环保醇溶性聚氨酯胶粘剂已进入软包装行业,残留溶剂超标10多倍

以下内容来自华印软包装微信公众订阅号:rb3602000

随着经济的发展,环境污染越来越引起人们的关注,对软包装行业来说,印刷和复合工序的溶剂排放一直比较严重。在复合工序中,尽管乙酸乙酯的毒性不大,
但仍属于控制排放的物质。在中国加入WTO组织之后,发达国家更是对我国的食品出口设置越来越多的技术壁垒,对于软包装食品不仅要求食品本身符合国家标准,而且要求软包装的生产工艺以及原料都必须和国际标准接轨。目前,我国复合软包装常用的酯溶性聚氨酯胶粘剂由于在复合材料中含有微量游离的异氰酸酯单体而被发达国家所限用,所以软包装所用的胶粘剂将逐步朝着水性化、无溶剂化方向发展。目前的技术条件下,水性胶粘剂在塑料、铝箔等材料上使用效果较差。新东方集团华光树脂有限公司通过近1年的研制,开发的U-7750/H-100醇溶性聚氨酯胶粘剂,性能指针已达到实用性、安全性、衍生性的要求。

2014年成都市食品相关产品中的塑料制品等产品专项监督抽查不合格企业名单

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醇溶性聚氨酯胶比酯溶性聚氨酯胶更有利于环保醇溶性聚氨酯胶粘剂的主剂和固化剂均不含异氰酸酯(-NCO)和游离的TDI,因此在生产和复合膜应用过程中都是无害的、卫生的,是一种环保型的聚氨酯胶粘剂。目前国内普遍使用的酯溶性聚氨酯胶粘剂其固化剂内含有较多的游离TDI,生产过程和施工过程均对工人的健康有损害。另外,在使用过程中制品可能发生水解,释放出一种致癌物质TDA。

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阿里巴巴近日被无数人搜索、关注。
起因是阿里巴巴于9月19日晚在纽交所挂牌上市,成为美股历史上融资额最大规模的IPO。
风光背后也有不少人提出质疑,认为上市后阿里巴巴将面临三大考验,其中知识产权问题最让马云头痛。

近年来,我国塑料软包装工业的迅速发展,带动了食品、日化及医药等行业的技术进步,这些行业的进步又刺激了塑料软包装的市场需求。工业品包装、家庭日用品包装、服装包装、药品包装也大量采用塑料软包装。与此相适应,塑料软包装的绿色化也成了必然的发展趋势。

溶剂残留量-总量:≤5.0mg/m

让马云头疼的知识产权问题

目前在欧美发达国家包装行业所使用的粘合剂,已普遍采用环保型产品,醇溶性聚氨酯胶粘剂就是其中之一。虽然欧美的一些发达国家已开始大量使用双组分无溶剂性胶粘剂,但由于使用成本等因素,仍有40%左右采用溶剂性胶粘剂,其中95%以上为醇溶性胶粘剂。此前,醇溶性聚氨酯胶粘剂在国内还没有正式产品,需求几乎完全依赖于进口,所以在国内仅有几家外资和合资复膜包装企业使用,进口的醇溶性聚氨酯胶粘剂很难推广。

超量残留对所包装食品或物品造成污染,从而影响消费者的安全;同时还会因使用过程中通风及其他安全环保设施缺失而污染环境,伤害员工身心健康。

阿里巴巴上市前,有很长一段时间内,很多C2C业务都游走在灰色地带——仿品赝品遍地,甚至有些直接带着某些厂商的logo。
尽管淘宝近年来多次打击,但是依然屡禁不止。

醇溶性聚氨酯胶粘剂在国外于上世纪80年代研制成功并推广应用,而在我国的开发研究工作目前正处于起步阶段。近年来,国内已有一些厂家开始生产醇溶性聚氨酯胶粘剂,如北京化工研究院、浙江新东方等,已形成了1000t左右的市场规模,今后其市场覆盖率必将不断得到提高。

不合格原因分析:造成溶剂残留超标的因素有很多,诸如:选择基材不当、生产工艺不规范,设备过于简陋老化,生产各环节没有进行必需的监测控制等等,都与超标有着直接或间接的影响。
拿原材料基材上讲:油墨的品质、油墨的释放性以及涂墨的厚度,胶粘剂的品质、涂布量等,有机溶剂的纯度和配比量以及基材的相符性,都将影响溶剂的残留量。
另外,软包生产设备过于简陋老化致加热温度不合适,烘干风量不足,或无明细之作业指导书,员工操作不规范,开机印刷速度不达标,添加剂不足,涂布不均匀、成品包装用材料随意等。

对此分析人士指出,美国政府对知识产权的保护非常严苛,一旦阿里巴巴在美国上市,当出现知识产权纠纷时候,可能会重挫其股价。
因此,有人说,知识产权是最让马云头痛的问题之一。

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抽查不合格的企业,将依据相关法律法规进行查处,并责令企业立即停止生产、销售不合格产品,认真查找不合格的原因,采取切实有效措施进行整改,经整改复查合格后方准生产和销售。

北上广将设立知识产权法院

作为软包装企业,我们该如何避免这种经营风险呢?下面我们主要介绍一下软包装残留溶剂的基本规律,从而在生产实践中进行量化控制。

近年来,最高法院受理的知识产权案件数量呈现猛爆型成长。
据中国最高法民三庭副庭长金克胜表示,今年1至6月,全国法院新收知识产权行政一审案件5640件,同比上升4.58倍。
因此,设置知识产权专门法院被提上议事日程。

1、产生残留溶剂的原因

链接:中国2014年上半年新收知识产权案6.6万件

当前国内的软包装印刷主要使用的还是有机油墨,以高温烘干为主要的有机溶剂去除方式,但是油墨中所含不等量的甲苯、丁酮、乙酯等溶剂挥发速度并不相同,这就造成了各种溶剂残留量数值不一。

一审案件:侵犯知识产权罪案件2759件,假冒注册商标等侵犯注册商标案件2351件。

而软包装复合方式还是以酯溶性胶黏剂的干式复合为主(无溶剂复合方式这两年虽然得到的快速增长,但在应用总量上在很长一段时间内仍然无法与传统的干法复合相比),这样涂布后乙酯挥发去除不彻底,贴合后残留在复合膜间,形面溶剂残留。

终于,8月31日从十二届全国人大常委会第十次会议上传出消息:中国将在北京、上海、广州设立知识产权法院,这也从侧面反映了知识产权在未来市场竞争中的重要性。

解决残留溶剂的思路:使印刷复合中的有机溶剂尽量充分挥发,以达到最终的残留溶剂限量要求;选择使用环保型油墨、胶黏剂进行加工,例如使用水性油墨、无苯油墨可大幅降低印刷膜中的苯类残留,使用水性胶黏剂复合可避免复合中乙酯残留的问题,使用无溶剂复合技术更是无溶剂残留的隐优。

11项软包行业新增专利一览

相比较而言,采用环保型油墨、水性胶黏剂、无溶剂复合技术对降低复合膜的残留溶剂的效果更是显而易见的。

介于知识产权越来越重要的“江湖地位”,华印小编在此特意总结出2014年软包装行业新增的11项专利技术,涵盖面广,仅供大家参考。

2、影响干法复合复合溶剂残留量的因素

专利一:一种新型调味品防伪包装结构

①印刷油墨的影响。
乙酯是里印复合油墨的良好溶剂,乙酯对已干燥的印刷墨层具有很好的复溶性。
例如,印刷油墨的版面面积的多少、印刷油墨的种类等。

公开号:203543265U

②设备的干燥能力,如干燥器的结构、进风量、排风能力、烘箱的风压状态、烘箱的分段及长度、合理的温度设定、复合机速等。

公开日:2014-04-16

③溶剂的释放能力。
例如,不同树脂分子结构及分子量的大小对溶剂的释放能力不同,乙酯的含水量及环境温湿度的变化等。

摘要:该实用涉及的模块化调味品防伪包装结构,密封性及防潮性能好、可持久保持香气、防腐抗菌性好,且具备高仿伪性能。

④干燥负荷的大小,如上胶量的多少、配胶工作浓度、机速等。

申请人:成都清洋宝柏包装有限公司

3、溶剂残留量的量化分析

专利二:一种无溶剂多层复合食品包装膜及包装袋

在实际生产控制过程中,仅仅知道残留溶剂的影响因素是远远不够的,还必须对残留溶剂的主要因素进行定量分析,区分其对最终残留的影响程度,以便生产中进行重点控制。
在干法复合工序主要残留的是胶黏剂的稀释剂成分,如酯溶性胶残留的是乙酸乙酸、醇溶性胶黏剂残留的是乙醇、水性胶黏剂残留的是水分(水分不是溶剂,不增加复合膜的溶剂残留总量)。
以下我们以酯溶性胶黏剂的干法复合过程数据进行分析。

公开号:203402500U

①生产机台对残留量的影响

公开日:2014-01-22

表1为相同版面设计,不同规格的产品在不同复合机台上生产的成品残留溶剂检测数据:

摘要:本实用新型采用100%的固体无溶剂型胶黏剂将聚酯薄膜表层、聚酯薄膜中层和聚乙烯薄膜热封底层依次粘接为一个整体。
100%的固体无溶剂型胶黏剂不存在有机溶剂挥发污染环境和火灾及爆炸隐患等安全问题,具有环境友好、安全及低耗能的优点。

表1不同机台生产的残留量数据

申请人:宁波瑞成包装材料有限公司

乙酯残留量,mg/m2

专利一:高温蒸煮复合膜、袋的无溶剂复合方法及其复合装置

OPP38//CPP50,宽度490mm,30%版面油墨

公开号:103879125A

低速机印刷、低速机复合

公开日:2014-06-25

OPP38//CPP50,宽度490mm,30%版面油墨

摘要:本发明具有无环境污染、能耗低、占用空间小等优点,且该方法能够在一定的环境温度下,利用空气湿度,能够有效地改善复合膜的力学性能。

低速机印刷、高速机复合

申请人:成都市兴恒泰印务有限公司

从表1中乙酯的残留数据来看,低速机复合机较高速复合机的乙酯残留量高出近10倍,这说明复合设备的干燥能力是乙酯残留的关键影响因素。

专利一:一种高强度铝塑复合膜

相应对策:不同机台设备,不同的工艺条件,其复合膜的溶剂残留量有很大的差异,作为软包装厂应进行定量检测以量化评估不同生产条件对复合膜残留量的影响程度,以制定相应的工艺控制参数。

公开号:203697609U

②干胶量及环境湿度对残留量的影响

公开日:2014-07-09

表2为同一复合机台生产同一产品,不同干胶量及环境湿度时的下机残留检测数据。

摘要:本实用新型不仅强度高而且具有良好的印刷适性,有利于提高产品档次;良好的气体、水蒸气阻隔性;材料环保,容易回收。

表2不同操作条件的残留量数据

申请人:江苏东浦医药包装股份有限公司

乙酯残留量,mg/m2

专利二:洗铝复合包装膜

OPP19//CPP30,印刷膜宽820mm,20%色墨+90%白墨印刷,色墨为氯化聚丙型、白墨为醇水型

公开号:203600709U

干胶量2.2g/m2,机速120m/min;天气:晴

公开日:2014-05-21

干胶量3.15g/m2,机速110m/min;天气:晴

摘要:本实用新型洗铝复合膜从产品性能来看,洗铝袋比普通非镀铝包装产品的阻隔性能更优,具有更长的保质期;洗铝复合膜使包装袋中的内容物可以直接展现在消费者眼前,充分展示产品的形状和色泽。

干胶量2.2g/m2,机速120m/min;天气:雨

申请人:海宁市粤海彩印有限公司

注,不同上胶量的网线辊深度不同。

专利一:一种水性塑料复合印刷油墨

从表2中的对比数据可看出,干胶量为3.15g/m2时复合下机时的乙酯残留量是干胶量2.2g/m2时复合下机残留量的2倍,而环境湿度升高时复合下机的乙酯残留量也呈现增加趋势。

公开号:104031463A

相应对策:在设备干燥能力一定的条件下,很明显涂布量越厚,相应的乙酸乙酸残留量也越高。
保持最经济的涂布量是减少干法复合时溶剂残留量的最有效手段之一,而且涂胶也本也低。
另外还要注意环境相对湿度过高引起残留偏高的影响。

公开日:2014-09-10

③设备的调节状态对残留溶剂的影响

摘要:本发明印刷油墨具有较好的环保型,能根据需要使用在各种塑料上,粘结性好,颜色鲜艳,印刷使用方便,剥离强度高,能够满足各种印刷需要。

表3为与表2同一复合设备在进风量调整之前生产同一产品结构的产品的复合下机残留量检测数据。

申请人:繁昌县朱氏印务有限责任公司

表3风量调节状态对残留量的影响数据

专利二:一种PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法

乙酯残留量,mg/m2

公开号:103756410A

与表2中同一设备,进风量调节之前的状态。

公开日:2014-04-30

从表3与表2中乙酯的残留量的对比数据可以看出,将复合机的进风系统调整到比较理想的状态,可有效降低复合膜中的残留溶剂。

摘要:该发明提供了PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法。
此款水性油墨选用无毒,无环境污染,无溶剂挥发,可以改善生产环境,有利于操作人员的健康的原料制备;其具有附着力好,耐水性强的特性。

相应对策:使用排风、干燥能力很差的低速机,复合膜的残留溶剂控制几乎不可能,会成倍超标。
而这些设备在一些包装厂仍在使用。
同时一些高速机也需要经常检查进风口是否堵塞、风咀出风速度是否正常、整个干燥系统的风压是否正常等,维持其最佳干燥状态,以免造成残留超标。

申请人:东莞市宏达聚氨酯有限公司

④印刷油墨对复合乙酯残留的影响

专利一:低粘度MDI单体无溶剂双组分聚氨酯胶黏剂的制备方法

表4为高速复合机光膜涂布复合时的下机残留量检测数据(设备的进风系统调整之前的检测数据)。

公开号:103980460A

表4光膜复合时的溶剂残留数据

公开日:2014-08-13

复合下机残留量,mg/m2

摘要:该发明公开了低粘度MDI单体无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法。
发明通过加入聚醚多元醇脱水反应后,提高了与主剂的互溶性,适当降低了主剂粘性,方法制备工艺简单,且粘度低易于均匀涂布、强度高、固化速度快、粘结力强等优点,大大节约了成本,是现社会阶段需求的产品。

产品VMPET12//PE30,VMPET上胶宽度750mm,双组分聚氨酯胶黏剂,配比:主:固:乙酯=20:5.6:24,工作浓度36%,140L新网辊,实测上胶量2.7、3.1g/m2,机速90m/min,干燥温度设定:1-5#依次为50℃、60℃、70℃、80℃、65℃。

申请人:新东方油墨有限公司

从表4中数据可看出,涂布复合膜在不存在油墨干扰的情下,乙酯的残留量是很容易得到控制的。
同理,涂胶膜油墨的种类(一体化油墨印刷膜在干法复合时的溶剂残留量就相比气化聚丙烯、醇水油墨印刷膜的乙酸乙酸残留量要少得多)、油墨版面积的大小会显著影响复合乙酯的残留量。

专利二:一种用于软包装复合的单组份水性聚氨酯胶的制备方法

相应对策:干法复合用的乙酸乙酸溶剂是印刷油墨的真溶剂,在印刷膜涂布时乙酸乙酯还会渗入墨层中被油墨树脂所吸附,增加了其残留量。
因此,有些产品结构尽量采用光膜上胶的方面,如OPP/VMPET/PE、OPP/PET/PE等三层结构,可使用中间层薄膜涂胶复合印刷膜,则溶剂残留量极少。

公开号:103881640A

⑤产品熟化过程对溶剂残留的影响

公开日:2014-06-25

图1为OPP//CPP、OPP//VMCPP两结构复合膜熟化前后的残留溶剂数据。

摘要:该发明公开了一种用于软包装复合的单组份水性聚氨酯胶的制备方法。
本发明制备工艺简单,使用方便。

图1产品熟化前后的残留量数据

申请人:山东华诚高科胶粘剂有限公司

从图1中可看出复合膜熟化前后乙酯的残留量有明显的降低,而且OPP//CPP结构较OPP//VMCPP结构的残留量降低幅度要大一些。
而且复合膜熟化前后溶剂残留的变化量与复合材料的阻隔性有关,与复合膜的宽度也有关。

专利三:醇溶性复合胶粘剂及其制备方法

另外,需要说明的是熟化室的结构、循环风的流向、物料的摆放方式等与复合膜内残留量的变化密切相关。
有的厂家的熟化膜卷直立放于地板上,复合膜下端面的空气不能实现有效对流,这样不利于复合膜中残留溶剂的逸出。

公开号:103788902A
公开日:2014-05-14

相应对策:熟化后复合膜的溶剂残留量会有不同程度的下降,但不能依赖于熟化过程来降低复合膜的残留溶剂,只要能保证复合膜下机的残留量能小于5mg/m2,则熟化后才能完全符合国家标准的溶剂残留限量要求。

摘要:该发明涉及一种醇溶性复合胶粘剂及其制备方法。
这种醇溶性复合胶粘剂不含甲苯二异氰酸酯,在食品、药品和日用生活品包装中,采用这种胶粘剂,可避免对人身健康造成的危害。

⑥操作的规范性对残留溶剂的影响

专利四:一种耐高温蒸煮复合软包装膜用胶粘剂的制备方法

例如,对一卷芯底的制袋产品的溶剂残留量检测为:乙酯49.1mg/m2,而对另一卷卷中的样品进行检测的残留数据为:乙酯2.2mg/m2,后者为正常生产时的残留溶剂数据。
同一产品的残留溶剂检测数据相差几十倍,显然该卷芯底残留超标的产品为员工在烘道温度还未上升到设定温度的开机生产产品。
尽管不合格的产品比例并不大,但是从标准所规定的抽样判定规则“溶剂残留若有一项不合格,则溶剂残留量不合格”及抽样的随机性来看,这一小部分残留不达标的产品,会很可能被判为整批不合格。

公开号:103666344A

另外,多数软包装厂印刷复合中油墨、胶黏剂的工作粘度不能有效控制,而粘度上升会使上墨增加,从而复合膜中的溶剂残留量也随之增加。

公开日:2014-03-26

相应对策:一定要注意干法复合过程操作的稳定性与一致性,避免局部不合格现象。

摘要:该发明提供了一种耐高温蒸煮复合软包装膜用胶粘剂的制备方法。
按照此方法制备的复合胶粘剂具有低表面张力和优异耐水性能、力学性能、热稳定性能、粘接性能,解决了对软包装膜润湿性差的粘接技术难题。

复合膜经熟化之后,膜卷表面及膜表两端与膜卷中间的残留溶剂量具有一定的差别,膜卷两端的复合膜的溶剂残留量较中间偏低。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

相应对策:检测检测取样时要注意取样的代表性,不能取膜卷两端也不能取膜卷表面的样品。
另外,不是满版印刷的复合膜,取样时尽量取墨层较厚度部分进行检测。

文章转自

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

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