1、无溶剂复合工艺,中包联塑料委专家委员会副主任兼秘书长上海市包协会绿色包装委员会秘书长 陈昌杰,无溶剂复合工艺述评,无溶剂复合是经典的、成熟的、常用的一种生产复合薄膜的工艺；无溶剂复合是使用化学反应型无溶剂粘合剂，将膜状基材粘合而生产复合薄膜的一种生产工艺。无溶剂复合和干法复合，是适应面最广、应用量最大的复合薄膜的工艺；和干法复合相比，无溶剂复合是一种资源节约型、环境友好型生产工艺，而且还具有复合产品无残留溶剂、卫生性能可靠的优点，在当前倡导创新驱动转型发展的历史阶段，特别值得我们高度关注。,无溶剂复合是经典的、成熟的、常用的一种生产复合薄膜的工艺；,西德Herbert公司继上世纪六十年初期干法
2、复合工艺产业化之后，即开始了无溶剂复合的研究，并于1974年推出了无溶复合工艺，自二十世纪八十年代以后，逐渐成为欧洲工业发达国家的塑料复合薄膜的主导生产工艺。我国从上世纪八十年代初开始引进无溶剂复合生产线，经历了漫长的孕育期，至2008年全国仅30来条生产线，2008年以后，有了飞速的发展，目前无溶剂复合生产线已发展到100条左右。,复合薄膜的常用工艺盘点,复合薄膜的常用工艺有三个大类，即共挤出、表面涂覆和贴（粘）合型复合三个大类。,1、共挤出复合：使用两台和两台以上的挤出机将塑料熔融体，供入一个共挤出模头中，在共挤出模内分层汇合后从模唇挤出，从而生产多层复合薄膜的方法；共挤出复合的突出优点是
3、直接由塑料粒子生产复合薄膜，工艺路线短、能耗小且可把价格昂贵的塑料层做得很薄（比如2左右），降低生产成本；它在生产过程中，不产生任何有毒有害物质，是典型的清洁化生产工艺，是一种值得大力倡导的复合工艺。共挤出复合的两大局限：它只能生产全部由热塑性塑料生产的塑料复合薄膜；它只能生产表面印刷的复合薄膜而不能生产里印的复合薄膜；,2、表面涂覆型复合工艺表面涂覆型复合工艺，包括挤出涂敷、溶液（或乳液）涂布、热熔胶涂布与蒸镀等工艺。挤出涂敷：使用挤出机将热塑性塑料熔融，然后经过T型模头，流淌涂覆在一基材薄膜的表面上而生产复合薄膜的工艺。溶液（或乳液）涂布：该法将所溶液（或乳液）涂布到基材的表面，然后干燥而
4、生产复合薄膜的工艺。热熔胶涂布：采用熔胶池（或者挤出机）使热熔胶熔融，再通过辊涂（或T模头）涂布到一基膜表面上而生产复合薄膜的工艺。蒸镀亦称喷涂：在高真空条件下使铝或低沸点的氧化物挥发（或者通过化学反应形成等离子体）、再使之沉积于基材的表面，形成致密的涂层而生产复合薄膜的工艺。表面涂覆型复合工艺，可以通过在基材的表面，涂覆一层薄薄的涂层，甚至于纳米级的涂层，达到复合改性的目的，但局限性较大，除用于生产一些特定的复合薄膜（如表面保护膜）等终端产品之外，大量用于生产复合薄膜的基材。,3、贴合型复合工艺贴合型复合工艺，指应用粘合的方法，将两基材贴（粘）合而生产复合薄膜的方法，包括挤出复合、热熔胶复合
5、、干法复合、湿法复合、无溶剂复合等等挤出复合：使用挤出机将热塑性塑料熔融，然后经过T型模头，流淌涂覆在一基材薄膜的表面上，趁热将另一基膜压贴在它的上面而生产复合薄膜的工艺。热熔胶复合：采用熔胶池（或者挤出机）使热熔胶熔融，再通过辊涂（或T模头）涂布到一基膜表面上，趁热将另一基材贴合到其上面而生产复合薄膜的工艺。干法复合：将溶剂型化学反应性胶粘剂涂布在一基材薄膜的表面，然后干燥挥发胶中的溶剂，再与另一基材薄膜贴合，经化学反应（熟化）而生产复合薄膜的工艺；湿式复合：将溶剂型化学反应性胶粘剂涂布一基材薄膜的表面，随即使其上贴合另一基膜，然后使胶粘剂干燥、固化而生产复合薄膜的工艺。无溶剂复合：将无溶剂
6、型化学反应性胶粘剂涂布一基材薄膜的表面，随即使其上贴合另一基膜，然后使胶粘剂熟化而生产复合薄膜的工艺。,小结：贴合型复合工艺将两种不同的基材贴合而生产复合薄膜，适应面极广，理论上可用于任何两种基材贴合而生产如何结构的复合薄膜，但实际上由于挤出复合与热熔胶复合，依靠的是物理结合，层间粘合力强度收到限制，因此一般只用于生产复合强度要求较低的产品；湿法复合在贴合之后，需要通过基材排除溶剂型粘合剂中的溶剂（或乳液型粘合剂中的分散液），使粘合剂的干燥，才能得到最终的复合制品，只适用于至少一个具有疏松结构的基材（比如纸张）的复合，应用面受到极大的限制，在贴合型复合工艺中惟有干法复合、无溶剂复合是目前真正应
7、用面广、应用量极大的两种复合工艺。,无溶剂复合与干法复合两种工艺的工艺过程的比较： 无溶剂复合：基材1放卷涂胶（涂无溶剂型胶粘剂）贴合收卷 放卷 基材2 熟化成品 干法复合 ： 基材1放卷涂胶（涂溶剂型胶粘剂）烘道干燥贴合 放卷 基材2 收卷熟化成品,两种工艺的相同之处在于：它们都是利用粘合剂，将两种膜状基材粘合而制取复合薄膜，由于在复合过程中有粘合剂的熟化过程（化学反应），粘合效果较好、层间复合牢度较高，对基材的适应好、应用面广。两种工艺之间，也有一个“细微的”差别，即干法复合工艺使用的是溶剂型（或水分散型）黏合剂，在生产复合软包装材料的过程中，涂胶以后两基材贴合（复合）之前 ，需要把粘合剂
8、中的溶剂（或分散剂水）烘干；而无溶剂复合工艺使用的是无溶剂粘合剂，涂胶以后两基材不经过烘干处理，即将两基材贴合（复合），也正因为这一“微小的差异”，无溶剂复合较之干法复合，呈现出一系列突出的优点。,无溶剂复合较之干法复合的的主要优点1、安全、卫生性好 无溶剂复合生产中不使用可燃、易爆性有机溶剂，故安全性好；复合薄膜中不会因残余溶剂的存在导致卫生性能下降，产品卫生性能可靠性佳。 2、环保适应性好无溶剂复合使用的胶粘剂是百分之百的胶，不含任何溶剂，因而在生产过程中，除停机时需要用少量溶剂对涂胶部分进行清洗之外，没有溶剂排放，生产中没有三废物质产生，不会由于大量溶剂的排放影响生产工人的身体健康，也不
9、会对周边环境产生污染，有利于清洁化生产。3、节约资源显著：不使用溶剂；没有烘道干燥过程，可节约大量能源；上胶料少：无溶剂复合单位面积胶粘剂涂布量约为干法复合单位面积胶粘剂干基涂布量的五分之二；,4、可明显地降低生产成本 无溶剂复合单位面积上胶量少，上胶成本低，有望节约粘合剂成本30 % 50%（无溶剂复合单位面积胶粘剂用量约为干法复合单位面积胶粘剂干基涂布量2/51/2，且不耗用溶剂）； 无溶剂复合一次性投资少，设备回收折旧成本也比较小（复合设备没有预干燥烘道，设备造价较低，可降低30%或者更多；设备占地面积小，可明显降低车间面积；无溶剂复合黏合剂的体积小且不用储藏溶剂，可以减少仓储面积；）；
10、 无溶剂复合，节能显著 ；无溶剂复合生产线速度明显提高，因而可以使生产成本降低；无溶剂复合不需治理三废,无溶剂复合与干法复合单位面积胶粘剂成本的比较,无溶剂复合的缺陷与不足无溶剂复合粘合剂不含溶剂，为了使粘合剂粘度满足涂布加工的需要，只能依靠降低无溶剂粘合剂的分子量和适度提高涂布温度。粘合剂分子量低的直接结果，表现为复合时初粘力降低。初粘力低，复合薄膜收卷时易发生隧道效应等弊病，同时产品的初粘力低，薄膜在熟化以前比较难以通过薄膜的初始粘合情况，对于复合薄膜的最终复合牢度进行预判。因此无溶剂复合对收卷张力、胶粘剂配比等工艺参数的设定与监控要求较高，工艺需严格控制。理论上无溶剂复合可以用于干法复合
11、生产的所有产品，但对于一些特定的产品，无溶剂复合的适应性较差，例如高爽滑剂的基膜，采用无溶剂复合时，可能因低分子胶粘剂与含单官能团的酰胺类爽滑剂的化学反应而降低熟化效果，致使复合产品的层间剥离强度低下而失去使用价值，因此当使用无溶剂复合替代干法复合或者使用无溶剂复合开发新产品时，需进行小样试验，然后再投入大规模工艺化生产。,我国无溶剂复合发展历程 1、漫长的孕育发展期：上世纪八十年代，我国开始引进无溶剂复合生产线，但长期以来由复合设备与胶粘剂完全依赖于国外，发展很慢，到2008年，全国仅有30余条无溶剂复合生产线，且不少处于停顿或半停顿状态；二十一世纪初，以上海康达化工和广州通泽为代表的胶粘剂
12、和复合机生产厂商，介入无溶剂胶粘剂和无溶剂复合机的开发、生产，并成功实现了产品的系列化工作，为无溶剂复合的发展，建立了良好的基础； 2、高速发展期：2008年以后，除上海康达与广州通泽外，国内众多胶粘剂厂商（如高盟司、新东方油墨、欧美化学、康和化工等等）和复合机厂商（如华鹰、富通、北人等等）参与了无溶剂复合的竞争，与此同时汉高、波士胶芬得利、富乐(中国) 、陶氏化学、科意亚太等等跨国公司，也在中国建立了无溶剂粘合剂的生产基地或者来华推广无溶剂粘合剂；著名的意大利无溶剂复合机的生产企业诺德美克公司，也在上海建立了生产基地，在这种形势下，无溶剂复合设备和无溶剂胶粘剂价位，得到了理性回归，软包装生产
13、厂家，从过去使用无溶剂复合“得不丧失”，转为“获利丰富”，是国内无溶剂复合得到了飞速发展的重要原因。,我国无溶剂复合现状近年来无溶剂复合工艺不仅近年来应用量迅速增加、应用面迅速扩大，其固有的节约资源、有利环保、安全卫生等突出优点，也得到了日趋完美的展现，成为业界众人瞩目的一大热点，为今后的进一步发展，奠定了良好的基础。以康达化工为代表的无溶剂粘合剂生产厂商和以通泽公司为代表的复合设备生产厂商，与国际跨国公司之间开展了激烈的博弈：各以服务、价位优势和名牌效应吸引各户，占领市场，目前大体上处于平分秋色的态势。需要着重指出的是，目前国内无溶剂生产线虽以每年30余条（相当於过去20余年的总和！）递增，
14、得到总量100条左右的水平，但和干法复合的规模，还是微乎其微的，还有很大的发展空间，需要我们倍加努力，做好无溶剂复合工艺的推广工作。,上海康达公司WD8118A/B，WD8158A/B，WD8168A/B双组分胶性能指标,通泽公司开发的无溶剂生产线,几点体会,1、对于塑料软包装行业的转型发展，无溶剂复合是一种极具实用性的工艺；对无溶剂复，我们应当大力宣传、积极推进；2、无溶剂复合设备和无溶剂胶粘剂的生产单位，应把开发新品、提高质量，创建名牌产品，作为工作的有力抓手，不断增强市场的竞争能力；3、创造条件发挥闲置干法复合生产线的作用、推进无溶剂复合工艺的发展，是一个需要不断探索，认真对待的问题。,发言完毕，谢谢大家！,
