呂忠元

（萬(wàn)華化學(xué)（北京）有限公司）

一、概況

1974年德國(guó)Herbert公司首次推出了無(wú)溶劑復(fù)合工藝，距今已有40余年的歷史。由于該工藝具備良好的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、高效性等突出的優(yōu)點(diǎn)，而備受青睞。而在國(guó)內(nèi)，1985年北京化工研究院引進(jìn)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備，并開(kāi)始相應(yīng)膠黏劑的開(kāi)發(fā)；但是直到2008年為止，國(guó)內(nèi)的無(wú)溶劑產(chǎn)業(yè)一直未能真正發(fā)展起來(lái)。究其原因，主要是設(shè)備、膠黏劑等長(zhǎng)期依靠進(jìn)口，無(wú)溶劑成本優(yōu)勢(shì)不明顯，造成彩印復(fù)合企業(yè)上無(wú)溶劑設(shè)備的動(dòng)力不足；同時(shí)，無(wú)溶劑復(fù)合工藝經(jīng)驗(yàn)積累不足、無(wú)溶劑復(fù)合人才也極度匱乏，這些都嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)無(wú)溶劑的發(fā)展進(jìn)步。自2009年，特別是2012年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)的無(wú)溶劑設(shè)備出現(xiàn)了井噴式增長(zhǎng)，由最初的40余臺(tái)設(shè)備，發(fā)展到如今接近3000臺(tái)，市場(chǎng)容量接近6萬(wàn)噸。萬(wàn)華化學(xué)（北京）有限公司作為最早一批投入到國(guó)產(chǎn)無(wú)溶劑膠黏劑研發(fā)的企業(yè)之一，我們深刻地認(rèn)識(shí)到，這與國(guó)產(chǎn)設(shè)備、膠黏劑廠商等同仁在無(wú)溶劑技術(shù)方面的不懈努力密不可分。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

時(shí)至今日，無(wú)溶劑的應(yīng)用范圍已不再局限于簡(jiǎn)單的塑塑復(fù)合，而是已經(jīng)涵蓋絕大部分干輕包裝，并逐步向中高端方向、功能化方向發(fā)展。我們從使用角度來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的歸納：

1. 干輕包裝

無(wú)溶劑復(fù)合的主戰(zhàn)場(chǎng)，包括簡(jiǎn)單的塑塑包裝（如BOPP/CPP等）、鍍鋁包裝（BOPP/VMCPP及BOPP/VMPET/PE等）等。該類型的包裝復(fù)合工藝已經(jīng)非常成熟，流平性佳的通用型膠水在此類型包裝上最為適用。但值得注意的是，部分要求高（耐揉搓、特殊袋型等）的鍍鋁結(jié)構(gòu)，使用無(wú)溶劑復(fù)合仍然是有較高風(fēng)險(xiǎn)的。

2. 重包裝

典型結(jié)構(gòu)是PA/PE，在東北地區(qū)大米包裝中十分流行。此類結(jié)構(gòu)對(duì)于復(fù)合牢度要求較高，目前主流的通用型膠黏劑產(chǎn)品基本滿足此類需求，但應(yīng)注意控制PE膜助劑的穩(wěn)定；另外，要求開(kāi)口性時(shí)可以考慮聚酯類膠黏劑。

3. 水煮包裝（≤100℃）

包括PA/PE，PET/PE等，目前國(guó)內(nèi)很多膠黏劑供應(yīng)商的通用型產(chǎn)品一般都兼容此項(xiàng)功能。在該領(lǐng)域，無(wú)溶劑也基本實(shí)現(xiàn)了100%的替代率。不過(guò)對(duì)于鍍鋁類、鋁箔類的水煮結(jié)構(gòu)，應(yīng)注意其不同于普通塑塑結(jié)構(gòu)，需要選用特殊的膠水。

4. 半高溫蒸煮包裝（121℃）

截止目前為止，多應(yīng)用在塑塑結(jié)構(gòu)上，例如PA/RCPP、PET/PA/RCPP等。而對(duì)于鋁塑結(jié)構(gòu)，各大膠黏劑供應(yīng)商也在重點(diǎn)攻關(guān)，例如萬(wàn)華化學(xué)（北京）有限公司的高溫蒸煮專用膠WANNATE 9063A/WANEXEL763B便是此方面的先行者。值得指出的是，這里鋁塑蒸煮的應(yīng)用主要是指內(nèi)層；而關(guān)于鋁塑結(jié)構(gòu)的外層，則需要膠黏劑、工藝、基材等多方面協(xié)同才能解決。

5. 紙塑or紙鋁包裝

此類型包裝是無(wú)溶劑領(lǐng)域較為特殊的一類，不同于上述結(jié)構(gòu)，紙塑or紙鋁包裝主要使用單組份膠黏劑，濕固化的方式；而視紙張情況，也可使用雙組份膠黏劑復(fù)合。值得一提的是，隨著“三只松鼠”、“良品鋪?zhàn)印钡染W(wǎng)銷品牌的盛行，紙類包裝的需求量在近年來(lái)大幅提升。

以上是對(duì)無(wú)溶劑膠黏劑在軟包領(lǐng)域主流應(yīng)用的介紹，而伴隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)溶劑必然會(huì)被應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中，讓我們拭目以待。

三、現(xiàn)存問(wèn)題

雖然經(jīng)過(guò)業(yè)內(nèi)各位同仁的不懈努力，無(wú)溶劑復(fù)合的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，但是綜合來(lái)看，在實(shí)際使用中仍會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。

1. 外觀

外觀的問(wèn)題需要從兩個(gè)方面來(lái)闡述。其一，對(duì)于普通干輕包裝，無(wú)溶劑復(fù)合已經(jīng)非常成熟，但由于無(wú)溶劑初黏力小、上膠量低等特點(diǎn)，所以在實(shí)際使用中偶然會(huì)出現(xiàn)白點(diǎn)、氣泡等外觀問(wèn)題；這就要求印刷復(fù)合企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中做好工藝控制，同時(shí)選用低粘型膠黏劑，加強(qiáng)“二次流平”，有助于上述問(wèn)題的解決。其二，近年來(lái)經(jīng)常出現(xiàn)油墨處背面氣泡的問(wèn)題，除了工藝相關(guān)因素外，客戶往往通過(guò)更換油墨解決了該問(wèn)題，但這只是表象，中間可能涉及了諸多因素，值得膠黏劑、油墨與軟包企業(yè)共同深入研究。其三，對(duì)于高阻隔結(jié)構(gòu)，例如PET/VMPET，PA/AL等，使用無(wú)溶劑復(fù)合往往會(huì)出現(xiàn)泡點(diǎn)等復(fù)合外觀問(wèn)題，這一類的產(chǎn)品，需要從設(shè)備、工藝、膠黏劑、油墨、膜材等多方面去進(jìn)行多重有效控制。現(xiàn)階段來(lái)看，尚不具備大規(guī)模推廣應(yīng)用的條件。

2. 耐溫性

目前市場(chǎng)上的無(wú)溶劑蒸煮膠，一般可以滿足半高溫121℃塑塑結(jié)構(gòu)的蒸煮需求。但是對(duì)于高溫135℃的蒸煮要求，雖然蒸煮后破袋概率不高，但強(qiáng)度方面很難達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。可喜的是，該領(lǐng)域已經(jīng)有了對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上小范圍的推廣及應(yīng)用。

3. 熱封高溫

熱封高溫問(wèn)題主要是出現(xiàn)在內(nèi)層為PE膜時(shí)，表現(xiàn)為熱封溫度的不正常升高。這種現(xiàn)象的發(fā)生，往往是不規(guī)律的。有時(shí)是整批PE膜出現(xiàn)問(wèn)題，有時(shí)是某批PE膜中的某一兩卷出現(xiàn)問(wèn)題，更有甚者，筆者曾遇到過(guò)同一卷PE膜表現(xiàn)都非常大。這也從側(cè)面說(shuō)明熱封高溫的問(wèn)題，主要是PE膜質(zhì)量不穩(wěn)定導(dǎo)致的。但為何干復(fù)膠很少出現(xiàn)類似的問(wèn)題呢？業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成基本共識(shí)：無(wú)溶劑膠黏劑屬于低溫涂布，因此小分子物質(zhì)占比高于干復(fù)膠，且不同的無(wú)溶劑膠黏劑間差異并不大；當(dāng)PE膜質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，無(wú)溶劑固化劑中的小分子的異氰酸酯類物質(zhì)更容易透過(guò)PE膜，積聚在熱封層，并形成了聚脲類物質(zhì)（軟化溫度遠(yuǎn)高于PE），進(jìn)而造成了熱封溫度的提升。

4. 油墨匹配性

如上所述，由于無(wú)溶劑膠黏劑均為常溫或低溫涂布，所以在體系設(shè)計(jì)上，其分子量往往較小，因而易與油墨發(fā)生匹配性問(wèn)題。特別是滿版印刷的鍍鋁結(jié)構(gòu)上，無(wú)溶劑膠黏劑可能會(huì)與油墨發(fā)生相容性問(wèn)題，造成大批量的損失；這就要求彩印復(fù)合企業(yè)在使用油墨或膠黏劑前，必須做好充分的產(chǎn)前試驗(yàn)，更換油墨或膠黏劑需慎重，另外也要特別注意溶劑殘留的控制。

5. 質(zhì)量穩(wěn)定性

一款膠黏劑產(chǎn)品的優(yōu)劣，最為重要的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)便是其質(zhì)量穩(wěn)定性。市場(chǎng)上部分膠黏劑產(chǎn)品，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)批次間質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題。除與企業(yè)自身品控水平不高有關(guān)外，還有一個(gè)重要原因是其過(guò)分追求低成本，對(duì)于原料等要求不高所致。比如業(yè)內(nèi)經(jīng)常遇到的氣味問(wèn)題，往往是由于采購(gòu)了價(jià)低質(zhì)差的原料，造成膠黏劑氣味嚴(yán)重偏高，最終導(dǎo)致復(fù)合制品中長(zhǎng)期殘留膠黏劑氣味，給軟包企業(yè)造成了巨額的損失。因此，軟包企業(yè)在選擇膠黏劑供應(yīng)商時(shí)，除了考慮價(jià)格、單次試樣結(jié)果等因素的同時(shí)，也應(yīng)多關(guān)注企業(yè)的整體實(shí)力。

這里只是提到了部分業(yè)內(nèi)常見(jiàn)的問(wèn)題，筆者認(rèn)為問(wèn)題的出現(xiàn)并非壞事，這正是我們未來(lái)努力的方向。

四、發(fā)展趨勢(shì)

無(wú)溶劑膠黏劑的野蠻生長(zhǎng)期已經(jīng)接近尾聲，關(guān)于其未來(lái)的發(fā)展方向，筆者在這里簡(jiǎn)單談一下自己的幾點(diǎn)淺見(jiàn)。

1. 一體化

現(xiàn)在市場(chǎng)上的無(wú)溶劑產(chǎn)品已經(jīng)非常豐富，國(guó)內(nèi)大大小小的膠黏劑供應(yīng)商已經(jīng)接近百家；針對(duì)不同需求，每家企業(yè)又有多款產(chǎn)品在市場(chǎng)上推廣，造成產(chǎn)品五花八門，眼花繚亂。而中國(guó)的軟包企業(yè)以小微企業(yè)為主，往往只有1臺(tái)無(wú)溶劑設(shè)備，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需求多樣，無(wú)溶劑頻繁切換膠水的時(shí)間成本太高，并不現(xiàn)實(shí)。所以，自然而然地提出了“一體化”的需求。是否能開(kāi)發(fā)一款產(chǎn)品，既能滿足鍍鋁、低摩擦系數(shù)、高油墨匹配性，同時(shí)也能滿足蒸煮等要求呢？國(guó)內(nèi)主流的膠黏劑廠家已經(jīng)開(kāi)始朝著這個(gè)方向發(fā)展，包括萬(wàn)華化學(xué)（北京）在內(nèi)的部分廠家已經(jīng)推出了市場(chǎng)化的產(chǎn)品；可以想見(jiàn)，未來(lái)類似的產(chǎn)品肯定會(huì)越來(lái)越多的推向市場(chǎng)，產(chǎn)品的兼容性也會(huì)越發(fā)完善。

2. 功能化

無(wú)溶劑技術(shù)的發(fā)展之路，本質(zhì)上是干復(fù)技術(shù)被逐步取代的過(guò)程。而在干復(fù)膠方面，至今仍然有無(wú)溶劑無(wú)法逾越的技術(shù)壁壘—功能膠，包括高阻隔、耐溶劑、135℃鋁塑蒸煮膠等等。這個(gè)領(lǐng)域技術(shù)門檻高，非?？简?yàn)?zāi)z黏劑廠家技術(shù)功底。所以筆者認(rèn)為，凡有遠(yuǎn)見(jiàn)之企業(yè)，必已在此方向上展開(kāi)了相應(yīng)的研究和技術(shù)儲(chǔ)備。未來(lái)一旦此領(lǐng)域有了突破性進(jìn)展，那么無(wú)溶劑幾乎可以實(shí)現(xiàn)對(duì)干復(fù)100%的替代，當(dāng)然這還需要軟包裝行業(yè)同仁們共同努力、協(xié)作，方有望實(shí)現(xiàn)。

3. 安全性

近年來(lái)，食品安全相關(guān)問(wèn)題日益突出，新國(guó)標(biāo)GB 9685-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸材料及制品用添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》推出，膠黏劑相關(guān)的國(guó)標(biāo)也已經(jīng)開(kāi)始征集意見(jiàn)，這些法規(guī)層面的措施導(dǎo)致食品軟包行業(yè)對(duì)于毒害物質(zhì)的要求也愈發(fā)嚴(yán)格。法規(guī)的完善只是第一步，食安問(wèn)題是底線問(wèn)題，每個(gè)食品行業(yè)的從業(yè)者都應(yīng)嚴(yán)守這個(gè)底線。

在筆者看來(lái)，法規(guī)的完善帶來(lái)的不是禁錮，而是重大的機(jī)遇；更高的要求勢(shì)必會(huì)帶來(lái)技術(shù)的進(jìn)一步革新升級(jí)，促進(jìn)無(wú)溶劑市場(chǎng)進(jìn)一步良性上升發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

2020年是非常不平凡的一年，肆虐全球的新冠疫情對(duì)整個(gè)世界都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。上半年國(guó)內(nèi)諸多行業(yè)非常不景氣，但即使如此嚴(yán)峻形勢(shì)下，無(wú)溶劑行業(yè)仍然有著非常好的發(fā)展，這與其貼近民生必需品不無(wú)關(guān)系。隨著人民生活水平的提高，這個(gè)行業(yè)必將繼續(xù)上升。但機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，未來(lái)無(wú)溶劑技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)由相對(duì)原始的擴(kuò)張性發(fā)展，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橄虬踩?、高端化、功能化方向發(fā)展，這需要膠黏劑廠家、設(shè)備供應(yīng)商和軟包裝企業(yè)三者通力協(xié)作，才有望實(shí)現(xiàn)無(wú)溶劑行業(yè)的良性可持續(xù)發(fā)展。