2014年上海市優秀綠色包裝康達新材：無溶劑聚氨酯復膜膠

■ 文/趙有中 上?？颠_化工新材料股份有限公司

2014年上海市優秀綠色包裝康達新材：無溶劑聚氨酯復膜膠

■ 文/趙有中 上?？颠_化工新材料股份有限公司

上?？颠_化工新材料股份有限公司的無溶劑聚氨酯復膜膠項目，自2007年被上海市包裝技術協會綠色包裝委員會評定為“上海市優秀綠色包裝”以來，投入了大量的人力、物力及財力，開展其研發、生產、銷售及市場推廣應用工作，取得了無溶劑膠粘劑國產化的階段性成果。上?？颠_化工新材料股份有限公司已申請了“常溫涂布無溶劑聚氨酯復膜膠及其制備方法和用途”（已授權）及“高初粘力的無溶劑聚氨酯復膜膠及其制備方法和應用”（已授權）2項發明專利，同時該項目獲得2012年浦東新區科學技術獎二等獎；并且無溶劑復膜膠產品已在廣東、福建、湖南、湖北、河南、河北、安徽、上海、浙江、江蘇、四川、重慶、山東、遼寧、吉林、黑龍江等全國大部省份的軟包裝企業中批量使用。無溶劑聚氨酯復膜膠在給公司帶來經濟效益的同時，還帶來了巨大的社會效益，也培養了一批無溶劑復膜膠及無溶劑復合工藝的專門人才。

一、生產過程

無溶劑聚氨酯復膜膠所用原料完全符合美國FDA§175.105條和我國的GB9685《食品容器、包裝材料用助劑使用衛生標準》中規定的物質，不存在對人體有毒有害的助劑或添加物。并且每批原料使用前都經過嚴格的檢驗。所有性能完全達標后進行生產。

生產過程中不使用任何溶劑、沒有三廢產生，屬于清潔化生產。由于其生產過程中不使用溶劑，故不存在火災、爆炸的危險，不需要溶劑的任何防爆措施。由于生產過程中沒有有毒有害的物質產生，以及不會產生刺激性的氣味，故整個生產過程中，不會影響生產工人的身心健康，同時也不會對生產車間及工廠周圍的環境造成污染。

產品出廠前按照產品標準經過了嚴格的產品檢驗，達到100%合格后才允許出廠。從原料采購到最后產品檢驗都經過嚴格的把關使產品質量得到保證，完全可以做到衛生安全、放心可靠，沒有殘留溶劑和助劑、沒有異味和毒性。

二、產品特點

1．技術水平

我公司生產的無溶劑聚氨酯復膜膠經過在國內幾家大的無溶劑復合膜生產廠家的試用，無論在操作性還是最終性能方面都完全能夠與國外同類產品相媲美。同時，我們的產品已經拿到了SGS代理的美國FDA認證。目前，已有公司正式使用我公司的無溶劑聚氨酯復膜膠產品進行生產。

2．產品特點

我公司生長具有良好的操作工藝性和最終的剝離性能，并且有利與環境保護、安全衛生。在復合膜生產廠家使用過程中，由于其不像溶劑型復膜膠那樣有大量有機溶劑揮發，故不會影響使用無溶劑復膜膠生產廠家的操作工人的身心健康，也不會對周圍的環境造成任何污染。同時還能夠節省廠家因為回收溶劑所需要投入的大量資金。其主要特點如下所述：

① 使用性好

無溶劑聚氨酯復膜膠在操作溫度下，混合粘度在1000 mPa·s以下，實際可操作時間在30 min以上，改變了以前無溶劑復膜膠需加熱高溫涂布的不足。對多種復合材料有一定強度的粘接力，例如：PE、BOPP、CPP、PET、NY、PVDC等塑料膜相互復合的粘接。并且擁有良好的耐100℃水煮（121℃蒸煮）、耐酸、耐鹽及耐油等性能?？梢詿峁袒虺毓袒?，操作方便，應用性能良好。

② 安全、衛生有利于環境保護

干法復合采用溶劑型膠粘劑，一般采用80℃左右烘道，快速烘干，然后再復合。大量揮發溶劑散布到環境中去，造成對環境的污染。而殘留的未揮發有機溶劑夾留在復合膜中，一方面降低粘接強度，另一方面又會慢慢遷移到復合膜的內表面污染被包裝食品。

使用無溶劑型聚氨酯復膜膠沒有有機溶劑揮發造成對環境的污染，也沒有任何刺激性氣味。復合制品沒有殘留溶劑損害問題，不會有異味和毒害問題，并消除了溶劑對印刷油墨的侵蝕。實現了清潔化生產，有利于環境保護。同時，由于不含有機溶劑，沒有火災、爆炸的危險，不需要溶劑的防爆措施，也不要貯存溶劑的設備和庫房。

③ 節約能源降低成本

使用無溶劑聚氨酯復膜膠能夠明顯降低復合薄膜的生產成本，主要表現為以下幾個方面：

a.復合設備相對于溶劑型復膜設備來說，省去了龐大復雜的加熱鼓風、廢氣排風裝置，設備簡單、占地面積小、省原料，維修費用低廉，節約了投資。

b.復合過程中，不需要經過烘道排除膠粘劑中的溶劑，節能顯著。

c.單位面積上膠量少（上膠量只需1.6～2g/m2），膠料耗用成本低（無溶劑復合單位面積膠粘劑涂布量約為干法復合膠粘劑涂布量的五分之二，因此盡管無溶劑復合膠粘劑的價格可能較干法復合用膠粘劑高70%，無溶劑復合單位面積膠粘劑成本較干法復合要降低30%左右）。

d.生產線速度明顯提高。復合最高速度可高達480 m/min，一般亦在200 m/min以上。

基于上述多種原因，無溶劑復合的生產加工成本較之干法復合工藝要明顯降低，可望降至干法復合的50%或更少。

④ 保證產品質量

不含有機溶劑，消除了復合基材易受溶劑和高溫干燥而損壞的影響，使復合膜結構尺寸穩定性良好。主劑和固化劑按定量的比例充分混合后，主劑中的異氰酸酯基和固化劑中的活潑氫發應達到交聯固化的目的。這種交聯固化是“加成聚合”的化學反應，不像“縮合聚合”反應那樣會放出低分子量（如水或二氧化碳等）的副產物，復合的產品不會有氣泡、白點等缺陷。加上無溶劑聚氨酯復膜膠具有對薄膜良好的粘接性能和耐100℃水煮（121℃蒸煮）、耐酸、耐鹽及耐油等性能，故產品質量得到了保證。

3、無溶劑聚氨酯復膜膠生產及培養人才情況

上?？颠_化工新材料股份有限公司建立了50 Kg、100 Kg和500 Kg的無溶劑聚氨酯復膜膠中試生產線。同時，也建立了2噸和5噸的正式生產線。我公司已累計生產無溶劑聚氨酯復膜膠約2500多噸，其中2013年生產超過1000噸，2014年產量預計將達到2000噸，預計今后幾年產量還會成倍增長。

同時無溶劑聚氨酯復膜膠項目培養了從事無溶劑聚氨酯復膜膠研發的工程師，無溶劑聚氨酯復膜膠的優秀的試驗人員，無溶劑復合相關檢驗、檢測人員，雙組份無溶劑聚氨酯復膜膠打膠機的設備工程師，無溶劑復合工藝的技術服務人員等共計20多人。

4、無溶劑聚氨酯復膜膠銷售情況

現在，上海康達化工新材料股份有限公司研發的無溶劑聚氨酯復膜膠系列產品已在廣東、福建、湖南、湖北、河南、河北、安徽、上海、浙江、江蘇、四川、重慶、山東、遼寧、吉林、黑龍江等全國大部省份的軟包裝企業中批量使用。每年為公司創造數幾千萬元的銷售收入。

目前國內幾百條無溶劑復合生產線中20%以上使用我公司的無溶劑復膜膠。我公司的無溶劑聚氨酯復膜膠的累計銷售額超過6000萬元人民幣。

我們可以設想未來10年我國的無溶劑復合生產線保守估計能夠達到現在生產線的20%～30%，那就是1000～1500條的無溶劑復合生產線（每條生產線按機速250m/min、每年工作250天、每天工作12小時、復合材料寬幅為0.8m、上較量為1.5g/ m2計算，每年需要無溶劑膠粘劑量為 250×0.8×60×12×250×1.5 ÷ 1000000 = 54噸），每年需要無溶劑復膜膠5.4萬噸～8.1萬噸。按每噸3萬元來計算，無溶劑復膜膠的年總價值約20億元。如果按我公司占到市場份額的10%來計算，每年產值將有約2億元人民幣。這其中還不包括無溶劑復合設備和打膠機設備的所帶來的效益。如果未來的10～20年，我國的無溶劑復合工藝的發展能夠像國外那樣達到80%～90%，無溶劑復膜膠帶來的經濟效益和社會效益將相當可觀。

5、無溶劑聚氨酯復膜膠帶來的社會效益

無溶劑聚氨酯復膜膠除了上述的巨大的經濟效益和給相關產業帶來巨大的經濟效益外，它還將帶來不可估量的社會效益。這其中包括了給本已微利的軟包裝企業帶來了新的利益增長點，如無溶劑復合本身較干法復合節省的成本、節省的溶劑成本、回收溶劑所需成本以及節省巨大能耗所帶來的經濟效益；排除了干法復合中溶劑揮發給周邊環境帶來的巨大的污染，生產過程中給車間工人帶來的身體傷害以及溶劑的存在爆炸性給企業和社會帶來的潛在威脅；同時還創造了就業崗位，為減輕社會負擔做出了貢獻。

以我公司目前為止累計生產、銷售無溶劑聚氨酯復膜膠2500噸計算生產的軟包裝產品；如果改用溶劑型膠粘劑則需要近6000噸，12000多萬元（無溶劑膠粘劑上較量為1.5～2g/m2，溶劑型膠粘劑上較量2.5～3 g/m2、固含量按73%計算，用膠量為2.5÷1.5×500÷0.73=5710噸，單價按21元/Kg計算）。單單購買膠粘劑一項就為軟包裝生產廠家節約了近4000萬元。

使用過程中節約的新添加的溶劑量為6000×0.73÷0.40－6000=4950噸，溶劑按1萬元/噸計算，為軟包裝生產廠家節約溶劑成本近5000萬元。

同時，使用干法復合安裝功率≥150千瓦的干燥熱源，使用功率約為80千瓦。2500噸無溶劑膠粘劑復合軟包裝的面積為2500×100萬÷1.5=166650萬m2，如果使用干法復合，復合速度按150m/min， 寬 幅 為0.8m計算， 節 省 電 能 為166650萬÷0.8÷150÷60×80=1850萬KW·h，節省電費近2000萬元。

除上述為軟包裝企業節省的10000多萬元的直接經濟成本外，還節省了干法復合生產過程中給車間工人帶來的身體傷害而造成的醫療費用和溶劑的防暴措施而產生的費用。同時，還為給空氣中減少溶劑排放6000×0.73÷0.40－6000×0.73=6570噸，改善了軟包裝企業周圍的環境。

我們可以設想未來10年我國的無溶劑復合生產線保守估計能夠達到現在生產線的20%～30%，那就是1000～1500條的無溶劑復合生產線，（每條生產線按機速250m/min、每年工作250天、每天工作12小時、復合材料寬幅為0.8m、上較量為1.5g/m2計算，每年需要無溶劑膠粘劑量為250×0.8×60×12×250×1.5 ÷ 1000000 = 54噸，換算成溶劑膠約為123噸，節省溶劑排放約為135噸）則可節省溶劑排放135×（1000～1500）= 13.5萬噸～20.25萬噸。

如果未來的10～20年，我國的無溶劑復合工藝的發展能夠像國外那樣達到80%～90%，無溶劑復膜膠帶來的社會效益將是巨大的。

無溶劑復膜膠的應用將不僅僅是膠粘劑一個行業，還帶動機械設備的制造行業的快速發展。目前已有廣州通澤機械、意大利諾德美克、重慶鑫士達、深圳田樂、陜西北人等數家設備廠投入大量人力、財力和物力研制成功了無溶劑復合機，并在國內外軟包裝企業中銷售和使用。國產的無溶劑復膜膠售價在60～100萬元/臺，而國外進口的無溶劑復膜膠至少也要150～300萬元/臺。如果全國幾千條軟包裝用復合薄膜生產線也按照上述的比例來計算，10年后，全部擁有2000條無溶劑復合生產線，那么無溶劑復膜機的銷售將達到12億～20億元，相對于進口機器將為國內軟包裝行業節省20～40億元的資金。加上無溶劑打膠機每臺10～15萬元人民幣，銷售額也將達到2億～4億元。

6、 成果推廣應用前景的評價

二十世紀八十年代以后，無溶劑復合工藝增長很快，干法復合的應用量則明顯下降。例如，歐洲自上世紀八十年代以來，新增無溶劑復合生產線，占干法復合和無溶劑復合生產線總數的90%以上，國外用30年把這項技術推廣到80－90%。

目前我國無溶劑復合薄膜生產線約400余條，遠低于與其應用領域基本相同的干法復合薄膜生產線；過去10年，我們使用無溶劑復合僅不到干法復合和無溶劑復合生產線總數的5%。可喜的是全國各地（如廣東、福建、湖南、湖北、河南、河北、安徽、上海、浙江、江蘇、四川、重慶、山東、遼寧、吉林、黑龍江等）都有一些軟包裝生產企業在生產中使用無溶劑復合工藝，已經取得良好的效果，這些公司成功運用無溶劑復合工藝起到了以點帶面的作用，給周邊其他的軟包裝企業起到了很好的示范作用，其顯著的經濟效益，加之國家也出臺了進一步限制溶劑殘留的響應法律、法規，必然會帶動周邊其他軟包裝企業引進無溶劑復合工藝。

另外，國內的設備生產廠商廣州通澤機械、重慶鑫士達、深圳田樂、陜西北人等都在爭先恐后的研制無溶劑復合設備，為整個無溶劑復合工藝的推廣起到了很大的推動作用。

上?？颠_化工新材料股份有限公司作為國內首家，目前也是唯一一家實現無溶劑聚氨酯復膜膠產業化生產的企業，已經研發出了一系列無溶劑聚氨酯復膜膠，并申報了無溶劑聚氨酯復膜膠的國家發明專利。上?？颠_也會繼續為無溶劑復合在國內的發展投入大量的人力、物力和財力做出自己的努力?？梢哉f無溶劑復合在國內的迅速推廣已是萬事具備，具有非常廣闊的發展前景。