水性膠黏劑能否分得軟包裝市場的一杯羹？

呂玲

談優(yōu)勢

顧名思義，水性膠黏劑就是以水為主要溶劑的膠黏劑，是業(yè)界公認(rèn)的一種綠色耗材。當(dāng)下，水性膠黏劑在歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的軟包裝市場尤其是食品、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前水性膠黏劑在美國軟包裝市場的占有率為40%，在日本為50%，在歐洲為20%。而在我國軟包裝市場，水性膠黏劑尚處于起步階段，目前應(yīng)用較廣的是單組分丙烯酸水性膠黏劑。相比溶劑型膠黏劑，單組分丙烯酸水性膠黏劑在復(fù)合過程中無溶劑排放、復(fù)合后無溶劑殘留，這種環(huán)保優(yōu)勢不言而喻，除此之外，單組分丙烯酸水性膠黏劑還具有如下幾個優(yōu)點，同樣值得肯定。

（1）初始復(fù)合強度高。單組分丙烯酸水性膠黏劑具有較高的分子量，因此剪切強度和初始剝離強度也較高，采用較小的上膠量就能達(dá)到相當(dāng)高的初始復(fù)合強度。某軟包裝企業(yè)經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，在干式復(fù)合設(shè)備上采用單組分丙烯酸水性膠黏劑對鍍鋁膜進(jìn)行復(fù)合，只需1.8g/m2的上膠量就可以達(dá)到溶劑型膠黏劑2.6g/m2上膠量才能達(dá)到的初始復(fù)合強度。

（2）復(fù)合產(chǎn)品透明度佳。單組分丙烯酸水性膠黏劑具有較低的黏度，在基材表面擁有良好的流平性和潤濕性，避免了因黏度過大而導(dǎo)致膠黏劑無法鋪展的現(xiàn)象，待水分完全烘干后，單組分丙烯酸水性膠黏劑的膠膜就會變得輕薄、透明，使得復(fù)合成品的透明度和光澤度極佳。

（3）交貨周期短。單組分丙烯酸水性膠黏劑無需進(jìn)行膠液調(diào)配，操作工藝簡單，較高的剪切強度保證了薄膜在復(fù)合過程中不產(chǎn)生隧道、褶皺等質(zhì)量問題，且固化時間較短，下機后即可進(jìn)入分切、制袋等后續(xù)工序，大大縮短了交貨周期。

（4）特別適合鍍鋁膜復(fù)合。單組分丙烯酸水性膠黏劑完全凝固后比較柔軟，并具有一定的彈性，在薄膜與鍍鋁膜的復(fù)合中不會出現(xiàn)像溶劑型膠黏劑一樣的鍍鋁膜脫落、轉(zhuǎn)移等問題，因此在餅干、方便面、休閑食品等產(chǎn)品包裝中得到了良好的應(yīng)用。

（5）可用在干式復(fù)合設(shè)備上。目前，我國大多數(shù)軟包裝企業(yè)采用的復(fù)合設(shè)備仍以干式復(fù)合設(shè)備為主，單組分丙烯酸水性膠黏劑可用于干式復(fù)合設(shè)備上，而無需重新配備專門的復(fù)設(shè)備。

近年來，隨著國家環(huán)保力度的逐漸加強，水性膠黏劑也贏得了更多關(guān)注。目前，以單組分丙烯酸水性膠黏劑為代表的水性膠黏劑在國內(nèi)軟包裝市場已經(jīng)占據(jù)一定的市場份額，其中市場占有率最高的是美國羅門哈斯公司研制的水性膠黏劑，近年來其他一些國外品牌也開始進(jìn)駐中國市場。與此同時，北京高盟化工有限公司、中山康和化工有限公司、上海奇想青晨新材料股份有限公司等國內(nèi)膠黏劑供應(yīng)商也積極展開了水性膠黏劑的研發(fā)工作，一系列國產(chǎn)水性膠黏劑陸續(xù)投放市場，打破了進(jìn)口產(chǎn)品壟斷市場的局面。

議難題

近年來，水性膠黏劑在我國軟包裝市場得到了一定的發(fā)展，但也暴露出了許多技術(shù)軟肋，主要集中在干燥性能和復(fù)合強度兩個方面。

干燥性能差

水的蒸發(fā)潛熱大，揮發(fā)速度緩慢，這不僅會降低企業(yè)產(chǎn)能，還會影響復(fù)合產(chǎn)品的最終復(fù)合強度，因此一般要求采用水性膠黏劑的干式復(fù)合設(shè)備具有較強的干燥能力，而對于干燥能力較差的干式復(fù)合設(shè)備就需要對其烘箱進(jìn)行相應(yīng)的改造，如加大干燥功率、調(diào)整干燥系統(tǒng)的風(fēng)速和風(fēng)量、延長烘道長度、提高烘道溫度、改變烘箱內(nèi)膽材料以提高其耐蝕性等。也就是說，水性膠黏劑只有在干燥能力較強的干式復(fù)合機上才能發(fā)揮出更多優(yōu)勢。

對水性膠黏劑有一定應(yīng)用經(jīng)驗的某軟包裝企業(yè)操作人員說：“要使水性膠黏劑達(dá)到良好的復(fù)合效果，我們一般要求烘箱溫度高于70℃ ，并保證具有較強的鼓風(fēng)；復(fù)合輥溫度一般控制在50℃～90℃ ，且在不影響復(fù)合質(zhì)量的前提下，盡可能地趨向高溫。但同時必須要顧及到復(fù)合基材受熱變形的情況，因此建議對復(fù)合基材進(jìn)行在線電暈處理，以確保復(fù)合基材表面達(dá)到復(fù)合要求?！?/p>

剝離強度低

剝離強度是衡量產(chǎn)品復(fù)合質(zhì)量的重要指標(biāo)，是影響復(fù)合產(chǎn)品最終性能的關(guān)鍵因素。由于水的揮發(fā)速度較慢，使得水性膠黏劑的剝離強度始終不及溶劑型膠黏劑，而且復(fù)合產(chǎn)品的剝離強度還在于油墨與膠黏劑的配合。例如，食品軟包裝印刷多采用的是硝基纖維類油墨，但其與單組分丙烯酸水性膠黏劑的相容性較差，復(fù)合薄膜極易剝離，剝離強度僅為（0.1～0.5）N/15mm。當(dāng)前，水性膠黏劑的黏合力可以勝任餅干、糖果、休閑食品等食品輕包裝及鍍鋁包裝的復(fù)合要求，而尚未跨入具有較高復(fù)合強度要求的PA、PET、鋁箔及耐高溫蒸煮、抗介質(zhì)等包裝領(lǐng)域。

其實，這些年來一些膠黏劑供應(yīng)商也在性能上有所改善的單組分聚氨酯水性膠黏劑和雙組分水性膠黏劑上做了相關(guān)嘗試。但是，單組分聚氨酯水性膠黏劑由于成本較高，且制作難度大、穩(wěn)定性難以控制，目前市場應(yīng)用情況并不樂觀。而雙組分水性膠黏劑雖然因為有固化劑的加入，引入了交聯(lián)基團(tuán)，對膠膜性能有所改善，適用范圍也有所拓展，但同時也提高了設(shè)備清潔和操作難度，因此并沒有顯示出特殊優(yōu)勢。

在我國軟包裝市場，水性膠黏劑最早應(yīng)用在一些大型企業(yè)，這些企業(yè)的技術(shù)吸收和轉(zhuǎn)化應(yīng)用能力較強，并通過與膠黏劑供應(yīng)商的合作，在一定程度上推動了水性膠黏劑復(fù)合技術(shù)的發(fā)展，但目前我國大部分軟包裝企業(yè)還處在水性膠黏劑的初期使用階段，由于水性膠黏劑與溶劑型膠黏劑在復(fù)合工藝上有所區(qū)別，不同的復(fù)合結(jié)構(gòu)對應(yīng)不同的工藝調(diào)整，因此工藝更新還未被真正提上議程，今后還有待進(jìn)一步完善和發(fā)展。

論挑戰(zhàn)

伴隨著無溶劑復(fù)合設(shè)備和膠黏劑國產(chǎn)化腳步的不斷加快，無溶劑復(fù)合技術(shù)在我國軟包裝市場得到了跨越式的發(fā)展。與此同時，無溶劑膠黏劑也向水性膠黏劑發(fā)起了更多挑戰(zhàn)。

適用性方面

從適用性角度看，溶劑型膠黏劑自然首屈一指，其可滿足各種不同用途的復(fù)合要求；其次是無溶劑膠黏劑和水性膠黏劑，二者都具有一定的應(yīng)用局限性。行業(yè)專家陳志雄老師認(rèn)為：“較為尷尬的是，水性膠黏劑與更具市場競爭力的無溶劑膠黏劑在適用范圍上基本重疊，同時受市場細(xì)分的影響，目前重包裝主要是由采用溶劑型膠黏劑的干式復(fù)合工藝來完成，輕包裝則基本上由采用無溶劑膠黏劑的無溶劑復(fù)合工藝來完成。我認(rèn)為，隨著無溶劑復(fù)合設(shè)備和無溶劑膠黏劑逐漸國產(chǎn)化，無溶劑膠黏劑將比水性膠黏劑更占上風(fēng)?！?/p>

由此可見，未來在市場適用范圍內(nèi)，無溶劑膠黏劑將與水性膠黏劑形成有力對抗。

綜合成本方面

東莞瑞安高分子樹脂有限公司（以下簡稱“東莞瑞安”）一位市場負(fù)責(zé)人坦陳：“我公司研制的水性膠黏劑價格大概是溶劑型膠黏劑的1/3～1/2，并以價格和環(huán)保方面的優(yōu)勢贏得了穩(wěn)定的客戶群體，但相對無溶劑膠黏劑而言，水性膠黏劑在綜合成本上并不具備明顯優(yōu)勢?！?/p>

這主要在于，水在常溫下?lián)]發(fā)得較慢，若要使之揮發(fā)，就需要更多的熱量，因此能耗較大。相比之下，無溶劑膠黏劑不含任何溶劑，因此無溶劑復(fù)合設(shè)備不需干燥裝置，干燥能耗基本為零。某企業(yè)根據(jù)實際生產(chǎn)情況計算，如果每臺設(shè)備的平均年工作時間為12小時/天、250天/年，1臺無溶劑復(fù)合設(shè)備一年內(nèi)可比采用水性膠黏劑的干式復(fù)合機節(jié)省近30萬元的能耗。此外，水性膠黏劑主要用在干式復(fù)合設(shè)備上，而無溶劑復(fù)合設(shè)備的復(fù)合速度遠(yuǎn)高于干式復(fù)合設(shè)備，且上膠量更低，因此在產(chǎn)能和人工成本上，采用無溶劑膠黏劑較水性膠黏劑也更具優(yōu)勢。

“水性膠黏劑的技術(shù)研發(fā)難度與水性凹印油墨相當(dāng)，可想而知其面臨的不是一般難題，再加上無溶劑復(fù)合技術(shù)的強勢來襲，水性膠黏劑在我國軟包裝市場陷入了被動而尷尬的境地?！毙袠I(yè)專家馬平東老師指出。

看未來

談及水性膠黏劑在我國軟包裝市場的發(fā)展前景，業(yè)內(nèi)資深專家、廣州通澤機械有限公司總經(jīng)理左光申先生這樣回答：“一項工藝技術(shù)、一款產(chǎn)品的優(yōu)勢和前景主要取決于‘三大層次、九個因素，即是否符合環(huán)保、健康和安全的發(fā)展大趨勢？是否具有優(yōu)質(zhì)、高效和低能耗的基本質(zhì)量經(jīng)濟(jì)特性？是否具有推廣應(yīng)用的適用性、適時性和緊迫性？我們從上述角度出發(fā)，就可以對水性膠黏劑和無溶劑膠黏劑誰能在未來更勝一籌有一個理性的認(rèn)識和評價。”

毫無疑問，溶劑型膠黏劑不符合環(huán)保、健康和安全的基本要求和大趨勢，其在未來的發(fā)展將受到限制，并將逐步被替代或淘汰，相對而言，水性膠黏劑與無溶劑膠黏劑作為環(huán)保型膠黏劑將迎來更多的發(fā)展機遇和空間，而水性膠黏劑和無溶劑膠黏劑如何分食國內(nèi)軟包裝市場的份額，我們暫且還不能妄下定論。如果水性膠黏劑能夠在功能性方面有所突破的話，就有可能以較強的實力對抗無溶劑膠黏劑帶來的挑戰(zhàn)，并在國內(nèi)軟包裝市場中擁有屬于自己的舞臺！