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无溶剂胶复合工艺三大异常现象的处理对策软包装无溶剂复合工艺出现异常现象，通常是由于纸张、薄膜、油墨、胶粘剂、机器设备等客观因素以及温度、压力、速度、上胶量、客户使用等主观因素造成。
下面根据武汉方成科技新材料有限公司产品单组分FC-7146和双组分FC-7201/CK7302胶粘剂在复合工艺中的实际应用情况，归纳整理几种常见异常现象的成因及处理方法。
希望能为使用无溶剂复合工艺的生产企业带来一些技术借鉴。
一、纸塑脱离现象纸塑复合的实质是用胶粘剂做为中间介质，在覆膜机的滚筒上，在加热加压的外力作用下，对纸张的植物纤维与塑料的非极性高分子聚合物薄膜和油墨层双向润湿、渗透、氧化结膜干燥，从而产生有效的吸附力，使纸塑牢固粘合。
纸塑脱离现象主要表现为复合膜剥离强度不足，胶不干，纸张印刷品与塑料薄膜上面的胶粘层脱离。
此现象容易在印刷面积比较大及大实地产品中出现。
因表面油墨层较厚，胶水难以润湿、扩散、渗透。
1、主要原因影响纸塑脱离的因素有许多，纸张的平滑度、匀度、含水量、塑料薄膜的各项性能、印品墨层的厚薄度、辅助材料用量、纸塑复合时的温度与压力、生产环境卫生状况以及温度、相对湿度等都会对纸塑复合的最终结果产生一定影响。
2、处理方法(1)油墨的墨层太厚，造成胶粘剂的渗透和扩散，使得纸塑脱离。
处理方法是增加胶粘剂的涂布量以及增加压力。
(2)墨层未干或未干透时，墨层中残留溶剂的成分使粘合力减弱形成纸塑脱离。
处理方法是等产品油墨干透后，再进行复合。
(3)印刷品表面残留的喷粉也会阻碍纸张与塑料薄膜的粘合形成纸塑脱离。
处理方法是利用机械和人工方式擦除印刷品表面的粉质后再复合。
(4)操作工艺不规范、压力偏小，机速较快，导致纸塑脱离。
处理方法是严格按工艺规范操作，适当增加覆膜的压力、降低机速。
(5)胶粘剂被纸张及印刷油墨吸收，涂布量不足引起的纸塑脱离。
应对胶粘剂重新配方和按厂家要求确定上胶量。
(6)塑料薄膜表面电晕处理不够或超过使用期，使处理面失效引起的纸塑脱离。
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”。
无溶剂复合工艺三大技术风险，有什么控制要点无溶剂复合工艺显著的优势有降低成本、高效节能、生产安全稳定、提升产品质量等，是一种值得大力倡导、极具实用价值的生产工艺。
然而，当前无溶剂复合工艺还没有达到成熟阶段，软包装企业在应用过程中仍然存在一些容易被忽视的技术风险，从而导致质量问题的出现。
为此，我总结了3个较为常见的无溶剂复合技术风险控制要点，并对其原因进行了分析，与行业人士分享。
要点一，无溶剂复合中增加A胶量的技术风险无溶剂复合双组分（A胶和B胶）胶黏剂混配比例一般是指A胶和B胶的重量比，而不是二者的体积比。
双组分胶黏剂的混配比例一般由胶黏剂生产厂家来确定，因为不同品牌、不同用途胶黏剂的配比一般也不同。
虽然目前国内无溶剂胶黏剂生产厂家有很多，但A胶和B胶重量比的选项并不多，比较常见的A∶B有100∶80、100∶75、100∶50、100∶45等。
但在软包装企业实际的无溶剂复合生产中，双组分胶黏剂的配比会出现失调的情况，这就会对软包装产品无溶剂复合质量产生影响。
案例：复合结构为OPP/VMPET/PE的软包装袋，经过印刷、无溶剂复合工序后都没有出现质量问题，但在分切制袋后，其封边却出现了卷边现象。
该结构复合软包装袋采用的是某品牌低黏度无溶剂胶黏剂，实际复合生产中A、B胶的配比为100∶67（注意：根据上文所述，与之比较接近的正常配比为100∶75）。
在分析故障原因时，发现袋子卷边的同时还伴随内层胶黏剂不干的现象。
原本以为是复合膜熟化程度不完全所致，后延长熟化时间再进行分切制袋，袋子卷边问题依然存在，且开口性也严重变差。
在干式复合工艺中存在“提高固化剂（-NCO组分）可以提高复合强度”的说法，行业人士很容易将这种思路也“复制”到无溶剂复合工艺中，从而导致了较严重的质量事故。
事实上，在无溶剂复合工艺中，无论是-OH过量还是-NCO过量，都可能导致无溶剂胶黏剂不干的现象，只是-OH过量造成的是永久性不干，而-NCO过量造成的是短暂性不干，其还可以与空气中的水分子发生反应而继续固化。
无溶剂复合胶粘剂
摘要：
1.无溶剂复合胶粘剂的定义与特点
2.无溶剂复合胶粘剂的分类
3.无溶剂复合胶粘剂的应用领域
4.无溶剂复合胶粘剂的优势与不足
5.我国无溶剂复合胶粘剂的发展现状与趋势
正文：
一、无溶剂复合胶粘剂的定义与特点
无溶剂复合胶粘剂，顾名思义，是一种不含有机溶剂的环保型胶粘剂。
它主要由聚合物树脂、固化剂、添加剂等组成，具有低挥发性有机物（VOC）排放、环保节能等优点。
二、无溶剂复合胶粘剂的分类
根据树脂类型的不同，无溶剂复合胶粘剂可分为以下几类：
1.聚氨酯类无溶剂复合胶粘剂
2.环氧类无溶剂复合胶粘剂
3.丙烯酸酯类无溶剂复合胶粘剂
4.硅酮类无溶剂复合胶粘剂
三、无溶剂复合胶粘剂的应用领域
无溶剂复合胶粘剂广泛应用于包装、汽车、电子、建筑等行业，例如：
1.软包装行业的复合薄膜
2.汽车内饰的粘接与密封
3.电子行业的电子产品组装
4.建筑行业的保温材料粘接等
四、无溶剂复合胶粘剂的优势与不足
优势：
1.环保性能好，VOC 排放低
2.粘接强度高，耐候性能好
3.固化速度快，生产效率高
不足：
1.成本相对较高
2.对粘接基材的表面处理要求较高
3.储存稳定性相对较差
五、我国无溶剂复合胶粘剂的发展现状与趋势
随着环保法规的日益严格和市场需求的增长，我国无溶剂复合胶粘剂行业呈现出良好的发展态势。
目前，我国已经具备了一定的生产规模和技术水平，但仍需在提高产品质量、降低成本、优化产品结构等方面加大研发力度。
老师傅细说无溶剂复合机使用技巧一、胶黏剂，和油墨，匹配测试要记牢在正式生产前，应对含颜料成分的油墨(如透明黄、桃红等颜色的油墨)与无溶剂胶黏剂进行有针对性的相容性测试。
我们知道，无溶剂胶黏剂的分子量较小，其表面具有极强的渗透能力，对油墨的混溶能力主要表现在低分子量熟化阶段，一般判断油墨是否会与无溶剂胶黏剂发生混溶现象，需要待无溶剂复合制品熟化4个小时后再进行判断。
另外，我们还可以模拟实际复合过程来判断油墨与无溶剂胶黏剂是否会出现混溶现象，具体方法为：采用A/B混合胶，将印刷薄膜与光膜(或镀铝膜)压实贴合，然后将贴合在一起的薄膜放入烘箱中熟化一段时间，观察印刷图文边缘是否出现不清晰的现象，若不清晰，则表明发生了混溶现象。
二、冬天时，室温低，别忘预热混合胶在冬季室温较低的情况下，应事先将A/B混合胶放入熟化室进行预热，预热温度一般在45℃左右，这样将A/B混合胶倒入胶桶时，就不会因温差过大而使胶桶中的A/B混合胶产生温度波动。
但是，A/B混合胶不能长时间放置在熟化室，否则可能会引起其中的消泡剂成分失效。
三、A、B胶，混配比，要等温度稳定再计量计量泵以体积来计量胶黏剂的混配比，当温度变化时，胶液密度也会随之变化，由于A、B两种组分的胶黏剂密度不同，因此二者的密度随温度变化的比例也不同，这样就会导致低温时测得的A、B胶混配比与温度上升到正常温度时测得的A、B胶混配比有一定的出入。
所以每个工作班组开机前，应待混胶机温度稳定后再计量A、B胶的混配比。
四、钢辊温度应合理涂布钢辊温度与计量辊温度是分别控制的，均可根据胶黏剂的黏度-温度特性进行设置，一般涂布钢辊温度较计量辊温度高约5℃，这样可以进一步降低胶黏剂的黏度，提高胶黏剂的流平性，从而得到更好的复合外观。
另外，还要补偿因涂布基材温度较低而从辊面带走的热量，以保持涂布钢辊表面的实际温度。
五、计量间隙要准确计量间隙在不同计量辊温度下会有所变化，这样就会导致计量不准，而且温差越大，计量间隙偏差越大，甚至还会损伤计量辊表面。
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。
