■ 文/趙有中 上?？颠_(dá)化工新材料股份有限公司

2014年上海市優(yōu)秀綠色包裝康達(dá)新材：無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠

■ 文/趙有中 上?？颠_(dá)化工新材料股份有限公司

上?？颠_(dá)化工新材料股份有限公司的無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠項目，自2007年被上海市包裝技術(shù)協(xié)會綠色包裝委員會評定為“上海市優(yōu)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(fā)、生產(chǎn)、銷售及市場推廣應(yīng)用工作，取得了無溶劑膠粘劑國產(chǎn)化的階段性成果。上?？颠_(dá)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(fù)膜膠及其制備方法和用途”（已授權(quán)）及“高初粘力的無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠及其制備方法和應(yīng)用”（已授權(quán)）2項發(fā)明專利，同時該項目獲得2012年浦東新區(qū)科學(xué)技術(shù)獎二等獎；并且無溶劑復(fù)膜膠產(chǎn)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(yè)中批量使用。無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠在給公司帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時，還帶來了巨大的社會效益，也培養(yǎng)了一批無溶劑復(fù)膜膠及無溶劑復(fù)合工藝的專門人才。

一、生產(chǎn)過程

無溶劑聚氨酯復(fù)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(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的物質(zhì)，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(jīng)過嚴(yán)格的檢驗。所有性能完全達(dá)標(biāo)后進(jìn)行生產(chǎn)。

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

產(chǎn)品出廠前按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了嚴(yán)格的產(chǎn)品檢驗，達(dá)到100%合格后才允許出廠。從原料采購到最后產(chǎn)品檢驗都經(jīng)過嚴(yán)格的把關(guān)使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，完全可以做到衛(wèi)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(chǎn)品特點

1．技術(shù)水平

我公司生產(chǎn)的無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠經(jīng)過在國內(nèi)幾家大的無溶劑復(fù)合膜生產(chǎn)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(chǎn)品相媲美。同時，我們的產(chǎn)品已經(jīng)拿到了SGS代理的美國FDA認(rèn)證。目前，已有公司正式使用我公司的無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。

2．產(chǎn)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(huán)境保護(hù)、安全衛(wèi)生。在復(fù)合膜生產(chǎn)廠家使用過程中，由于其不像溶劑型復(fù)膜膠那樣有大量有機(jī)溶劑揮發(fā)，故不會影響使用無溶劑復(fù)膜膠生產(chǎn)廠家的操作工人的身心健康，也不會對周圍的環(huán)境造成任何污染。同時還能夠節(jié)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(fù)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(fù)膜膠需加熱高溫涂布的不足。對多種復(fù)合材料有一定強(qiáng)度的粘接力，例如：PE、BOPP、CPP、PET、NY、PVDC等塑料膜相互復(fù)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(yīng)用性能良好。

② 安全、衛(wèi)生有利于環(huán)境保護(hù)

干法復(fù)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(fù)合。大量揮發(fā)溶劑散布到環(huán)境中去，造成對環(huán)境的污染。而殘留的未揮發(fā)有機(jī)溶劑夾留在復(fù)合膜中，一方面降低粘接強(qiáng)度，另一方面又會慢慢遷移到復(fù)合膜的內(nèi)表面污染被包裝食品。

使用無溶劑型聚氨酯復(fù)膜膠沒有有機(jī)溶劑揮發(fā)造成對環(huán)境的污染，也沒有任何刺激性氣味。復(fù)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(xiàn)了清潔化生產(chǎn)，有利于環(huán)境保護(hù)。同時，由于不含有機(jī)溶劑，沒有火災(zāi)、爆炸的危險，不需要溶劑的防爆措施，也不要貯存溶劑的設(shè)備和庫房。

③ 節(jié)約能源降低成本

使用無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠能夠明顯降低復(fù)合薄膜的生產(chǎn)成本，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

a.復(fù)合設(shè)備相對于溶劑型復(fù)膜設(shè)備來說，省去了龐大復(fù)雜的加熱鼓風(fēng)、廢氣排風(fēng)裝置，設(shè)備簡單、占地面積小、省原料，維修費用低廉，節(jié)約了投資。

b.復(fù)合過程中，不需要經(jīng)過烘道排除膠粘劑中的溶劑，節(jié)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(fù)合單位面積膠粘劑涂布量約為干法復(fù)合膠粘劑涂布量的五分之二，因此盡管無溶劑復(fù)合膠粘劑的價格可能較干法復(fù)合用膠粘劑高70%，無溶劑復(fù)合單位面積膠粘劑成本較干法復(fù)合要降低30%左右）。

d.生產(chǎn)線速度明顯提高。復(fù)合最高速度可高達(dá)480 m/min，一般亦在200 m/min以上。

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

④ 保證產(chǎn)品質(zhì)量

不含有機(jī)溶劑，消除了復(fù)合基材易受溶劑和高溫干燥而損壞的影響，使復(fù)合膜結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)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(fā)應(yīng)達(dá)到交聯(lián)固化的目的。這種交聯(lián)固化是“加成聚合”的化學(xué)反應(yīng)，不像“縮合聚合”反應(yīng)那樣會放出低分子量（如水或二氧化碳等）的副產(chǎn)物，復(fù)合的產(chǎn)品不會有氣泡、白點等缺陷。加上無溶劑聚氨酯復(fù)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(chǎn)品質(zhì)量得到了保證。

3、無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠生產(chǎn)及培養(yǎng)人才情況

上?？颠_(dá)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(fù)膜膠中試生產(chǎn)線。同時，也建立了2噸和5噸的正式生產(chǎn)線。我公司已累計生產(chǎn)無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠約2500多噸，其中2013年生產(chǎn)超過1000噸，2014年產(chǎn)量預(yù)計將達(dá)到2000噸，預(yù)計今后幾年產(chǎn)量還會成倍增長。

同時無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠項目培養(yǎng)了從事無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠研發(fā)的工程師，無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠的優(yōu)秀的試驗人員，無溶劑復(fù)合相關(guān)檢驗、檢測人員，雙組份無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠打膠機(jī)的設(shè)備工程師，無溶劑復(fù)合工藝的技術(shù)服務(wù)人員等共計20多人。

4、無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠銷售情況

現(xiàn)在，上?？颠_(dá)化工新材料股份有限公司研發(fā)的無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠系列產(chǎn)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(yè)中批量使用。每年為公司創(chuàng)造數(shù)幾千萬元的銷售收入。

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

我們可以設(shè)想未來10年我國的無溶劑復(fù)合生產(chǎn)線保守估計能夠達(dá)到現(xiàn)在生產(chǎn)線的20%～30%，那就是1000～1500條的無溶劑復(fù)合生產(chǎn)線（每條生產(chǎn)線按機(jī)速250m/min、每年工作250天、每天工作12小時、復(fù)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(fù)膜膠5.4萬噸～8.1萬噸。按每噸3萬元來計算，無溶劑復(fù)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(chǎn)值將有約2億元人民幣。這其中還不包括無溶劑復(fù)合設(shè)備和打膠機(jī)設(shè)備的所帶來的效益。如果未來的10～20年，我國的無溶劑復(fù)合工藝的發(fā)展能夠像國外那樣達(dá)到80%～90%，無溶劑復(fù)膜膠帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益將相當(dāng)可觀。

5、無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠帶來的社會效益

無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠除了上述的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和給相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)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(yè)帶來了新的利益增長點，如無溶劑復(fù)合本身較干法復(fù)合節(jié)省的成本、節(jié)省的溶劑成本、回收溶劑所需成本以及節(jié)省巨大能耗所帶來的經(jīng)濟(jì)效益；排除了干法復(fù)合中溶劑揮發(fā)給周邊環(huán)境帶來的巨大的污染，生產(chǎn)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(yè)和社會帶來的潛在威脅；同時還創(chuàng)造了就業(yè)崗位，為減輕社會負(fù)擔(dān)做出了貢獻(xiàn)。

以我公司目前為止累計生產(chǎn)、銷售無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠2500噸計算生產(chǎn)的軟包裝產(chǎn)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(chǎn)廠家節(jié)約了近4000萬元。

使用過程中節(jié)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(chǎn)廠家節(jié)約溶劑成本近5000萬元。

同時，使用干法復(fù)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(fù)合軟包裝的面積為2500×100萬÷1.5=166650萬m2，如果使用干法復(fù)合，復(fù)合速度按150m/min， 寬 幅 為0.8m計算， 節(jié) 省 電 能 為166650萬÷0.8÷150÷60×80=1850萬KW·h，節(jié)省電費近2000萬元。

除上述為軟包裝企業(yè)節(jié)省的10000多萬元的直接經(jīng)濟(jì)成本外，還節(jié)省了干法復(fù)合生產(chǎn)過程中給車間工人帶來的身體傷害而造成的醫(yī)療費用和溶劑的防暴措施而產(chǎn)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(yè)周圍的環(huán)境。

我們可以設(shè)想未來10年我國的無溶劑復(fù)合生產(chǎn)線保守估計能夠達(dá)到現(xiàn)在生產(chǎn)線的20%～30%，那就是1000～1500條的無溶劑復(fù)合生產(chǎn)線，（每條生產(chǎn)線按機(jī)速250m/min、每年工作250天、每天工作12小時、復(fù)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(jié)省溶劑排放約為135噸）則可節(jié)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(fù)合工藝的發(fā)展能夠像國外那樣達(dá)到80%～90%，無溶劑復(fù)膜膠帶來的社會效益將是巨大的。

無溶劑復(fù)膜膠的應(yīng)用將不僅僅是膠粘劑一個行業(yè)，還帶動機(jī)械設(shè)備的制造行業(yè)的快速發(fā)展。目前已有廣州通澤機(jī)械、意大利諾德美克、重慶鑫士達(dá)、深圳田樂、陜西北人等數(shù)家設(shè)備廠投入大量人力、財力和物力研制成功了無溶劑復(fù)合機(jī)，并在國內(nèi)外軟包裝企業(yè)中銷售和使用。國產(chǎn)的無溶劑復(fù)膜膠售價在60～100萬元/臺，而國外進(jìn)口的無溶劑復(fù)膜膠至少也要150～300萬元/臺。如果全國幾千條軟包裝用復(fù)合薄膜生產(chǎn)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(fù)合生產(chǎn)線，那么無溶劑復(fù)膜機(jī)的銷售將達(dá)到12億～20億元，相對于進(jìn)口機(jī)器將為國內(nèi)軟包裝行業(yè)節(jié)省20～40億元的資金。加上無溶劑打膠機(jī)每臺10～15萬元人民幣，銷售額也將達(dá)到2億～4億元。

6、 成果推廣應(yīng)用前景的評價

二十世紀(jì)八十年代以后，無溶劑復(fù)合工藝增長很快，干法復(fù)合的應(yīng)用量則明顯下降。例如，歐洲自上世紀(jì)八十年代以來，新增無溶劑復(fù)合生產(chǎn)線，占干法復(fù)合和無溶劑復(fù)合生產(chǎn)線總數(shù)的90%以上，國外用30年把這項技術(shù)推廣到80－90%。

目前我國無溶劑復(fù)合薄膜生產(chǎn)線約400余條，遠(yuǎn)低于與其應(yīng)用領(lǐng)域基本相同的干法復(fù)合薄膜生產(chǎn)線；過去10年，我們使用無溶劑復(fù)合僅不到干法復(fù)合和無溶劑復(fù)合生產(chǎn)線總數(shù)的5%?？上驳氖侨珖鞯兀ㄈ鐝V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(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)中使用無溶劑復(fù)合工藝，已經(jīng)取得良好的效果，這些公司成功運用無溶劑復(fù)合工藝起到了以點帶面的作用，給周邊其他的軟包裝企業(yè)起到了很好的示范作用，其顯著的經(jīng)濟(jì)效益，加之國家也出臺了進(jìn)一步限制溶劑殘留的響應(yīng)法律、法規(guī)，必然會帶動周邊其他軟包裝企業(yè)引進(jìn)無溶劑復(fù)合工藝。

另外，國內(nèi)的設(shè)備生產(chǎn)廠商廣州通澤機(jī)械、重慶鑫士達(dá)、深圳田樂、陜西北人等都在爭先恐后的研制無溶劑復(fù)合設(shè)備，為整個無溶劑復(fù)合工藝的推廣起到了很大的推動作用。

上?？颠_(dá)化工新材料股份有限公司作為國內(nèi)首家，目前也是唯一一家實現(xiàn)無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)，已經(jīng)研發(fā)出了一系列無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠，并申報了無溶劑聚氨酯復(fù)膜膠的國家發(fā)明專利。上?？颠_(dá)也會繼續(xù)為無溶劑復(fù)合在國內(nèi)的發(fā)展投入大量的人力、物力和財力做出自己的努力。可以說無溶劑復(fù)合在國內(nèi)的迅速推廣已是萬事具備，具有非常廣闊的發(fā)展前景。