作為十多年的老牌水膠生廠商，廣東佰合于2011年末開始研發(fā)軟包裝水膠技術(shù)。經(jīng)過數(shù)年的摸索、研發(fā)和實(shí)驗(yàn)，廣東佰合不斷改進(jìn)配方、優(yōu)化工藝，上機(jī)測試，最近重磅推出了 適應(yīng)軟包裝復(fù)合的丙烯酸水膠及其整體解決方案！
提起水膠，軟包裝行業(yè)的同行早已耳熟能詳，因?yàn)檫@并不是什么新產(chǎn)品，已經(jīng)有十幾年的應(yīng)用歷史了。國內(nèi)早就有成熟的水膠產(chǎn)品應(yīng)用在軟包復(fù)合工藝中。但是我們熟悉的水膠基本是應(yīng)用在普通的輕包裝上，比如餅干、速食面、膨化產(chǎn)品包裝以及鍍鋁產(chǎn)品結(jié)構(gòu),能成熟地應(yīng)用在水煮包裝和鋁箔結(jié)構(gòu)產(chǎn)品包裝上的水膠，就不太多了。
而廣東佰合推出的單組分丙烯酸水膠則已成功應(yīng)用在這些領(lǐng)域。那么這種水膠究竟和普通水膠有什么差異呢?其創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在什么地方？
帶著好奇與探究心理，包裝前沿雜志社的小編們專門前往廣東佰合新材料科技股份有限公司，對主要研發(fā)者李星明總經(jīng)理進(jìn)行了專訪，揭開了新型丙烯酸水膠的神秘面紗！
廣東佰合新材料科技股份有限公司李星明總經(jīng)理
一、定位和適應(yīng)范圍
廣東佰合的水膠屬于丙烯酸體系，是一種多重交聯(lián)的樹脂乳液，含有多種官能團(tuán)，可以適應(yīng)不同基材的粘結(jié)，經(jīng)過市場的實(shí)踐驗(yàn)證，基本可以滿足90%軟包裝常用材料的復(fù)合粘結(jié)，包括水煮膜，鋁箔結(jié)構(gòu)復(fù)合膜，甚至是對酸堿度強(qiáng)烈的農(nóng)藥產(chǎn)品也適用。李總相信，未來100%的干復(fù)膜，丙烯酸水膠都可以做到！
廣東佰合水膠復(fù)合的“啞光OPP復(fù)純鋁復(fù)PE”的樣品袋
二、丙烯酸水膠對比聚氨酯水膠的特點(diǎn)
1、固含量高。
據(jù)李總介紹，市面上某雙組分聚氨酯水膠固含量在35%左右，而廣東佰合的丙烯酸水膠固可以含量高達(dá)50%。
從化學(xué)原理來說，水膠都是高分子聚合物，聚氨酯的分子量大，是以十萬級來算，分子量大，乳膠的粒徑也會(huì)大，所以固含量不能太高，否則會(huì)很粘稠，沒有流平性。但是，丙烯酸系列的水膠，分子量比聚氨酯小一個(gè)級數(shù)，從幾千到幾萬，粒子直徑非常小，很容易做成高固含量、低粘度的水膠，膠水流平性好。
2、適用于多種材料的粘合
廣東佰合的水膠含有多種官能團(tuán)，放大之后呈噴射狀結(jié)構(gòu)。
不同種類的官能團(tuán)對不同材料的粘合能力不同，也就意味著能更好地適應(yīng)多種材料的粘合需要。相比聚氨酯，佰合公司丙烯酸水膠結(jié)構(gòu)的終端分叉較多，即官能團(tuán)更多，比聚氨酯基材水膠的膠黏力更強(qiáng)。就像釣魚，單一的魚鉤最多只能釣到一條魚；而如果將魚鉤改造成多分叉結(jié)構(gòu)，誘餌更多，那么釣到魚的概率也會(huì)成倍地增加。
3、涂抹量少而均勻
因?yàn)榫郯滨サ姆肿恿看螅纬傻牧揭脖容^大，如果涂抹量不足，等量膠水就很難涂布均勻，膠水如果涂層太厚，會(huì)影響干燥速度，而且成本也會(huì)太高。而丙烯酸系列的水膠，分子量比聚氨酯小，用300~400目的過濾網(wǎng)很容易過濾，膠水流平性好，涂布均勻，所需上膠量也少很多。
4、性價(jià)比高
相比聚氨酯體系的水膠，丙烯酸的成本可以降低一半；
綜上所述，相比聚氨酯水膠，丙烯酸水膠固含量更高，且粘度低，流平性能好。
三、佰合丙烯酸水膠和傳統(tǒng)丙烯酸體系水膠的差異
1、傳統(tǒng)的丙烯酸體系水膠多為一重交聯(lián)，所以適應(yīng)的復(fù)合基材有限，而佰合公司的丙烯酸水膠為多重交聯(lián)，可以適應(yīng)不同基材的粘合需要；
2、在對市面上普遍使用較多的丙烯酸體系的水膠進(jìn)行成分分析后，李總發(fā)現(xiàn)，絕大部分的丙烯酸水膠成分不超過10種材料，為了適應(yīng)不同基材的復(fù)合需求，很多水膠產(chǎn)品設(shè)有多個(gè)型號，在復(fù)合不同材料時(shí)，操作工必須對應(yīng)相應(yīng)的型號，使用起來比較繁雜。而廣東佰合的單組分丙烯酸水膠，內(nèi)含30多種材料，成分比普通水膠復(fù)雜，但一款膠水可以適用多種包裝材料的復(fù)合，具有通用型的特點(diǎn)。其雙組分丙烯酸水膠，則是在單組分的基礎(chǔ)上適量添加固化劑形成的，所以膠水主體基本一致，適用材料范圍廣泛。
四、丙烯酸水膠在復(fù)合時(shí)的注意事項(xiàng)
掌握核心技術(shù)，才能掌控核心競爭力！
廣東佰合提供的不是膠水，而是整體解決方案！李總介紹，“干式復(fù)合機(jī)無法使用水膠”其實(shí)是一種誤解，水性膠與溶劑膠使用過程中確實(shí)有區(qū)別，而大部分人不知道水膠的使用細(xì)節(jié)，因此在復(fù)合時(shí)就會(huì)有許多局限性，針對此現(xiàn)象，李總詳細(xì)介紹了水膠在復(fù)合時(shí)的注意事項(xiàng)。
1、 涂布問題
因?yàn)樗热軇⿹]發(fā)慢，所以水性膠工作濃度做得比溶劑型膠水固含量高，在相同濕態(tài)膠水涂布量狀態(tài)下，要盡量少涂布濕膠，以保證復(fù)合效率。既要少涂膠，又要保證粘合強(qiáng)度，這其實(shí)很矛盾，所以只能盡量提高水膠的固含量，但是膠水固含量高，又會(huì)造成膠水粘度高，涂布過程中，流平性差，容易產(chǎn)生線條、拉絲問題，而佰合提供的水膠因?yàn)槠涮厥庑阅�，則可以很好地解決這個(gè)矛盾問題。佰合的水膠在復(fù)合普通薄膜結(jié)構(gòu)時(shí)，每平米涂3~5g濕膠，可以達(dá)到涂布均勻效果。如果復(fù)合紙張制袋的，濕膠需涂6~8g。另外，干式復(fù)合設(shè)備中一般會(huì)配有勻膠輥，也叫抹平輥，如果操作工人使用得當(dāng)，勻膠輥充分發(fā)揮其作用，也是可以涂出均勻效果的！
2、 烘干問題
必須保證水膠涂布進(jìn)入烘箱后，在復(fù)合前水膠的水分完全干透，充分揮發(fā)，這是保證復(fù)合質(zhì)量、復(fù)合強(qiáng)度和后期制袋避免起泡的關(guān)鍵因素。否則，水分殘留過多，會(huì)影響膠水固化時(shí)間、固化牢度，最終影響粘合強(qiáng)度。那么怎樣判斷水膠的水分是否烘干了，李總認(rèn)為，在烘箱出口端，如果涂膜呈現(xiàn)藍(lán)光，則說明未干；當(dāng)膠水涂布通過烘箱，經(jīng)過熱風(fēng)干燥后，如果膠膜呈現(xiàn)透明狀，用手指或手背輕輕劃過涂過膠的膜表面，沒有劃痕，沒有粘手的情況，那就可以判斷水份已干了。大部分溶劑型膠因?yàn)閾]發(fā)快，所以對溫度要求不高。但水性膠要保證70℃~80℃的烘箱溫度，甚至90℃的溫度，才能保證其烘干的效果。
3、 復(fù)合輥的壓力和溫度控制
復(fù)合就像足球運(yùn)動(dòng)的臨門一腳，是軟包復(fù)合生產(chǎn)中很重要的一環(huán)。復(fù)合時(shí)的壓力和溫度控制不對，對包裝效果影響很大。
這樣要求的原因是：每種膠水都有自己的物理特性，比如復(fù)合膠都有軟化點(diǎn)，膠水在水分完全烘干的初始狀態(tài)，其實(shí)已成為固態(tài)膠體，本質(zhì)上類似于塑料，其粘原理類似熱熔膠原理。熱熔膠就像過去使用熱米飯做紙張粘結(jié)材料一樣，熱、軟的米飯粘合力很好，但是冷、硬的米飯則不行，丙烯酸膠水粘合原理類似于熱熔膠，所以復(fù)合輥的溫度和壓力非常重要。涂過膠水的復(fù)合膜從烘箱出來，到復(fù)合輥還有一段距離，這期間與冷的空氣接觸，溫度會(huì)降低，如果復(fù)合輥的溫度太低，那么會(huì)進(jìn)一步帶走復(fù)合膜上的溫度，膠水變冷變硬，這時(shí)候放大之后進(jìn)行觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)膠水表面是凹凸不平的，不能很好地填充兩層膜之間的空隙。
所以如果復(fù)合輥的壓力不夠大，膠體不夠熱不夠軟，復(fù)合的效果就會(huì)變差。
以廣東佰合型號為1618的水膠為例：
1618的最佳復(fù)合溫度是85℃，在經(jīng)過復(fù)合輥的瞬間，溫度越接近85℃或者稍高于它，那么復(fù)合的初粘力效果越好；如果溫度只有60℃，那么其性能也會(huì)相應(yīng)打折扣；在85℃溫度下，借助熱壓輥的壓力，膠水就會(huì)有良好的延展性，會(huì)迅速填滿薄膜間微小的空隙，可以把里面的多余空氣排擠掉，同時(shí)，膠水層也會(huì)起到兩層基材之間的橋接作用，膠水和基材的分子間作用力才會(huì)加強(qiáng)，我們通常把這種力稱之為分子間的范德華力，同時(shí)膠水表面有很多活性官能團(tuán)，可以和基材表面材質(zhì)形成常溫下的交聯(lián)，這也是粘合效果持久的重要保障。
除此之外，還要具備一定的壓力，普通復(fù)合輥的壓力一般是4~5kg，但是水性膠的復(fù)合，需要在保證生產(chǎn)安全和不影響材質(zhì)質(zhì)量的前提下盡量增加，最好能達(dá)到到10kg以上！
4、根據(jù)不同的材料，選擇規(guī)格適合的網(wǎng)輥上膠
保證上膠量足夠但是不能嚴(yán)重過量，否則，既造成不必要的浪費(fèi)，同時(shí)也毫無意義地延長了固化時(shí)間。
普通的輕包裝，干膠量一般推薦為1.5~2g，厚度適中的純鋁復(fù)合，干膠量一般推薦為2~2.5g，做紙袋復(fù)合或厚重包裝以及水煮等結(jié)構(gòu)時(shí)，干膠量一般推薦為3.5~4g之間。
為了切實(shí)幫助中小軟包企業(yè)解決溶劑排放問題，讓更多的軟包廠方便快捷低成本用上水性復(fù)合工藝，廣東佰合也順勢研發(fā)出一整套“針對水膠的設(shè)備改良方案”，只需要花費(fèi)1~2萬，少則幾千元的費(fèi)用即可！另外還研發(fā)出專門的水膠設(shè)備，只要訂夠一定數(shù)量膠水，即可免費(fèi)獲贈(zèng)全新的水性膠專用干復(fù)機(jī)使用權(quán)！
結(jié)語
任何一種新材料的出現(xiàn)，都值得關(guān)注和了解，尤其是在VOCs治理日益迫切的今天，丙烯酸水膠的攔路殺出，一方面給軟包裝企業(yè)提供了一種新的環(huán)保方案，另一方面也是對無溶劑工藝的一種補(bǔ)充。
兩者對比，各有優(yōu)劣，水膠不需要購買專門的設(shè)備，只需花少則幾千多則2萬元左右的設(shè)備改造費(fèi)，這是其最大的優(yōu)勢，但是其能耗和上膠量卻比無溶劑工藝高，而且隨著雙頭涂布無溶劑工藝的發(fā)展，無溶劑的技術(shù)瓶頸也在不斷突破，塑塑復(fù)合的蒸煮結(jié)構(gòu)產(chǎn)品已在眾多企業(yè)成功使用，一些耐介質(zhì)的無溶劑膠水也在研發(fā)小批量試產(chǎn)中，因此，兩種環(huán)保工藝各有千秋。
我們衷心期待這類新型環(huán)保材料能不斷成熟發(fā)展，為中國的軟包裝行業(yè)走向綠色包裝提供最完美的解決方案。
