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热熔胶在包装行业中的应用

2016-10-10 11:16:59   来源:   评论:0 点击:

    一,自动化包装行业综述
    自动化包装行业是啤酒、饮料、奶品、食品、纸品、电器、通讯、家具、服装、建筑材料等行业中自动化包装的总称。热熔胶因为其快速固化、快速粘接定位的特点使自动化包装成为可能。随着包装设备技术、热熔胶技术的发展,自动化包装速度越来越高,啤酒、饮料等自动化包装生产速度达到每分钟80箱。可以说,自动化包装技术让人们的生活用品的供给大大丰富、低价、快捷,热熔胶粘接技术起到了关键性的作用。据世界胶粘剂大会上发布的信息了解到,欧美日等发达国家的自动化程度远高于我国,热熔胶应用方面在自动化包装方面占比最大,而我国在自动化包装方面的热熔胶使用量呈现出快速增长趋势,这是因为国家战略中倡导中国创造,鼓励机器换人,提高工作效率,人力成本越来越高,员工管理越来越难,中国的生产自动化程度越来越高,自动化包装速度也越来越快的原因。
     
     二,热熔胶与自动化包装热熔胶
    热熔胶是热熔胶粘剂的简称,是胶粘剂行业的一个重要类别,具有100%固含量、没有溶剂、环保无毒、快速固化的特点,广泛应用于自动化包装、卫生用品、标签胶带、医疗、汽车、建筑、家俬、印刷装订、制鞋、服装等行业,通常是指在室温下呈现固态,当加热到一定的温度便熔融成粘稠的液体,涂布、润湿被粘物后,经过压合,冷却至室温后,在数秒钟内便完成粘接的胶粘剂。热熔胶是由EVA、PA、PO、合成橡胶等主体树脂佐以增粘树脂、稀释剂、抗氧剂等原料,根据一定的生产工艺,加热熔融,充分搅拌均匀,制备而成。
     
    热熔胶的形态各异,丰富多彩,有棒状、粒状、片状、柱状、粉状、膜状、网状、球状、枕头状等等,色彩上有红黄白黑青兰紫粉等等。有压敏型的热熔胶,也有非压敏型热熔胶;有可塑性的热熔胶,也有反应型、不可塑性的热熔胶。从热熔胶主体材料可以分为EVA型热熔胶、PA型热熔胶、PE聚酯型热熔胶、PO型热熔胶、SEC型热熔压敏胶、TPU热熔胶、PUR热熔胶,不同主体材料热熔胶各有特色,各有优缺点,如应用最为广泛的EVA热熔胶,在耐高温方面局限性明显,再比如粘接力最强的PUR热熔胶,但不是热塑性材料,不可反复使用,并且成本价格高,需要高价格的涂胶设备配套。
     
    自动化包装热熔胶是指用应在自动化包装上的热熔胶,通常是EVA类热熔胶或聚烯烃类热熔胶或SBC热熔压敏胶,粘接的纸箱的侧面与封口,热熔胶具有快速固化,初始粘接力强,熔融粘度低,易流动,具有一定的抗低温性能和耐高温性能。
    三,自动包装箱的粘接基材分析
    常见的粘接基材情况:
    A、膜+膜       B、膜+纸      C、纸+纸。膜的类别非常繁多,纸的类别也是千差万别,它们对粘接效果的影响非常大。 自动化包装箱体,输入的是平面的纸板,输出的完整的包装箱,内有包装物品。基材的特性对粘接效果有着非常大的影响,整理如下,较重的物品要求粘接强度更高:
     
    极性:极性相吸,胶与基材极性相似者粘接效果好,反之粘接效果差。
    疏密:疏松基材容易渗透,需较短保压时间,高压力;致密基材反之。
    表面张力:表面张力不足会影响浸润和粘接。电晕处理、打磨有助于提高粘接效果。
    油墨:油墨的极性、疏密、与底纸的粘合效果均会影响热熔胶的粘接效果。
    表面温度:基材表面温度过低会影响胶的浸润、开放时间和渗透;过高则延长固化时间。
    潮气、表面处理剂(如滑石粉、蜡类)、及污染:严重影响粘接强度,潮湿让渗透变得困难,表面处理剂可能与热熔胶发生反应,影响粘接的持久性,污染直接影响粘接效果。
    吸附和迁移性:主要是基材中的填料和助剂,严重影响热熔胶的老化与粘接力。
     
     
    四,设备与工艺
     
    开机速度:速度高的生产线往往降低了对开放时间的要求,但提高了对固化速度的要求。
    使用温度:提高用胶温度会延长开放时间、减慢固化速度。反之亦然。基材温度和环境温    度对胶接强度有着较大影响,基材温度低,容易吸收热熔胶的能量,降低胶的温度,提升胶的粘度,参透性减弱,反之亦然。
    开放时间:设备的开放时间=开放距离/生产线速度,它应比热熔胶的开放时间短。
    压力:足够的压力有助于热熔胶的渗透、浸润和固化。
    保压时间:应设计使设备的保压时间比热熔胶的固化时间长,让热熔胶完全固化后才除去粘合压力。
    用胶量:增大用胶量,可以改善胶的浸润与渗透并提高粘接效果和粘力,延长开放时间,减慢固化速度,用胶量要求适中,他是粘接效果的保证,追求降低成本也不可以无限制的降低用胶量。
    涂胶模式:同等用胶量下,表面积大的喷胶模式开放时间短、固化速度快。
     
     五,热熔胶的性能评估
    热熔胶作为胶粘剂的一种类型有着自身的特点,而热熔胶的检测方法可根据胶种的类型和胶种的应用进行相应的分类,其中关于胶种类型分类主要为:非感压型热熔胶检测和感压型热熔胶检测,而两种不同的检测方法的主要区别就在于胶的性质所决定的;例如对于非感压型热熔胶(EVA、POE、PA、TPU等体系)会检测外观、软化点、粘度、开放时间、固化速度、内聚强度、耐高温性能、抗低温性能、VOC等指标,而对于感压型热熔胶(SBC等体系)会检测外观、软化点、粘度、三力(初粘、剥离、持粘)、内聚强度、拉伸率、VOC、气味等指标。
     
    另外,针对胶种的不同应用需要检测的内容和方法往往会综合考虑客户的实际的生产工艺和应用环境进行相应的实验室模拟评估测试,具体的测试包括:胶的上机性能(客户的涂布工艺及胶水的耐热稳定性),客户基材的粘结测试,测试样品的耐高、低温性能,测试样品的加速老化性能(使用期限)等。
     
     
     
    六,自动化包装热熔胶主要应用的行业
    包裹式封箱接着:如啤酒、方便面、可乐、运动饮料、凉茶、果蔬、醋业、润化油等罐/瓶包装产品的纸箱自动化封箱包裹,要求热熔胶的开放时间与设备封箱速度相匹配;
    吸管粘贴:如牛奶、茶饮料、凉茶、维他奶等纸包与吸管贴着,主要设备为利乐包,要求热熔胶的固化时间与贴管速度相匹配,热熔胶的抗高低温能力与产品的存在环境相匹配;
    纸盘式纸箱接着:如啤酒、红牛、豆奶、易拉罐饮料、饮用纯净水等;
    纸盒封口:如包装糖果、饼干、冷冻食品、冰激凌用纸盒、抽纸盒接着、中西药品、香烟、休闲食品等,自动包装生产纸品牌多,对粘接的要求与包裹式封箱大致相同;
    PET透明盒包装;这种主要用SEC压敏型热熔胶或PUR热熔胶,要求水白无味,粘接强度大,胶的内聚粘度大,能抗较大的回弹力。
    热熔胶在其他行业上的自动化包装应用:如家电用品、家具家私、婴儿车、冷气机、日用洗涤剂、卫生用品、瓷砖、建材等等之自动封箱。
     七,小结
    为满足现代工业化生产中的追求高速、自动化等要求,实现包材快速完成密封、粘合工艺,提高生产效益,减少因为人的主观因素的质量问题,热熔胶在包装领域的应用将会越来越广泛。我国在方便面、啤酒、饮料、牛奶等行业中是主要自动化包装热熔胶的应用行业。一花一世界,一胶一天国。小小的一块热熔胶内部有一个大世界,这个世界里有小份子、大份子,有长链,有苯环等等成份,弄清楚热熔胶的内在结构,搞清楚粘接原理,对于选择合适的热熔胶产品致关重要。站在理论的高端,才更清楚热熔胶、被粘基材、粘接工艺、环境变化等之间对于粘接而言的内在关系,才能更好把握粘接。
     

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