提起水膠，軟包裝行業的同行早已耳熟能詳，因為這并不是什么新產品，已經有十幾年的應用歷史了。國內早就有成熟的水膠產品應用在軟包復合工藝中。但是我們熟悉的水膠基本是應用在普通的輕包裝上，比如餅干、速食面、膨化產品包裝以及鍍鋁產品結構,能成熟地應用在水煮包裝和鋁箔結構產品包裝上的水膠，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用在這些領域。那么這種水膠究竟和普通水膠有什么差異呢?其創新點體現在什么地方？

         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，對主要研發者李星明總經理進行了專訪，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理

        一、定位和適應范圍

        廣東佰合的水膠屬于丙烯酸體系，是一種多重交聯的樹脂乳液，含有多種官能團，可以適應不同基材的粘結，經過市場的實踐驗證，基本可以滿足90%軟包裝常用材料的復合粘結，包括水煮膜，鋁箔結構復合膜，甚至是對酸堿度強烈的農藥產品也適用。李總相信，未來100%的干復膜，丙烯酸水膠都可以做到！

  
廣東佰合水膠復合的“啞光OPP復純鋁復PE”的樣品袋

        二、丙烯酸水膠對比聚氨酯水膠的特點

        1、固含量高。

        據李總介紹，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50%。

        從化學原理來說，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，乳膠的粒徑也會大，所以固含量不能太高，否則會很粘稠，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級數，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，放大之后呈噴射狀結構。

        不同種類的官能團對不同材料的粘合能力不同，也就意味著能更好地適應多種材料的粘合需要。相比聚氨酯，佰合公司丙烯酸水膠結構的終端分叉較多，即官能團更多，比聚氨酯基材水膠的膠黏力更強。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構，誘餌更多，那么釣到魚的概率也會成倍地增加。

        3、涂抹量少而均勻

        因為聚氨酯的分子量大，形成的粒徑也比較大，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，會影響干燥速度，而且成本也會太高。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丙烯酸體系水膠的差異

        1、傳統的丙烯酸體系水膠多為一重交聯，所以適應的復合基材有限，而佰合公司的丙烯酸水膠為多重交聯，可以適應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行成分分析后，李總發現，絕大部分的丙烯酸水膠成分不超過10種材料，為了適應不同基材的復合需求，很多水膠產品設有多個型號，在復合不同材料時，操作工必須對應相應的型號，使用起來比較繁雜。而廣東佰合的單組分丙烯酸水膠，內含30多種材料，成分比普通水膠復雜，但一款膠水可以適用多種包裝材料的復合，具有通用型的特點。其雙組分丙烯酸水膠，則是在單組分的基礎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、丙烯酸水膠在復合時的注意事項

        掌握核心技術，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，“干式復合機無法使用水膠”其實是一種誤解，水性膠與溶劑膠使用過程中確實有區別，而大部分人不知道水膠的使用細節，因此在復合時就會有許多局限性，針對此現象，李總詳細介紹了水膠在復合時的注意事項。

        1、 涂布問題

        因為水比溶劑揮發慢，所以水性膠工作濃度做得比溶劑型膠水固含量高，在相同濕態膠水涂布量狀態下，要盡量少涂布濕膠，以保證復合效率。既要少涂膠，又要保證粘合強度，這其實很矛盾，所以只能盡量提高水膠的固含量，但是膠水固含量高，又會造成膠水粘度高，涂布過程中，流平性差，容易產生線條、拉絲問題，而佰合提供的水膠因為其特殊性能，則可以很好地解決這個矛盾問題。佰合的水膠在復合普通薄膜結構時，每平米涂3~5g濕膠，可以達到涂布均勻效果。如果復合紙張制袋的，濕膠需涂6~8g。另外，干式復合設備中一般會配有勻膠輥，也叫抹平輥，如果操作工人使用得當，勻膠輥充分發揮其作用，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入烘箱后，在復合前水膠的水分完全干透，充分揮發，這是保證復合質量、復合強度和后期制袋避免起泡的關鍵因素。否則，水分殘留過多，會影響膠水固化時間、固化牢度，最終影響粘合強度。那么怎樣判斷水膠的水分是否烘干了，李總認為，在烘箱出口端，如果涂膜呈現藍光，則說明未干；當膠水涂布通過烘箱，經過熱風干燥后，如果膠膜呈現透明狀，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。大部分溶劑型膠因為揮發快，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、 復合輥的壓力和溫度控制

        復合就像足球運動的臨門一腳，是軟包復合生產中很重要的一環。復合時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，比如復合膠都有軟化點，膠水在水分完全烘干的初始狀態，其實已成為固態膠體，本質上類似于塑料，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，所以復合輥的溫度和壓力非常重要。涂過膠水的復合膜從烘箱出來，到復合輥還有一段距離，這期間與冷的空氣接觸，溫度會降低，如果復合輥的溫度太低，那么會進一步帶走復合膜上的溫度，膠水變冷變硬，這時候放大之后進行觀察，就會發現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。

        所以如果復合輥的壓力不夠大，膠體不夠熱不夠軟，復合的效果就會變差。

        以廣東佰合型號為1618的水膠為例：

        1618的最佳復合溫度是85℃，在經過復合輥的瞬間，溫度越接近85℃或者稍高于它，那么復合的初粘力效果越好；如果溫度只有60℃，那么其性能也會相應打折扣；在85℃溫度下，借助熱壓輥的壓力，膠水就會有良好的延展性，會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，膠水層也會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加強，我們通常把這種力稱之為分子間的范德華力，同時膠水表面有很多活性官能團，可以和基材表面材質形成常溫下的交聯，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，普通復合輥的壓力一般是4~5kg，但是水性膠的復合，需要在保證生產安全和不影響材質質量的前提下盡量增加，最好能達到到10kg以上！

        4、根據不同的材料，選擇規格適合的網輥上膠

        保證上膠量足夠但是不能嚴重過量，否則，既造成不必要的浪費，同時也毫無意義地延長了固化時間。

        普通的輕包裝，干膠量一般推薦為1.5~2g，厚度適中的純鋁復合，干膠量一般推薦為2~2.5g，做紙袋復合或厚重包裝以及水煮等結構時，干膠量一般推薦為3.5~4g之間。

        為了切實幫助中小軟包企業解決溶劑排放問題，讓更多的軟包廠方便快捷低成本用上水性復合工藝，廣東佰合也順勢研發出一整套“針對水膠的設備改良方案”，只需要花費1~2萬，少則幾千元的費用即可！另外還研發出專門的水膠設備，只要訂夠一定數量膠水，即可免費獲贈全新的水性膠專用干復機使用權！

         結語

        任何一種新材料的出現，都值得關注和了解，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提供了一種新的環保方案，另一方面也是對無溶劑工藝的一種補充。

        兩者對比，各有優劣，水膠不需要購買專門的設備，只需花少則幾千多則2萬元左右的設備改造費，這是其最大的優勢，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展，無溶劑的技術瓶頸也在不斷突破，塑塑復合的蒸煮結構產品已在眾多企業成功使用，一些耐介質的無溶劑膠水也在研發小批量試產中，因此，兩種環保工藝各有千秋。

        我們衷心期待這類新型環保材料能不斷成熟發展，為中國的軟包裝行業走向綠色包裝提供最完美的解決方案。