軟包裝新技術(shù)的開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用

馬平東

無(wú)溶劑復(fù)合工藝的發(fā)展

2013年，在我國(guó)塑料軟包裝領(lǐng)域，無(wú)溶劑復(fù)合以其環(huán)保、節(jié)能、高效、成本低、無(wú)溶劑殘留、安全衛(wèi)生等優(yōu)勢(shì)得到了近乎井噴式的發(fā)展。無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備制造企業(yè)普遍迎來(lái)了豐收的一年，國(guó)內(nèi)新增無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備超過(guò)200臺(tái)，接近國(guó)內(nèi)無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備裝機(jī)總量的一半。據(jù)業(yè)內(nèi)媒體報(bào)道，截至2013年12月，國(guó)內(nèi)無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備裝機(jī)總量約467臺(tái)。意大利諾德美克無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備市場(chǎng)占有率最高（約200臺(tái)），廣州通澤緊隨其后（約150臺(tái)），深圳田樂(lè)、重慶鑫仕達(dá)、運(yùn)城南光等作為后起之秀，發(fā)展速度也較快。另外，臺(tái)灣等地的無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備也開(kāi)始逐漸進(jìn)入內(nèi)地市場(chǎng)。預(yù)計(jì)，2014年無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備裝機(jī)量還將有30%以上的增幅。在未來(lái)幾年內(nèi)，無(wú)溶劑復(fù)合工藝將成為軟包裝領(lǐng)域的主流復(fù)合工藝。

據(jù)相關(guān)資料報(bào)道，2013年國(guó)內(nèi)無(wú)溶劑復(fù)合膠黏劑產(chǎn)量達(dá)9665噸。國(guó)外和國(guó)內(nèi)的無(wú)溶劑復(fù)合膠黏劑均比較成熟，并得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)外膠黏劑品牌有德國(guó)漢高、波士膠芬得利、美國(guó)陶氏化學(xué)、西班牙克羅莫、美國(guó)亨斯邁及亞什蘭及富樂(lè)等，國(guó)內(nèi)膠黏劑品牌有上?？颠_(dá)、浙江新東方、北京高盟、歐美化學(xué)、北京華騰、北京萬(wàn)華、中山新輝、江蘇力合、武漢方成等。

據(jù)廣州通澤等公司的調(diào)查資料，目前使用無(wú)溶劑復(fù)合工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是以兩層居多，如OPP/CPP、OPP/VMCPP、PET/PE、PA/PE等，也有少數(shù)企業(yè)使用無(wú)溶劑復(fù)合工藝生產(chǎn)三層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，如OPP/VMPET/PE等。

無(wú)溶劑復(fù)合工藝發(fā)展迅速，但同時(shí)也存在一些問(wèn)題：一是與干式復(fù)合產(chǎn)品相比，無(wú)溶劑復(fù)合產(chǎn)品在外觀上通常存在一些可觀測(cè)到的差異；二是無(wú)溶劑復(fù)合產(chǎn)品抗介質(zhì)、耐高溫蒸煮、鋁箔復(fù)合等方面的性能比干式復(fù)合產(chǎn)品要差；三是無(wú)溶劑復(fù)合膠黏劑與印刷油墨的匹配性及其對(duì)復(fù)合膜爽滑性的影響有待進(jìn)一步研究。

凹印油墨的無(wú)苯化及一體化油墨的應(yīng)用

從含苯油墨到無(wú)苯油墨是凹印及軟包裝行業(yè)的一次重大技術(shù)進(jìn)步，也是油墨行業(yè)環(huán)保技術(shù)的又一次創(chuàng)新。業(yè)內(nèi)骨干企業(yè)及部分中小型企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始全面使用無(wú)苯油墨。但就小型企業(yè)而言，目前仍以含苯（甲苯、二甲苯）油墨為主，亟待規(guī)范。

目前，一體化油墨已經(jīng)在一些大型軟包裝企業(yè)大面積使用，將成為凹印油墨的重要發(fā)展方向。

另外，國(guó)內(nèi)一些油墨制造商（如新東方油墨公司）投入巨資建立了印刷復(fù)合的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)車(chē)間，建立了全方位的質(zhì)量管理和控制體系，將質(zhì)量管理延伸到應(yīng)用環(huán)節(jié)，將對(duì)軟包裝企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性起到重要作用。

熱泵技術(shù)的應(yīng)用

印刷烘干熱泵比較適用于軟包裝行業(yè)的供冷供熱，它沒(méi)有燃煤鍋爐的污染問(wèn)題，能在較大程度上降低烘箱加熱成本，現(xiàn)已有部分企業(yè)成功應(yīng)用。

目前，應(yīng)用于軟包裝行業(yè)的加熱方式主要有電加熱、蒸汽加熱（包括燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、生物質(zhì)鍋爐等）、熱泵加熱、太陽(yáng)能輔助加熱等。其中，電加熱是最傳統(tǒng)，也是應(yīng)用最廣泛的加熱方式，但因電費(fèi)昂貴，已有部分被其他加熱方式所替代。

印刷高溫冷熱聯(lián)供熱泵不僅可以同時(shí)滿足印刷復(fù)合設(shè)備風(fēng)箱加熱烘干、新風(fēng)預(yù)熱和工藝制冷的要求，還可以滿足車(chē)間冷氣提供和恒溫除濕要求。與太陽(yáng)能、生物質(zhì)等新能源相比，印刷高溫冷熱聯(lián)供熱泵在加熱高溫?zé)崴疂M足設(shè)備烘干要求的同時(shí)，伴生的恒溫冷水可輸送至印刷機(jī)冷卻輥或車(chē)間進(jìn)行降溫處理，而這部分功能的實(shí)現(xiàn)是免費(fèi)的，尤其是熱泵為車(chē)間提供的免費(fèi)空調(diào)系統(tǒng)，不僅可以有效降低有機(jī)溶劑揮發(fā)，還可以省去空調(diào)設(shè)備采購(gòu)及運(yùn)行成本。

熱泵空氣處理系統(tǒng)可以同時(shí)生成一部分熱水（或熱空氣）和一部分冷水（或冷空氣），熱水或熱空氣主要用于凹印機(jī)、復(fù)合機(jī)、涂布機(jī)等設(shè)備的干燥系統(tǒng)，冷水或冷空氣則主要用于車(chē)間環(huán)境降溫或相關(guān)設(shè)備上需要冷卻的部分。熱泵機(jī)組工作時(shí)，制冷劑被壓縮機(jī)加壓，成為高溫高壓氣體，進(jìn)入冷凝器，制冷劑冷凝液化放熱，同時(shí)將空氣加熱用于印刷烘干，隨后制冷劑流過(guò)節(jié)流閥變成低溫低壓液體，低溫低壓液體在蒸發(fā)器里蒸發(fā)吸熱變成低溫低壓氣體，產(chǎn)生的冷氣可以給車(chē)間降溫，改善車(chē)間工作環(huán)境。由于軟包裝印刷的干燥溫度大部分在65℃以下，干式復(fù)合的干燥溫度也基本在80℃以下，因此熱泵的制熱溫度基本能夠滿足印刷復(fù)合產(chǎn)品干燥用熱的絕大部分需求。

印刷復(fù)合有機(jī)廢氣的排放控制

當(dāng)前，軟包裝行業(yè)的兩大污染工藝為印刷和復(fù)合。在印刷環(huán)節(jié)，一是推動(dòng)更加環(huán)保的柔印工藝的應(yīng)用，二是盡快突破凹印水墨的技術(shù)難點(diǎn)。這需要設(shè)備制造商、油墨生產(chǎn)商和軟包裝企業(yè)，甚至終端客戶的共同努力。不過(guò)，由于凹印在中國(guó)市場(chǎng)已形成了完整、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，柔印在印刷質(zhì)量、成本等方面尚缺乏與凹印抗衡的競(jìng)爭(zhēng)力，甚至其環(huán)保優(yōu)勢(shì)在塑料薄膜凹?。ɡ镉。┓矫娌⒉幻黠@，因此柔印除了在婦女衛(wèi)生用品包裝領(lǐng)域有較多應(yīng)用之外，在復(fù)合軟包裝領(lǐng)域所占市場(chǎng)份額較少。在復(fù)合環(huán)節(jié)，無(wú)溶劑復(fù)合、共擠出復(fù)合、水性膠黏劑復(fù)合工藝的推廣應(yīng)用，也大大減緩了復(fù)合工藝對(duì)環(huán)境的污染。

除了依賴于前端技術(shù)的進(jìn)步之外，基于目前的現(xiàn)狀，后端治理也將成為主流。2013年，又有部分軟包裝企業(yè)引進(jìn)有機(jī)廢氣（溶劑）回收處理裝置。預(yù)計(jì)2014年將有更多軟包裝企業(yè)投資有機(jī)廢氣（溶劑）回收項(xiàng)目。另外，使用單一溶劑，也將有利于溶劑回收后的再次利用。

此外，全國(guó)各地均加大了對(duì)有機(jī)廢氣排放的管理力度。據(jù)了解，自2014年3月1日北京市頒布《北京市大氣污染防治條例》之后，北京市環(huán)保局將2 0 1 4年3～12月的第一周作為每個(gè)月的大氣專(zhuān)項(xiàng)執(zhí)法周，制定全市統(tǒng)一的檢查任務(wù)，其中涉及鍋爐、餐飲、印刷、汽車(chē)制造及維修、電子企業(yè)等行業(yè)。

配置溶劑的供應(yīng)

目前，已出現(xiàn)多家針對(duì)凹印行業(yè)的配置溶劑供應(yīng)商。配置溶劑分為適用于塑料薄膜凹?。ū碛　⒗镉。?、煙包凹印等工藝要求的慢干、中干、快干溶劑，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)性廣，對(duì)軟包裝企業(yè)來(lái)說(shuō)，不僅便捷、穩(wěn)定、安全，還能在一定程度上降低成本。

功能性薄膜及其應(yīng)用

近幾年，我國(guó)塑料薄膜產(chǎn)量以3.1%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)增長(zhǎng)，2013年生產(chǎn)規(guī)模已穩(wěn)居世界首位。未來(lái)至少5年內(nèi)，基膜市場(chǎng)供大于求的現(xiàn)象將特別嚴(yán)重，而功能性薄膜所具有的高附加值，將為企業(yè)盈利能力的提升帶來(lái)極大的推動(dòng)作用。其中，受益于包裝的升級(jí)換代，高阻隔薄膜將取得較大發(fā)展，高阻隔原料及多層共擠工藝是此類(lèi)薄膜發(fā)展的關(guān)鍵。多層共擠工藝實(shí)現(xiàn)了多功能集成化、材料減量化的目的，將幫助客戶或提高生產(chǎn)效率，或降低綜合包裝成本，或拓寬產(chǎn)品保存和使用條件。

此外，其他功能性薄膜的發(fā)展勢(shì)頭也相當(dāng)迅猛，如耐高溫蒸煮高阻隔性薄膜、應(yīng)用于大米袋復(fù)合包裝的高強(qiáng)度抗穿刺耐冷凍高強(qiáng)型PE薄膜等。

值得一提的是，北京印刷學(xué)院開(kāi)發(fā)的功能性薄膜新材料——果蔬保鮮用包裝材料、熟食保鮮用包裝材料，有效改進(jìn)了包裝材料的食品安全性能。我們知道，一般的聚乙烯或聚丙烯薄膜特別容易吸附印刷油墨或膠黏劑中的有機(jī)溶劑，而將普通聚乙烯或聚丙烯薄膜經(jīng)過(guò)納米工藝改進(jìn)后，則可實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑零殘留，大大提高了包裝材料的衛(wèi)生安全性。

與此同時(shí)，業(yè)內(nèi)企業(yè)也在不斷利用新技術(shù)開(kāi)發(fā)功能性復(fù)合包裝膜。例如，河北永新包裝有限公司研制出了具有高透明度、高阻隔性、可微波加熱、較高耐折性、可回收再利用性能的新產(chǎn)品，同時(shí)避免了復(fù)合加工過(guò)程向大氣排放有機(jī)溶劑，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

環(huán)保標(biāo)簽和模內(nèi)標(biāo)簽得到一定程度的發(fā)展

PETG、OPS等環(huán)保標(biāo)簽開(kāi)始得到應(yīng)用。此外，塑料薄膜印制的模內(nèi)標(biāo)簽也值得關(guān)注。盡管相比不干膠標(biāo)簽，模內(nèi)標(biāo)簽的價(jià)格要貴一些，但模內(nèi)貼標(biāo)技術(shù)可大量縮減后續(xù)終端企業(yè)的貼標(biāo)成本，而且在節(jié)省人工成本方面的優(yōu)勢(shì)也非常明顯。目前，模內(nèi)標(biāo)簽已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于日化、食品等行業(yè)。

其他

業(yè)內(nèi)多家企業(yè)已開(kāi)始使用軟包裝印刷在線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。另外，異形袋、方口袋等應(yīng)用逐步增多。endprint