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包裝印刷用水性粘合劑的認(rèn)識(shí)

2010
12-21

10:06:14

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來(lái)源:
  上世紀(jì)90年代前,紙品、包裝、印刷用膠粘劑、光油、覆膜膠多為溶劑型高分子聚合物作基料配制而成。由于基料中大量采用有機(jī)溶劑作稀釋物,隨著產(chǎn)品的應(yīng)用,有機(jī)溶劑zui終都要揮發(fā)散逸污染空氣,浪費(fèi)資源,再加上有機(jī)溶劑多為易燃易爆物質(zhì),存在嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。上世紀(jì)90年代后,隨著國(guó)外環(huán)境法規(guī)的不斷強(qiáng)化,西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷開(kāi)發(fā)出以水代替有機(jī)溶劑的包裝印刷用水性膠粘劑與水性光油系列產(chǎn)品。美國(guó)的國(guó)民淀粉化學(xué)有限公司、富樂(lè)化工、阿克蘇?諾貝爾公司、德國(guó)的漢高化學(xué)品公司等開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,由于性能優(yōu)良、價(jià)格適中,作為一種環(huán)境友好型環(huán)保水性材料,一問(wèn)世就受到市場(chǎng)青睞。據(jù)文獻(xiàn)資料披露這幾家水性產(chǎn)品的產(chǎn)量自1991年起至2005年止,每年以20%~30%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。2005年共生產(chǎn)出產(chǎn)品150萬(wàn)噸,占包裝印刷用水性膠粘劑與水性光油產(chǎn)品年產(chǎn)量的15%。國(guó)內(nèi)的包裝印刷用水性膠粘劑與水性光油研制開(kāi)發(fā)起步較晚,本世紀(jì)初前后5年,雖然有少數(shù)廠(chǎng)家向市場(chǎng)推出水性化產(chǎn)品,但大多技術(shù)含量低,應(yīng)用性能差,與國(guó)外產(chǎn)品相比還存在很大差距。有些廠(chǎng)家的產(chǎn)品技術(shù)路線(xiàn)一般是利用國(guó)產(chǎn)的一些非乳膠與其他一般水溶性聚合物共混拼合來(lái)實(shí)現(xiàn),或是以淀粉改性為主,拼加少量非乳膠,所得的產(chǎn)品都存在較多性能缺陷,難以適應(yīng)印刷業(yè)發(fā)展需要。近年來(lái)有通過(guò)合成手段來(lái)制備一些水性乳膠,但工藝陳舊,技術(shù)起點(diǎn)不高,產(chǎn)品也缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,中高產(chǎn)品中,國(guó)外產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)仍占有70%的*。
  
  本世紀(jì)以來(lái),包裝印刷用水性膠粘劑與水性光油的應(yīng)用正處于方興未艾的發(fā)展階段。這是因?yàn)樗援a(chǎn)品不僅符合潮流發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)也符合我國(guó)現(xiàn)行的可持續(xù)發(fā)展的政策。2005年國(guó)內(nèi)包裝印刷工業(yè)總產(chǎn)值約3000億元,而耗膠(含膠粘劑、光油與覆膜膠)量約為450萬(wàn)噸,其中華東市場(chǎng)(江蘇、上海、浙江一帶)和華南市場(chǎng)(主要以珠三角一帶),各約占五分之二的*,國(guó)內(nèi)其他地區(qū)約占五分之一的*。水性膠粘劑與水性光油、水性覆膜膠(含鍍鋁膜轉(zhuǎn)移膠)的市場(chǎng)需求比例約為2.5:0.5:1。即水性膠粘劑市場(chǎng)需求量約為280萬(wàn)噸,水性光油約為56萬(wàn)噸,水性覆膜膠約為110萬(wàn)噸。
  
  發(fā)展趨勢(shì)
  
  市場(chǎng)需求持續(xù)快速增長(zhǎng)
  
  我國(guó)大多數(shù)膠粘劑與配套產(chǎn)品的需求量預(yù)計(jì)將以高于10%的速度增長(zhǎng),至2010年總產(chǎn)量達(dá)730萬(wàn)噸,產(chǎn)量年平均增長(zhǎng)率為11.5%,總價(jià)值570億元,平均年增長(zhǎng)率為11.8%。
  
  環(huán)保節(jié)能型膠粘劑及其配套產(chǎn)品加快發(fā)展
  
  由于我國(guó)積極推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式根本性轉(zhuǎn)變,以提高資源利用效率為核心,加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,強(qiáng)化節(jié)約意識(shí)。在這一方針指導(dǎo)下,環(huán)保節(jié)能型膠粘劑產(chǎn)品深受關(guān)注,將會(huì)得到更快發(fā)展,預(yù)計(jì)在“十一五”期間將以每年12%~20%的速度增長(zhǎng)。其中以(甲基)丙烯酸酯類(lèi)乳液型膠粘劑排五大系列產(chǎn)品中的*。
  
  高性能、高品質(zhì)及*產(chǎn)品有較大發(fā)展
  
  隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)技術(shù)一體化的進(jìn)程加快,市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求和選擇越來(lái)越苛刻,高性能、多功能和環(huán)保節(jié)能化膠粘劑產(chǎn)品,將受到市場(chǎng)的青睞。預(yù)計(jì)這些*產(chǎn)品將會(huì)以高于20%的速度發(fā)展。
  
  主要原料供應(yīng)將會(huì)有很大改善,外資企業(yè)繼續(xù)發(fā)展
  
  “十一五”期間,外資來(lái)華的企業(yè)數(shù)量增加,生產(chǎn)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大,資金投入不斷增大,*產(chǎn)品將明顯增加。不少企業(yè)在中國(guó)大陸設(shè)立研究中心,加強(qiáng)了*產(chǎn)品的研發(fā),進(jìn)一步提升產(chǎn)品檔次。如Bayer、BASF、3M、Rohm&Haas、德國(guó)漢高(Henkel)、美國(guó)國(guó)民淀粉(Nationalstarch)等公司。預(yù)計(jì)在“十一五”期間,外資企業(yè)在我國(guó)將朝著生產(chǎn)規(guī)模大、*產(chǎn)品多的態(tài)勢(shì)發(fā)展。其產(chǎn)品銷(xiāo)售額將由現(xiàn)在的占中國(guó)大陸膠粘劑銷(xiāo)售總額的40%提高到45%~50%。
  
  產(chǎn)品生產(chǎn)格局加快向規(guī)?;?、集約化的優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中
  
  目前,國(guó)內(nèi)膠粘劑生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多,規(guī)模小。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì),全國(guó)有3500余家,但上規(guī)模上水平的企業(yè)不足100家,其中因各種原因每年有15%~20%的企業(yè)倒閉。多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)落后,產(chǎn)品檔次低,技術(shù)創(chuàng)新和科研開(kāi)發(fā)能力差,產(chǎn)品老化,品種單一,跟不上快速發(fā)展的市場(chǎng)需要。行業(yè)重組與“大洗牌”的勢(shì)態(tài)已經(jīng)顯現(xiàn),產(chǎn)品生產(chǎn)格局加快向規(guī)模化、集約化的優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中。
  
  國(guó)內(nèi)外行業(yè)產(chǎn)品的科技發(fā)展趨勢(shì)
  
  國(guó)內(nèi)外包裝、印刷用膠作為一種新型的印刷輔料,因環(huán)保與節(jié)能降耗的需要而經(jīng)歷著新的變化。
  
  油性材料向水性材料發(fā)展
  
  如水性覆膜膠取代油性覆膜膠,水性上光油取代油性上光油,水性膠粘劑取代溶劑型膠粘劑。
  
  單功能型向多功能型改性
  
  如:極性/極性的單粘型;紙/紙的裱粘接向極性/非極性雙性粘接改性型;紙/膜的粘結(jié);防霉、防蛀型功能膠粘取代普通膠粘。用納米材料改性或通過(guò)特殊合成工藝手段使普通膠粘賦予耐磨、抗回粘、耐高溫、耐鹽霧、高粘力、柔韌等的多功能。
  
  制造技術(shù)的更新
  
  立足于分子水平設(shè)計(jì)開(kāi)始,從合成方法上尋求突破。這方面由一般經(jīng)典型聚合過(guò)程產(chǎn)生的線(xiàn)性高分子結(jié)構(gòu),通過(guò)特殊合成方法向自交聯(lián)型的內(nèi)交聯(lián)型、外交聯(lián)型、內(nèi)外多重交聯(lián)的改性;由合成的高分子的無(wú)序線(xiàn)性纏繞結(jié)構(gòu)向核殼結(jié)構(gòu),IPN互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,這些技術(shù)上的突破是建在分子結(jié)構(gòu)水平上,由微觀(guān)結(jié)構(gòu)的改變而帶來(lái)物質(zhì)宏觀(guān)物理、機(jī)械性能的突破。
  
  水性有皂聚合向無(wú)皂聚合(自乳化)方法上的改進(jìn),使產(chǎn)物的耐水、少泡、MFT值下降,膠體的流變力學(xué)性能大為改善。
  
  生產(chǎn)工藝及裝置的突破,由勞動(dòng)密集型、粗放型生產(chǎn)工藝向技術(shù)密集,集約化規(guī)模生產(chǎn)工藝的轉(zhuǎn)變。
  
  產(chǎn)品內(nèi)在化學(xué)材質(zhì)構(gòu)成的發(fā)展
  
  為適應(yīng)不同基材,不同粘結(jié)方式的需要,包裝印刷用主要水性膠粘劑的內(nèi)在化學(xué)材質(zhì)構(gòu)成,由低至高經(jīng)歷了由植物膠、動(dòng)物膠到*膠,聚醋酸乙烯膠到醋丙膠、EVA膠到聚丙烯酸酯類(lèi)膠到聚氨酯膠,聚氨酯改性丙烯酸膠的方向發(fā)展。
  
  其中根據(jù)用途的不同,結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本的需要,存在一種膠與另外的一種膠或多種膠進(jìn)行共混冷拼改性。而更*的辦法是在前者共混需要的多種主要化學(xué)成份,通過(guò)共聚的辦法制造,如聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠。這樣可期望獲得更優(yōu)的綜合應(yīng)用性能。
  
  粘結(jié)理論在應(yīng)用中的發(fā)展
  
  粘結(jié)理論有:物理吸附粘結(jié)理論、化學(xué)鍵粘結(jié)理論、弱界層粘結(jié)理論、擴(kuò)散粘結(jié)理論、靜電引力粘結(jié)理論及機(jī)械作用力粘結(jié)理論等,這些與粘結(jié)相關(guān)的理論除機(jī)械作用力粘結(jié)理論外,在粘合劑的合成制造與應(yīng)用二個(gè)層面會(huì)帶來(lái)一些技術(shù)突破。如在合成方面會(huì)引進(jìn)一些功能單體,功能助劑以改善相同界面與不同界面間的粘接行為;在合成的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面會(huì)采用一些新的方法,如合成IPN結(jié)構(gòu),自交聯(lián)結(jié)構(gòu),核殼結(jié)構(gòu)或無(wú)皂乳液聚合辦法;在改變膠體的流變力學(xué)行為,改善膠體對(duì)基材的濕潤(rùn)與流平性能方面,功能助劑的影響至關(guān)重要。而所發(fā)生的技術(shù)改良或技術(shù)突破的基本出發(fā)點(diǎn)是與膠粘劑的粘結(jié)理論應(yīng)用密切相關(guān)。在膠粘劑應(yīng)用的層面,首先要考慮基材的化學(xué)性質(zhì),然后在粘結(jié)理論的指導(dǎo)下選擇不同性質(zhì)的膠粘劑以適應(yīng)不同基材的化學(xué)性質(zhì)需要。近些年來(lái),粘結(jié)理論對(duì)指導(dǎo)膠粘劑的合成,對(duì)解釋膠粘劑潤(rùn)濕、流變、滲透、疊合行為研究與認(rèn)識(shí)界面粘接的行為本質(zhì)等方面都具有十分重要的意義.
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