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    摘要：本文介紹了無溶劑聚氨酯膠粘劑的發(fā)展，及其在復(fù)合膜包裝材料中的涂布工藝與應(yīng)用技術(shù)。1.前言　　七十年代初前西德Herberts公司首先用無溶劑聚氨酯膠粘劑制成復(fù)合膜包裝材料以來，由于其明顯的經(jīng)濟性，安全性及在環(huán)境保護上的優(yōu)勢，在德國、美國、日本及全世界已有很大的進展。歐美由過去的無溶劑復(fù)合加工量不到復(fù)合膜包裝材料加工總量的10％，發(fā)展到現(xiàn)在30％以上用無溶劑復(fù)合工藝加工。在日本自昭和52年(1977年)開始引進了第一臺無溶劑干復(fù)合機以來，現(xiàn)已發(fā)展到擁有60多臺的無溶劑復(fù)合設(shè)備。無溶劑膠粘劑制造復(fù)合膜包裝材料已成為成熟的應(yīng)用技術(shù)。同時該工藝的應(yīng)用和發(fā)展也促進了無溶劑聚氨酯膠粘劑研究與生產(chǎn)的發(fā)展?！　”本┦谢ぱ芯吭簽榇龠M我國食品包裝復(fù)合膜加工業(yè)的發(fā)展，早在1985年由德國漢高（HENKEL)公司引進了無溶劑聚氨酯膠粘劑生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備，成為我國最早生產(chǎn)該類產(chǎn)品的單位。但是，1995年以前我國只有一臺無溶劑復(fù)合機，無溶劑聚氨酯膠粘劑的需求量很少。近幾年原材料價格上漲，特別是溶劑價格增長，使復(fù)合膜加工行業(yè)的經(jīng)濟效益降低，又由于政府部門對影響環(huán)境的限制及人們對環(huán)境保護意識的增強，加之復(fù)合膜加工行業(yè)對該項新技術(shù)的認識和了解。直到近五年間才迅速發(fā)展起來，到目前不完全的統(tǒng)計無溶劑干式復(fù)合機在我國已有二十多臺。對無溶劑聚氨酯膠粘劑的需求量也大量增加。本文主要介紹無溶劑聚氨酯膠粘劑發(fā)展及在食品包裝復(fù)合膜加工中的應(yīng)用技術(shù)。2.無溶劑干式復(fù)合與溶劑干式復(fù)合的比較　　制造食品包裝復(fù)合膜材料的主要加工方法－－干式復(fù)合，長期以來所采用的膠粘劑是以有機溶劑為介質(zhì)的聚氨酯系的溶劑型膠粘劑。這類膠粘劑具有許多的優(yōu)點得到廣泛的應(yīng)用，在復(fù)合膜加工中占有很重要的地位。但是在使用中每年將有大量溶劑排放到大氣中，造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。無溶劑膠粘劑干復(fù)合除保持使用溶劑型膠粘劑干式復(fù)合的優(yōu)點外，還有以下特點：　　(1)不用有機溶劑，成本下降。(2)沒有有機溶劑揮發(fā)對環(huán)境的污染。(3)不需溶劑揮發(fā)干燥工段，降低了能耗。(4)沒有火災(zāi)，爆炸的危險，不再需要溶劑的防爆措施，也不再需要貯存溶劑的設(shè)備和庫房。(5)復(fù)合制品沒有殘留溶劑損害問題，并消除了溶劑對印刷油墨的侵襲。(6)不含有機溶劑，消除了復(fù)合基材易受溶劑和高溫干燥被損壞的影響，復(fù)合膜結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性良好。(7)在復(fù)合應(yīng)用中，相同的質(zhì)量要求，無溶劑膠粘劑的涂布量要少于溶劑型膠粘劑的涂布量，節(jié)約了成本具有很好的經(jīng)濟性。(8)設(shè)備較簡單，占地面積小，節(jié)約了投資。3.無溶劑聚氨酯膠粘劑的發(fā)展    無溶劑干復(fù)合用膠粘劑同溶劑型干復(fù)合膠粘劑同樣都是聚氨酯系列。其即保持了溶劑型聚氨酯膠粘劑的特點，而且不用任何溶劑(即100％固體含量的膠粘劑)又能很好的進行涂布復(fù)合。無溶劑聚氨酯膠粘劑也可制成單組份和雙組份。無溶劑聚氨酯膠粘劑外觀性狀在常溫是一非常粘稠的液體，在加熱的情況下為粘度低的可流動液體，能適合無溶劑干復(fù)機的涂布。它不同于通常所見到的熱熔膠，熱溶膠常溫為固體，多數(shù)為熱塑性高分子合成物或天然物組成，而無溶劑聚氨酯膠粘劑多為反應(yīng)型成分組成。    近年來世界許多國家都對該類膠粘劑進行了深入的研究，研制開發(fā)了多種實用的無溶劑干式復(fù)合用聚氨酯膠粘劑，并完全達到了溶劑型膠粘劑的各種應(yīng)用性能，能滿足食品包裝復(fù)合膜材料對各種性能的要求。有些人將該系列膠粘劑的發(fā)展規(guī)范為三個發(fā)展階段。(1)第一代無溶劑膠粘劑。     單組份無溶劑聚氨酯膠粘劑，最先應(yīng)用在無溶劑干復(fù)合中(如北化院生產(chǎn)的UR7505、UR7506，見表1)。單組份聚氨酯膠粘劑都含有NCO基團，是靠空氣中水份和被涂復(fù)膜附著的水與之反應(yīng)而固化的。單組份雖然有使用方便等優(yōu)點，也存在著缺點。當(dāng)涂布量超過2g/m2，將產(chǎn)生固化不良，這由于水(濕氣)固化型，涂膠厚不能達到與水完全反應(yīng)，因此使用受到限制,涂布量只能在<2g／m2。從而不能達到耐蒸煮的要求，所加工的復(fù)合制品的范圍受到影響。(2)第二代無溶劑膠粘劑(雙組份無溶劑膠粘劑)    為了克服單組份膠粘劑的缺點，人們開發(fā)了無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑。這一產(chǎn)品也稱為第二代產(chǎn)品。這類膠粘劑是由兩組聚氨酯預(yù)聚體組成的，在使用時將兩個組份均勻混合在一起，靠相互的反應(yīng)形成大分子而達到交聯(lián)固化。(如北化院生產(chǎn)的UR7330／UR8150見表1)這種膠粘劑粘度相比單組份膠粘劑低，有些品種在常溫下就可使用。并為了達到初期粘接強度高，反應(yīng)速度是非?？斓?。雙組份無溶劑聚氨酯膠粘劑在使用時，為了兩組份混合，而需要一自動供給涂布系統(tǒng)的裝置，通常使用計量泵來達到此目的。在用途方面，除EVA、尼龍以外的薄膜及鋁箔都能使用。透明膜可耐低溫殺菌處理及蒸煮，在EVA和NY上不能使用的主要原因是為使膠粘劑粘度下降，使用了低分子的多異氰酸酯，它會與EVA、NY的酰胺化合物作用生成不溶化合物而會使復(fù)合制品熱封不良。(3)第三代無溶劑型膠粘劑。     研究開發(fā)無溶劑型膠粘劑的目的是要保持具有與溶劑型膠粘劑同等的粘接性能，在含有鋁箔結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜，有的需要能耐高溫蒸煮(120℃30分鐘)的膠粘劑，為達到這一目的，人們開發(fā)研究了第三代無溶劑型聚氨酯膠粘劑(如表2德國漢高公司生產(chǎn)的產(chǎn)品)。第三代無溶劑型膠粘劑具有以下特點：初始粘接力強，粘度低，操作溫度在<80℃，對復(fù)合基材無限制，耐內(nèi)容物性能優(yōu)良。前面所說的第二代膠粘劑，對EVA，NY膜熱封不良的問題，及阻隔性強的膜易起皺或易剝離的的問題得到解決。