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粘合劑(Bonding agent)是最重要的輔助材料之一,在包裝作業中應用極為廣泛。粘合劑是具有粘性的物質,藉助其粘性能將兩種分離的材料連接在一起。粘合劑的種類很多。

1簡介

粘合劑實際上是一種生的添加劑,由泵輸送到瓦楞機,然後塗到楞峰上。當其處於生的狀態時沒有粘性,只有其在糊線上加熱到一定溫度時,才會變成一種強韌的粘合劑。

2分類

粘合劑的種類很多,通常可作如下分類:
使用特性分
①水溶型粘合劑
用水作溶劑的粘合劑,主要有澱粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等。
②熱熔型粘合劑
通過加熱使粘合劑熔化后使用,是一種固體粘合劑。一般熱塑性樹脂均可使用,如聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯—醋酸乙烯共聚物等。
③溶劑型粘合劑
不溶於水而溶於某種溶劑的粘合劑。如蟲膠、丁基橡膠等。
④乳液型粘合劑
多在水中呈懸浮狀,如醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠等。
⑤無溶劑液體粘合劑
在常溫下呈粘稠液體狀,如環氧樹脂等。
粘合劑是標籤材料和粘結基材之間的媒介,起連結作用。按其特性可以分為永久性和可移除性兩種。它有多種配方,適合不同的面材和不同的場合。粘合劑是不幹膠材料技術中的最重要的成分,是標籤應用技術的關鍵。
按包裝材料分
①紙基材料粘合劑
主要包括澱粉漿糊,糊精,水玻璃,化學漿糊,酪蛋白等。
②塑料粘合劑
主要包括丁苯膠、聚氨酯、硝酸纖維素、聚醋酸乙烯等溶劑型粘合劑;乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯酸共聚物等水溶型粘合劑;醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂等乳液型粘合劑;聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等熱塑性樹脂組成的熱熔型粘合劑等。
③木材粘合劑
主要包括骨膠、皮膠、鯁膠、乾酪素、血膠等動物膠;也包括酚醛樹脂膠、聚醋酸乙烯樹脂膠、脲醛樹脂膠等合成樹脂膠;還包括豆膠等植物膠等。
粘合劑、膠粘劑因表面鍵合和內力(粘附力和內聚力等)作用,能使一固體表面與另一固體表面結合在一起的非金屬材料的總稱。
硼砂
硼砂也有粉狀和粒狀之分,細粒狀的硼砂最好。硼砂根據強度分兩種級別。10摩爾硼砂有10個水分子,稱10級水硼砂。5摩爾硼砂有5個水分子,稱5級水硼砂。5摩爾硼砂的濃度較高。0.35公斤的5摩爾硼砂相當於0.454公斤10摩爾硼砂。同樣量的兩種硼砂用錯的話,產生的後果是嚴重的。如果將硼砂加入生澱粉和水乳液中,然後將混合物加熱,澱粉吸收水份后迅速膨脹,並變得比沒加硼砂時更粘稠。
硼砂的添加量有一定的限度,否則的話,會影響澱粉的膨脹,膠化的漿糊會變脆,乾燥時呈粉末狀態。
苛性鈉只要含76%氧化鈉,而無添加劑的商品級,屑狀粒狀或片狀皆可適用。成份相當於98%的氫氧化鈉。苛性鈉會吸收空氣中的水份而降低其強度。因此,包裝桶如有損壞,不宜使用。打開桶蓋取材后,應立即將桶蓋蓋緊。
甲醛
甲醛呈37%水溶液狀態,按配方規定的容積或濕重計量。在一般粘合劑使用甲醛是為了防腐。在一些防水粘合劑配方中則當作一種化學交聯劑。操作甲醛須配戴防護設備,因為甲醛對眼睛和皮膚具有強烈的刺激性,煙氣決不能吸入。

耐水粘合劑

耐水粘合劑與普通粘合劑不同之處通常是含生澱粉較多,苛性鈉較少,不含或很少含硼砂,當然,耐水粘合劑加進了一定量的防水劑。可採用的防水劑很多,都是水溶性樹脂。這類樹脂與甲醛發生化學交聯以後,在糊線上加熱就會變成不溶於水、具有一定耐水性的粘合劑。
大部分耐水粘合劑的壽命都有一定限度。有的是隨時間的推移逐漸變稠,甚至於在攪動情況下也不能避免。有的機械操作性能好,但耐水程度大幅降低。所以,粘合劑配好之後一定要儘快使用。

3注意事項

增進防水紙板性能的注意事項如下:
1、防水粘合劑的PH值必須控制在規定限度之內;
2、必須比正常的糊線塗得更重一些;
3、生產紙板時盡量多用熱能;
4、面紙水份不宜過高;
5、必須有更多的攪動,而且貯槽中的防水粘合劑須儘快使用;
6、如效果仍然不佳,唯一的補救辦法是多加樹脂。

4水性

主要是通過表面吸收水份來完成干固或粘結的。粘合劑中的生固體澱粉,在糊線上膠化吸收水份。粘結時間為幾秒鐘至一分鐘左右。水份逐漸地被周圍的空氣和紙纖維吸收。這種傳統方式的粘合劑一般用於瓦楞紙板生產線,能立即 產生堅固的粘結效果。
為達到滿意的粘結效果,在澱粉和水乳液中須加入一種稍有粘性的懸乳液,內含預先膠化的澱粉。這種懸乳液能使生澱粉懸浮於水中並防止其沉澱;增加濃度便 於被上膠輥帶上並在輥上形成適當厚度的糊膜;調節粘度以便使紙纖維適當濕潤初步粘附;保證生澱粉分子周圍有大量水份,以便加熱時澱粉能最大限度地膨脹並
完全膠化;須加入苛性鈉以調整和控制澱粉的膠化溫度,直至最低。
為達到滿意的粘結效果,還須加入硼砂,使生澱粉在加熱時吸收所有可供吸收的水份;使澱粉膠化時產生適當的粘性和韌性;起到緩衝劑的作用,防止苛性鈉在最低膠化溫度之下使一部分生澱粉膨脹。

5保管

粘合劑多以高分子物質為土體,有的則要加一定的溶劑,依靠化學反應或物理作用來實現固化,這些在粘合劑保管過程中均會緩慢地發生,因此.粘合劑都有一定的儲存期,這與儲存條件,如濕度、溫度、通風等相關。為了確保粘合劑在規定期限內性能基本不變,嚴格注意保管粘合劑的方法就十分必要。對於不同膠種的粘合劑,因其性質不同,保管條件也不盡相同。
現將幾種常用粘合劑保管的注意事項簡介如下;
1、環氧樹脂粘合劑應在通風、乾燥、陰涼、室溫環境儲存,期限為半年到一年。
2、酚醛樹脂粘合劑應裝在密閉的容器中,儲於陰涼、遠離火種的地方,期限為半年到l年。
3、多異氰酸酯膠液應裝入棕色瓶中,避光低溫儲存,不能用金屬容器,不能用橡膠與軟木瓶塞。並嚴防水分進入,否則會發生聚合變質;預聚體聚氨酯粘合劑切忌低溫儲存,以防凝結,甲組分可儲存期為2年,己組分要注意防潮,並避免與水分或其它含活潑氫的物質接觸,期限為半年到1年。
4、脲醛樹脂粘合劑儲存的溫度應盡量低.若加入5%的甲醇呵提高儲存穩定性。
5、氯丁橡膠粘合劑的盛裝容器,密封性要好.室溫下儲存,不可溫度過高(>30℃)或過低(<5℃),遠離火源.儲存期為3—6月。
6、a-氰基丙烯酸酯粘合劑應在密封、低溫、乾燥、避光、陰涼的地方儲放,期限1年。玻璃瓶盛裝要比塑料瓶盛裝的儲存期長。
7、厭氧膠應儲存在陰涼、避光處,儲存期為半年,包裝容器的材料應是聚乙烯,切忌使用鐵制容器,並不可裝滿,以免固隔絕空氣而聚合變質失效。
8、SGA粘合劑應密封儲存,兩組分須隔離,放在陰涼、通風、低溫、乾燥處,期限為半年到1年。
9、聚脂酸乙烯酯乳液(乳白膠)應用玻璃、陶瓷、塑料的容器包裝,儲放溫度為5~30c,注意防凍,儲存期為1年。
10、熱熔膠應在避光、隔熱、室溫下儲存。
11、無機粘合劑應密封儲存,以防吸潮影響使用。

6綠色革命

1991年5月,國家經委、技術監督局、外貿部再次通知,「自1992年國內所有包裝廠禁用泡花鹼為粘合材料」。但苦於一直找不到替代品,國外有人譏稱:中國有一流的產品,但包裝卻是不入流的。尤其在當前紙包裝行業的發展趨勢下,都要求使用綠色包裝,保護環境,特別是加入世貿組織對包裝環保要求將更高。為了滿足時代要求和粘合劑需求及發展趨勢,新一代的專利產品「龔氏牌」DN-90系列多功能澱粉粘合劑應運而生,它是一種新型固體粉末粘合材料,以澱粉為主要原料,經氧化、交鏈聚合反應而成。該產品的特點是無毒、無味、無腐蝕,具有初粘強,乾燥快,防潮性能好,貯運和使用十分方便,產品無三廢污染,價廉物美,適用於各類生產規模的廠家使用,產品完全符合國家外貿出口包裝要求,該產品的研製者龔經強先生適時而生,創建了龔氏粘合劑發展有限公司,將科技成果轉化為實際生產力,為中國人爭了一口氣。作為國家星火計劃推廣項目的「龔氏牌」DN-90快乾型澱粉粘合材料不僅淘汰了已使用百餘年的泡花鹼(水玻璃),且代替了昂貴的白浮膠和聚乙烯醇等粘合材料,填補了國內空白,處於國際領先水平,是降低紙箱生產成本提高包裝質量和增加經濟效果的最佳換代產品。在中國包裝業的巨大市場面前,龔氏澱粉沾合材料的問世意尤顯重大,它不但有利於人身健康,有利於環保,且使用戶受益匪淺,僅浙紙集團彩盒廠使用該產品替代乳白膠一年就省下50多萬元成本。「龔氏牌」DN-90快乾型澱粉粘合材料作為一種「綠色」材料,無疑對紙包裝工業注入了新的活力,被譽為中國紙包裝行業中的一場綠色革命。
淺談膠粘劑正確使用方法
1、粘接工藝的程序::表面處理對於不同性質的被粘物和不同的情況,進行表面處理。嚴格可分為一般方法,化學方法和物理方法。在裝飾行業中,主要針對被粘物件進行簡單處理。如:塵埃、油污、糙面、水分等方面進行處理,確保被粘面清凈、乾燥、無油污。
2、塗膠被粘表面應均勻塗膠,以保證浸潤,,儘可能避免氣泡產生,因有氣孔而使粘接強度大大下降,導致發生脫膠。應注意一次對準位置,不可錯動,可加壓,排除空氣,使之緊密接觸。
3、固化膠粘劑通過化學和物理作用,使其膠層變固體的過程。固化是獲得粘接性能的最後一步,對粘接強度影響極大。在固化過程中,溫度、壓力、時間是固化工藝的三個重要參數,每一參數的變化對粘接強度都有直接的影響,(每一種膠粘劑都有特定的固化溫度和時間),固化時施加一定的壓力,應該說對所有膠粘劑都是必要的,因為加壓有利於膠粘劑的擴散滲透,與被粘物緊密接觸,有助於排氣體、水份,避免產生氣泡、孔隙而使膠層均勻及被粘物位置固定。無論是靠化學反應還是物理作用來完成膠層固化,都需要一定的時間,為了固化完全得到最大的粘接強度,必須保證有足夠的固化時間,(這是通常所提的要一定時間令膠粘劑達到最終粘力)。

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