不同之处在于无溶剂复合的胶粘剂中不含有任何溶剂，因此两层基材在贴合前不需要像溶剂干法复合工艺那样于烘道中排除溶剂。
无溶剂复合与干法复合是塑料薄膜复合生产中相互竞争、互为补充的实用的工业化生产方法。
无溶剂复合工艺于1974年由德国Herberts公司首次开发成功。
由于其工艺的经济性、安全性以及在环境保护方面的优势，逐渐成为塑料复合薄膜的一种重要的加工方法。
在环保与节能意识较强的欧美工业发达国家，采用无溶剂复合工艺生产的复合薄膜数量已经明显超过干法复合工艺;进入21世纪以来，欧洲新增的无溶剂复合设备数量已经占到新增复合设备总和的90%以上;日本自1977年引进无溶剂复合工艺至今，至21世纪初已建成60多条生产线，在复合膜生产中占据主导地位;美国1977年无溶剂胶粘剂用量占10%，而1980年已达到50%，20世纪90年代上升到90%以上。
我国因无溶剂复合设备未能普及，其应用较少。
1、国内无溶剂复合设备，目前世界上生产无溶剂复合设备的厂家主要有：德国的W&H、意大利的Nordmecanica、Schiavi、Bielloni、法国的DCM以及西班牙的Comexi等。
我国很多复合设备生产厂家也纷纷投入了这种设备的开发和研究，并已取得一定进展。
1985年北京市化工研究院引进第一台由DCM公司制造的无溶剂涂布复合试验机，从事科研与生产;随后1996年天津顶正印刷包装公司从意大利Schiavi公司引进无溶剂设备，并于同年8月份调试成功投入生产。
随后，广州金威龙公司、大连盛道包装、上海虎牌、三樱、湖北盐业等厂家先后从意大利、法国、德国等国家引进了无溶剂复合设备共十几台。
随着国内复合包装企业对无溶剂复合新技术的认识和掌握，这种新型复合工艺有明显加速发展的趋势。
2无溶剂设备特点，无溶剂复合机的典型构造包括：两个放卷装置、一个收卷装置和无溶剂胶粘剂涂布复合装置。
其最大的特点是通过一个特殊的涂布装置后直接进入复合，不需要干燥烘道。
图l以及图2给出了无溶剂复合设备结构以及涂布单元的示意图。
无溶剂复合设备要适应无溶剂胶粘剂涂布的需要，因此它与溶剂干法复合设备有一些明显的差异。
主要表现在涂布装置有升温、控温系统，依靠调节温度来调节胶粘剂的黏度，以利于涂布施工。
卷取装置设有闭环张力控制器以严格控制收卷张力，防止复合薄膜生产过程中产生“隧道”效应等弊病。
供料装置中有高精度混料喷头(适应双组分胶粘剂供料的需要)及增湿器(保证单组分胶粘剂充分固化的需要)等。
涂布系统不一样，没有混胶泵;没有烘干道，不需要烘干;张立控制系统比溶剂型系统准确的多，无溶剂复合与干法复合相比较，在设备上有以下主要区别：(1)去除了挥发胶粘剂中溶剂使用的较长的干燥烘箱，设备结构紧凑，设备部件易于清洗和维护;(2)材料在设备上穿膜距离缩短，从而使材料张力控制更为精确。
由于设备结构紧凑，所有控制键集中在总控制盘上，便于操作人员监控;3)涂胶单元是无溶剂复合机的中心部分，胶粘剂在此混合、加热、计量和涂布(4)涂胶头一般为四辊或五辊设计，分别为存胶辊、计量辊、(浮动辊)、传胶辊与涂胶辊。
在辊与辊之间有准确计算的角度，以确保上胶量的精确和恒定。
3无溶剂复合特点，与传统干法复合比较，无溶剂复合在降低成本、提高产品质量、环境保护、生产安全与稳定等方面有诸多优势，是一种值得倡导、极具实用价值的生产方式。
表1列出了无溶剂复合与干法复合的性能比较3.1降低生产成本无溶剂复合设备无须干燥烘道，因而结构紧凑，占用空间少，设备造价低，可明显地降低复合薄膜生产的成本。
3.2上胶料少，胶料耗用成本低无溶剂复合单位面积胶粘剂涂布量约为干法复合的40%，尽管无溶剂复合胶粘剂相对成本较高，其综合成本反而降低30%，其单位面积复合制品生产成本低。
3.3设备消耗能源低，无溶剂设备没有干燥烘道，不需要经过烘道排除胶粘剂中的溶剂，减少了能源消耗。
同时，消除了挥发胶粘剂中溶剂用的较长的干燥烘箱，从而消除了材料卷曲问题。
材料在设备上走程短，减少废料生成。
3.4生产线速度高，无溶剂复合的最高线速度高达480re/rain左右，一般也在300m/rain左右，复合速度快，设备生产效率高。
3.5产品质量得到保证，效率得到提高，无溶剂复合所用胶粘剂不含溶剂，因而对包装物没有污染，更适用于食品包装;同时，由于复合后基材不会变形，使复合膜结构尺寸稳定性良好;另外，无溶剂复合设备有在线电晕处理单元，对表面张力下降、润滑剂含量高的薄膜有很好的复合性能。
3.6降低人工以及安全防护成本，设备结构紧凑，操作人员少，降低了人工费用。
无溶剂复合过程中没有溶剂挥发，几乎没有三废物质产生，避免污染环境，有利于清洁化生产。
3.7安全性好，无溶剂复合安全性好，可将火灾和爆炸隐患降至最低，工厂厂区及生产车间不需特殊的防火、防爆措施。
综上所述，无溶剂复合加工成本较之干法复合明显降低，同时生产效率得到提高，对食品包装无污染，这对于提高企业的市场竞争力十分有利。
4无溶剂复合用胶粘剂的发展，世界上许多国家都对无溶剂聚氨酯胶粘剂进行了深入研究，开发出多种实用产品，能够满足食品包装复合膜材料的各种性能要求。
该系列胶粘剂的发展可大致分为以下几个阶段：(1)第一代为单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂，可以分为聚醚聚氨酯聚异氰酸酯和聚酯聚氨酯聚异氰酸酯，它依靠空气中的水份和被涂敷薄膜附着的水与之反应而固化，水份容易供给不足而造成固化不良，同时，固化时产生的CO2容易生成气泡。
(2)第二代为无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂，依靠双组分均匀混合后相互反应形成大分子而达到交联固化，在用途方面，除EVA、Nylon以外的薄膜以及铝箔都能使用。
(3)第三代无溶剂性胶粘剂是在第二代基础上改进的双组分体系(采用芳香族的多元醇提高了耐高温性能)，在含有铝箔结构的复合膜中，能够耐高温蒸煮，它具有初粘力高、粘度低，操作温度低，对复合基材无限制的优点，能够解决第二代胶粘剂对E和Nylon热封不良的问题，同时阻隔性强的薄膜容易起皱褶或容易剥离的问题也得到了解决。
4)第四代紫外线固化型无溶剂胶粘剂，由于复膜机的不断提速致使通用胶粘剂的固化速度难以适应，因此紫外线固化胶粘剂应运而生。
目前应用的阳离子固化类产品，主要是酸催化的环氧体系，在紫外线的照射下，胶粘剂的光引发剂分解，引发环氧嵌段聚合，得到环氧树脂的三维交联结构。
在选择适当紫外线发生器前提下，此胶粘剂能够快速复合聚酯薄膜，并可在几分钟到一小时内达到相当高的粘接强度，使后加工过程顺利进行。
4.2无溶剂聚氨脂胶粘剂的特点，单组分无溶剂胶粘剂一般为NCO封端的聚异氰酸酯预聚体，依靠水份完成其固化过程见图3，交联固化后的单组分胶粘剂有弹性，耐老化，并能使复合具有较好的粘接强度和机械性能。
但是由于其分子量较低，耐热性较差(<100℃);这类胶粘剂固化速度相对较慢，同时受水分影响很大，容易生成CO：气泡，涂布量较大或水分供给不足时固化不良。
单组分无溶剂胶粘剂主要应用于纸/塑料复合。
双组分无溶剂型聚氨酯胶粘剂由主剂和固化剂构成。
当进行复合时，主剂和固化剂按比例混合，通过加热控制粘度在合适范围，然后通过多辊涂布系统涂布到基材上。
主要组分为聚醚多元醇以及经过异氰酸酯或者聚酯多元醇改性的聚醚多元醇预聚物。
具有与溶剂型胶粘剂相似的反应机理见图4。
低分子量聚醚多元醇一般为聚丙二醇、聚氧化丙烯三醇、四氢呋喃一氧化丙烯共聚醚三醇、聚四氢呋喃等及其混合物。
异氰酸酯一般选用液态直链六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，也可选用锡类催化剂。
低分子量聚酯多元醇可以为脂肪族多元醇、环烃多元醇和芳香族多元醇。
目前，无溶剂胶粘剂一般多采用聚酯聚醚混合使用。
纯聚酯型一般粘度较难控制，特别是耐高温蒸煮的无溶剂胶粘剂，而聚醚类型在粘接性能、耐高温等性能方面受到限制。
目前开发的第三代双组份聚氨酯无溶剂胶粘剂，其目的是接近溶剂型胶粘剂的使用性能。
以汉高Liofol为代表的第三代无溶剂聚氨酯胶粘剂产品，已经具有以下性能特点：(1)通常室温条件下的高初粘力/相对于2代产品;(2)基本无抗封效应(anti-sealeffect);(3)对复合基材无限制(高爽滑剂相容性、EVA，白PE等);(4)异氰酸根游离单体含量低;(5)耐水煮、高温蒸煮。
无溶剂聚氨酯胶粘剂由于没有溶剂小分子存在，分子间作用力大，并形成氢键，常温下粘度很高。
通过升温可以有效降低粘度。
但是过高的温度容易导致凝胶化，生成高分子量树脂，造成涂布困难或者涂布不均匀。
因此在施工时控制胶粘剂涂布的温度十分重要。
一般单组分无溶剂胶粘剂温度控制在70℃～100℃;双组份胶粘剂涂布温度控制在40℃～80℃4.3无溶剂聚氨酯胶粘剂供应商，世界上生产无溶剂聚氨酯胶粘剂的主要厂家有德国Henkel(汉高)集团、德国Herberts公司，美国Morton公司、日本东洋油墨制造株式会社和法国的AtoFindley公司等。
国内方面，北京市化工研究院通过产品引进，也开发了一些无溶剂胶粘剂。
5无溶剂复合发展趋势与展望，经过数十年的开发与应用，无溶剂复合技术已经十分成熟。
使用无溶剂胶粘剂复合薄膜，可以降低能耗、提高生产效率、改善产品质量、降低综合生产成本。
由于不含溶剂，有利于保护环境和清洁生产，并保证了复合对包装食品&药品的无污染。
近年来，随着我国产品质量和食品卫生安全意识的增强，无溶剂复合越来越受到复合膜包装行业人士的重视，国内已有多台无溶剂复合设备开始运行，目前大部分软包装材料都可以用无溶剂胶粘剂进行生产。
随着国内对食品等包装材料的要求日益提高和生产设备的不断改进，无溶剂复合将呈现蓬勃发展的局面。