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復合工藝與粘合劑的應用技術
2012-11-12 17:22:29   作者:   來源:   評論:0 點擊:

  一、概述

  “復合”是指用兩種以上的薄膜或鋁箔,紙張等基材復合為一層的統稱。復合產品既可保持單層基材的優良特性,又可彌補其各自的不足,復合后具有新的特性,滿足食品等商品對軟包裝的不同要求。復合工藝應包括復合用基材、粘合劑、復合設備及加工工藝。由于涉及內容比較廣泛,現與大家共同討論以下有關的幾方面內容。

  二、復合工藝與低固含粘合劑的使用特性

  低固含粘合劑是指含固量在35%以下的粘合劑,其特點是低固含、高粘度,是聚氨酯干式復合粘合劑最早的一個型號,由于該粘合劑粘度高、分子量大,流動性差,流平不好,使粘合劑對基材浸潤的時間過長,復合機速度較慢,且透明度較差,不適于高速機(100米/分鐘)上使用。由于以前形成的傳統觀念,及實際的設備,國產低速機做低檔產品仍在使用此類低固含量的粘合劑。

  三、高固含量粘合劑與復合工藝的使用特性

  所謂高含量粘合劑是指含固量在50%,特別是75%以上的粘合劑。其特點是高固含、低粘度、粘合劑的分子量較小,流動性好,對基材的浸潤時間短,流平性佳。完全滿足高速復合機的使用,體現高速機的高效率,且用該粘合劑做的復合產品,透明度高,滿足了人們對復合產品的高要求,是高、低速復合機首選的粘合劑。

  四、影響復合粘接強度的物理因素

  (1)粘合劑的粘度

  前面已述及不同型號的粘合劑,有不同的粘度指標,而粘合劑對被粘物表面的浸潤與粘接,實質上是兩者相互作用,達到能量最低的結合。在實際粘接時,由于基材表面都不是絕對的平滑,所以,粘合劑因流動或變形而滲入被粘物表面的空隙或細縫內,此時必須趕出縫隙內的空氣,才能達到浸潤的目的。由此可見,粘合劑的實際浸潤與其粘度有密切關系,粘度小流動性好,從而有利于實際浸潤。對粘度較高,含固量較低的粘合劑,在具體使用過程中,為了獲得較好的透明度,就有必要采取一些方法加以改善其浸潤性。

  (2)被粘基材的表面處理

  任何基材的表面都具有吸附性,為了得到最佳粘接效果,任何基材的表面都必須進行表面處理。在軟包裝復合過程中,一般都認為只需對基材進行電暈處理就可以了,實際上還應包括:表面清潔度,表面粗糙度等。

  (3)內應力

  在復合粘接過程中,產生的內應力是影響粘接強度和耐久性的重要因素之一,因此,在復合過程中,必須采取相應的有效措施來降低內應力。但在具體操作中較難實現,故應選用內應力較小的粘合劑。內應力包括收縮應力和熱應力。

  (4)膠層厚度

  膠層的厚度與復合強度有密切關系。一般規律是:在保證不缺粘合劑的情況下,復合強度隨膠層厚度的減少而增大。膠層過厚或太薄,層內形成氣泡或缺膠的缺陷的幾率就會增大。

  膠層厚,由于粘合劑與被粘基材熱膨脹系數不同,所引起的熱應力大,導致了復合強度下降,當然,膠層太薄也會引起因缺膠而導致復合強度下降。在實際工作中發現,絕大多數的軟包裝復合廠家,都是由于追求降低成本而導致缺膠現象,毀降低了復合強度,且透明度較差。   

  五、天氣變化對粘合劑與復合工藝的不良影響

  廣東的氣候變化較大,沿海城市的春夏季節,特別潮濕,墻壁上都可自然流下水滴,這對粘合劑的使用和復合工藝都是不利的。氣溫變化雖然也會影響復合質量,但沒有濕度影響這么嚴重。在凹版印刷過程中,操作者與工藝員都深刻體會到,應根據濕度的大小,溫度的高低,氣壓的強弱來調整油墨稀釋劑配方的比例,控制印刷過程中揮發速度,以達到預期的效果,印刷出精美的產品。在復合當中使用粘合劑,同樣有這樣的要求。

  在日常操作中,復合好了的產品,有時會帶有(或者說殘存)異味,嚴重影響了復合產品的質量,甚至報廢,造成經濟損失。如果我們細心留意,并按出現這種異味的現象與氣候季節變化聯系起來,就會發現異味現象常常在春夏季節出現。且氣壓低,濕度大的時候更容易發生。因此,要改善車間的通風除濕環境,特別是車間設在一樓的更要注意這一點。

  六、稀釋劑對復合質量的不良影響及解決辦法

  稀釋劑的主要作用是降低粘合劑的粘稠度,以便涂布、施工,同時也起延長粘合劑使用壽命的作用。稀釋劑分非活性稀釋劑和活性稀釋劑兩類。

  (1)非活性稀釋劑(一般稱為溶劑)不參與粘合劑的固化反應。

  (2)活性稀釋劑,即可降低粘合劑的粘稠度,又參與粘合劑的固化反應,進入樹脂中網型或體型結構中,因此克服了因溶劑揮發不徹底而使粘合劑的復合強度下降的缺點。

  當粘合劑稀釋使用溶劑時應考慮到它的揮發速度,既要使其揮發速度不能太快,也不能太慢。若揮發太慢,則固化后在膠縫中還殘存溶劑,從而影響粘合劑的復合強度。如果要使它揮發完全,則烘干的時間又太長,生產效率低;若揮發太快,則粘合劑難以涂布,而且當空氣之中濕度太大時,由于溶劑的揮發帶走了膠槽和基材上粘合劑表面大量熱量,致使基材的粘合劑表面溫度比周圍環境的溫度低,這樣,空氣中的水蒸氣就會凝聚在粘合劑的表面上,使膠層發白,導致粘合后的復合強度降低。因此,空氣中相對濕度大于85%時,則不應施工或應采取相應的除濕保護措施。

  稀釋劑的用量對粘合劑的性能有影響。用量過多,由于粘合劑系統中的中低分子組分多,阻礙了粘合劑固化時的交聯反應,影響了粘合劑的性能,尤其是在使用過程中,由于樹脂的一邊在固化,溶劑要從粘合劑的系統中揮發出來,故增加了粘合劑的收縮率,降低了粘合劑的復合強度、耐熱性和耐介質性能。

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