蜂窩結構是一種獨具特色的夾層結構。準確的說是由膠粘劑將蜂窩夾芯與面板粘接起來的粘接體系。粘接體系的質量包括：剝離強度、剪切強度、節點強度、抗壓強度等，與蜂窩制品的品質關系極大。現今，我國紙蜂窩制品用膠粘劑及技術水平到底怎樣？主要問題是什么？面臨21世紀將如何發展？這些都是業內科技人員普遍關注的大課題。
　　近幾年，筆者走訪調研過多家企業，考察包括引進設備和國產設備的多條生產線。總的印象是，多數企業的產品粘接質量不高、應用技術落后、抗彎強度成脆性破壞是普遍存在的質量問題，與發達國家產品相比差距還很大。
　　本文就有關粘合劑與粘接質量問題談些淺見，供同行參考。
　　一、現狀與主要問題
　　據不完全統計，目前國內紙蜂窩制品生產廠家包括設備制造廠家約120家，引進國外生產線近十家。這些生產企業使用的膠粘劑大體分四種類型。
　　1、玉米淀粉（膠粉）：玉米淀粉膠粉是在堿性條件下用液氯處理淀粉，處理后的淀粉叫氧化淀粉。使用時再摻加燒堿（氫氧化鈉）、硼砂（四硼酸鈉）、硫酸鹽用水勾兌而成。這類膠粉和普通紙箱用膠沒什么本質區別，只是固含量稍有提高，適用于非承力紙蜂窩制品。用于承力和次承力結構如托盤，超過50公斤以上的包裝箱、建筑材料等就存在下列致命的缺點：
　　（1）粘接強度低。粘接試驗和大量資料統計表明，玉米淀粉膠的剝離強度及剪切強度只相當于白乳膠（PVA c）、聚乙烯醇（PVA）等熱塑性高分子膠粘接強度的三分之一。
　　（2）膠層固化后完全失去彈性而變脆。當受到彎曲沖擊、擠壓、剪切等外力時很容易脆性破壞。
　　（3）耐老化性、防潮耐水性不好。不適合在高溫、高濕的環境下使用，存放易霉變。國內不少廠家生產的一次性托盤抗靜壓還可以，但用叉車裝卸時就發生整體斷折。高溫、高濕環境下作業問題更多。
　　2、白乳膠（PVA c）：主要成份為聚醋酸乙烯酯。發達國家在1930年開始工業化生產，60年代初引進我國。真正的白乳膠系無毒無公害的綠色產品。國內少數企業近兩年來開始使用，如荷力勝公司使用進口白乳膠，其產品質量穩定，制成率、拉伸率很高。白乳膠能粘接多種材料，而且干燥快、強力好、固含量高、使用期長、適合大面積作業。但這種膠的缺點是防潮耐水性不好，耐熱性差，容易產生蠕變。這恰恰是承力和次承力結構制品致命的弱點。
　　為了克服以上缺點白乳膠要進行改性處理。一般是要加入改性劑，如為了提高耐水性加入適量的三聚氰胺脲醛樹脂或與丙烯酸酯共聚，加707共聚乳液效果也較好，加入增稠劑PVA、淀粉、CM S可以減少對多孔材料的滲透、增加粘度和流變性，成本也可以降低。
　　近幾年，由于醋酸乙烯單體價格上漲，不少假冒偽劣白乳膠充斥市場。大多數是用107膠摻輕質碳酸鈣，有的向白乳膠中兌水加入大量的面粉或CM C。表面上粘度很稠，價格便宜，但質量差，產品性能沒有保證。
　　3、黃糊精：黃糊精通常是在酸性條件下，用加熱的方法使淀粉的分子量降解，而溶于水。這種膠固含量高，初粘性好，粘合強力大，使用期長，價格適中，干燥速度比較快，特別是膠膜彈性膜量高、剛性好，很適合作芯條膠。但這類膠的耐水性差，限制了它的應用效果。
　　4、接枝共聚淀粉樹脂膠粉。這類膠是在淀粉大分子的主鏈上接枝另一種線型單體聚合物，例如：丙烯酸、丙烯晴、丙烯酰胺、苯乙烯、醋酸乙烯等單體。接枝共聚物能明顯提高粘接強度，膠膜的柔軟性好，干燥速度快。其優良的粘接特性比普通玉米淀粉膠、糊精好得多，是一種較理想的紙蜂窩用膠粘劑，尤其適用于紙蜂窩板復合。
　　應該看到，一味追求價格便宜，忽視產品開發和產品質量是目前行業內普遍存在的問題。這已直接阻礙了蜂窩制品的發展。
　　二、發展趨勢分析
　　國外紙蜂窩制品已經有幾十年的發展歷史，生產設備、應用技術、配套工藝、產品質量都比較成熟，能夠根據用戶要求和應用領域的功能特性由技術人員進行設計再組織加工，原材料的選擇也很科學而實用。它逐步成為建材、包裝、輕工等諸多領域的“代木”產品。新世紀紙蜂窩膠粘劑的發展趨勢如何呢？
　　1、芯條膠：蜂窩夾芯是蜂窩結構的承重層。足夠的節點強度、均一規整的幾何結構是蜂窩夾芯最重要的質量要素。高質量的芯條膠要求膠膜固化后彈性膜量要高，能保證蜂格壁的剛性而不失穩定。芯條膠的另一條要求是固含量要高，盡量減少溶劑用量，以確保產品的快速及避免由于膠層太薄而引起的孔壁開裂。
　　國際上蜂窩芯的發展經歷了兩個階段：從有孔蜂窩到無孔蜂窩。這個過程與所用膠粘劑的性質和粘合技術密不可分。50—60年代在蜂窩芯上必須開槽，以形成固化時的排氣通道。有孔蜂窩在解決了排氣問題的同時，也破壞了夾層結構的密閉性和防潮功能，并降低了夾層結構的強度，給以后使用帶來嚴重的隱患。60年代末研制出了高固含量的芯條膠，無孔蜂窩很快替代了有孔蜂窩，產品性能也提高了一大步。目前，我國紙蜂窩夾層結構用膠粘劑固含量普遍偏低，最低的只有18％，80％以上是水。在復合時為解決水分問題只好降低車速，效率很低。水份含量高帶來的另一問題是紙板需長時間才能將水分排放到形變可以控制的狀態，這又增加了庫存周轉時間，使多數廠家不得不在面紙上打孔。這種辦法是不可取的。
　　上述問題實際是告訴我們，高固含量、高膜量、半剛性膠粘劑應該是芯條膠的發展方向。
　　2、復合膠：芯層與面紙復合國內外有兩種涂膠方式。一是面紙涂膠，膠層涂在上、下面紙上。另一種是端面涂膠，即膠層涂在蜂格的端面上。前者用膠量多，粘合力強，耗熱能多，成本偏高，夾層板容易變形。后者技術含量要求較高，國內使用的較少。復合膠是通過膠層固化在T型粘接界面形成“錨固現象”，將面紙與芯層粘合成一個整體。這種粘接方式有效粘接界面極少，加上芯層裁切時的偏差和蜂格缺陷等不足，對復合膠的性能與復合技術的要求就較為苛刻。
　　發達國家與國內成功企業的經驗是高質量的復合膠必須滿足以下要求：
　　（1）粘接強度高，彈性膜量適中。
　　（2）有較好的防潮、耐水功能。
　　（3）工藝性能穩定，耐久性好。
　　綜上所述，防潮、高強、半柔性膠粘劑是今后的發展方向。
　　廊坊市綠洲粘結材料有限公司研制成功的接枝共聚淀粉樹脂復合膠和以糊精為主要成份的芯條膠，以及強力防潮型高分子樹脂復合膠，粘接力強，使用性能穩定，經北京支點復合材料制品有限公司等國內多家企業批量使用效果良好。做成的一次性托盤、墊板、衛生潔具包裝箱等出口日本、韓國、美國，得到了外商認可。
　　3、固化膠：國內目前使用固化膠的廠家不多，只是用于填充材料上作定型固化處理。固化膠有的用硅酸鈉，有的用酚醛樹脂，前者干燥快，性脆易吸潮不可取，后者阻燃效果不好。較理想的固化膠是水溶性三聚氰胺酚醛樹脂膠，固含量45—50％，不需加固化劑，因為引入亞胺基阻燃效果顯著。
　　4、拼接膠：目前國產設備拼接質量問題較多，拼接用膠也五花八門。問題之一是：膠液滲透量大，復合后夾層板各項異性加大，應力增大容易脆斷。問題之二是：粘接強力不夠，拉伸時容易出現孔洞甚至大片大片斷開造成浪費。問題之三是：多數是條狀涂膠，這種工藝不合理。江西富祥機械設備有限公司等蜂窩設備制造廠家，生產的拼接設備效果很好，受到用戶的好評。拼接膠要求是剝離強度好、滲透性小、干燥速度快，用固含量大于45％的PVA c添加5—10％的淀粉的效果不錯。
　　我們經過對英國D．F．C．T和荷力勝的設備考察，對韓國、美國OM S公司、以色列IM S公司的產品分析和與日本、香港山段等公司科技人員的交流，面紙復合使用聚醋酸乙烯乳膠或改性白乳膠，有的使用防水OF膠和低溶點高融熔指數的熱熔膠。常溫條件下是固體加熱到100—120℃流動性很好，對基材使用廣泛，無需干燥和烘干設備，速度每分鐘高達20—30米，而且膠膜防潮耐水，符合美國FDA衛生要求。缺點是成本高，設備穩定性要求高。看來借鑒發達國家的經驗，結合國情研制符合國產設備和應用技術的膠粘材料，將是推動我國紙蜂窩行業發展的迫切任務。
　　三、粘接強度與其它因素的關系
　　紙蜂窩制品的粘接強度除了受粘接材料的性能、質量影響外，還受紙張、設備、涂膠工藝等多種因素制約，千萬不可忽視。
　　1、紙張水分的控制
　　紙是蜂窩制品的基材，紙的基本原料是纖維素。纖維的各種性能都與水分關系極大，所以使用前、復合時、成板后對水分的控制十分重要。
　　目前，我國紙蜂窩用的紙漿絕大多數是二次纖維，二次纖維用的是熟料，纖維短而雜。國家對二次纖維制造的再生紙，眼下還沒有統一的標準，因此用紙單位必須認真把關。
　　箱板紙、瓦楞原紙、木漿掛面紙按GB5034要求含水率7—12％，紙箱含水率則要求12—14％。剛出廠的原紙含水率一般都不穩定，要求卷筒立放，至少存放一個月再用。如果含水率超標，紙板就發生異變，緊度變小，強力下降，各相異性加大；涂膠后，膠液向底層滲透，發生粘連，拉伸困難；復合時水分過多排氣困難，質量很難控制。烘干失水過多夾層板水分低于7％，纖維脆化，剝離強度成倍降低，二次加工無法進行。我們發現有的企業蜂窩板用手一折，很容易脫層，脆性斷裂，大片大片剝開，乃至發生合同糾紛，這與工藝不科學及失水過多有關。
　　根據粘結經驗和國家標準要求，進廠卷筒紙的含水率必須保持在10％左右。復合板車間下機含水率控制在20％以內，成品含水率控制在15％。