熱熔膠

熱熔膠

熱熔膠是一種可塑性的粘合劑,在一定溫度範圍內其物理狀態隨溫度改變而改變,而化學特性不變,其無毒無味,屬環保型化學產品。印後裝訂工藝技術在上世紀80年代國中期特別是改革開放以後,發展極為迅猛,無論是在工藝還是在設備材料等各方面均與以前大不相同。特別是近些年來,使用熱熔膠粘結書籍本冊的裝訂工廠越來越多。

基本信息

基本概述

熱熔膠粘合是利用熱熔膠機通過熱力把熱熔膠熔解,熱熔膠外觀)熔膠後的膠成為一種液體,

(圖)熱熔膠熱熔膠
通過熱熔膠機的熱熔膠管和熱熔膠槍,送到被粘合物表面,熱熔膠冷卻後即完成了粘合。

熱熔膠的組成:基體樹脂+增粘劑+增塑劑+抗氧劑+填料
印後裝訂工藝技術在上世紀80年代國中期特別是改革開放以後,發展極為迅猛,無論是在工藝還是在設備材料等各方面均與以前大不相同。特別是近些年來,使用熱熔膠粘結書籍本冊的裝訂工廠越來越多。全年用熱熔膠粘結書籍本冊的數量近30億冊,所用熱熔膠量近8000噸。這種工藝已成為粘結書冊的主要方法,並且今後還有進一步發展的趨勢。因為這一工藝滿足了現代出版界出書快、周期短的需要。適應了現代社會生產的節奏。
長期以來由於印後裝訂的多工序複雜性,印裝之間的不同程度的種種不平衡狀態,其中包括工藝、設備、材料、管理等多種問題。如書籍的粘結材料,多年來都使用麵粉漿糊和後來的合成樹脂膠聚醋酸乙烯(PVAC)、聚乙烯醇(PVA)等。多數屬於冷性膠,乾燥全憑所處的溫度或通過乾燥工具與設備完成。這種乾燥方法緩慢而延誤時間且書籍不易迅速定型。導致書籍裝訂周期過長,而選用熱塑性的熱熔膠粘結書冊,就能解決這一矛盾,大大提高裝訂加工的速度,縮短出書周期,適應了出版和社會的需求。下面就EVA熱熔膠及其使用的一些問題進行介紹,以提供同行參考。
執行標準:SY/T4054-2003
性能:本熱熔膠粘接力強,適應溫度範圍寬,具有良好的耐熱、耐寒性、耐酸鹼鹽介質腐蝕和熱穩定性,固定性好,抗滑移,粘接強度高,耐溫性能優異等特點。
適用範圍:油氣管道、熱力管道施工中熱收縮帶補口搭接時的固定。

熱熔膠是一種可塑性的粘合劑,在一定溫度範圍內其物理狀態隨溫度改變而改變,而化學特性不變,其無毒無味,屬環保型化學產品。

熱熔膠粘合是利用熱熔膠機通過熱力把熱熔膠熔解,熔膠後的膠成為一種液體,通過熱熔膠機的熱熔膠管和熱熔噴槍,送到被粘合物表面,熱熔膠冷卻後即完成了粘合,要發揮出熱熔膠在包裝行業套用的優勢,必須使用優質熱熔膠及相應的質量性能可靠的熱熔膠機加以匹配。

熱熔膠設備方面,在選擇熱熔膠機時,要綜合考慮成本和效率。根據速度要求、生產場地、布局合適的熱熔膠機及熱熔膠管、噴嘴及配套輔助設備,以實現自動化噴膠或半自動化噴膠,進而發揮熱熔膠的優勢來取得最大效果和經濟效益。此方面可向專業的熱熔膠機廠商諮詢,總的說來,採用全自動或半自動的噴膠方式較手工方式大大發揮出熱熔膠在封箱方面的速度和成本優勢。

產品選擇

一、膠的顏色要求理應有差別。若被接著物本身對顏色沒有特殊要求,推薦使用黃色熱熔膠,一般來說,黃色熱熔膠比白色粘性更好。
二、被接著物表面處理。熱熔膠對被接著物的表面處理沒有其他粘合劑那么嚴格,但被接著物表面的灰塵、油污也應做適當的處理,才能使熱熔膠更好地發揮粘合作用。
三、作業時間。作業快速是熱熔膠的一大特點。熱熔膠的作業時間一般在15秒左右,隨著現代生產方式--流水線的廣泛套用,對熱熔膠的作業時間要求越來越短,如書籍裝訂和音箱製造對熱熔膠的作業時間要求達到5秒左右。
四、抗溫。熱熔膠對溫度比較敏感。溫度達到一定程度,熱熔膠開始軟化,低於一定溫度,熱熔膠會變脆,所以選擇熱熔膠必須充分考慮到產品所在環境的溫度變化。
五、粘性。熱熔膠的粘性分早期粘性和後期粘性。只有早期粘性和後期粘性一致,才能使熱熔膠與被接著物保持穩定。在熱熔膠的生產過程中,應保證其具有抗氧性、抗鹵性、抗酸鹼性和增塑性。被接著物材質的不同,熱熔膠所發揮的粘性也有所不同,因此,應根據不同的材質選擇不同的熱熔膠。

熱熔膠指標

鞋材用熱熔膠:主要用於如狀、鞋、帽的生產
熔融粘度:8000CPs/180℃
軟化點:95℃正負不超過5℃
加德納顏色:0±0.2
初粘性:>20#銅球
剝離強度:>4.8N/in2
融化溫度:160-180°
電子產品熱熔膠
熔融粘度:8000CPs/180℃
軟化點:85℃正負不超過5℃
加德納顏色:0±0.2
初粘性:>20#銅球
剝離強度:>4.3N/in2
融化溫度:160-180°
最適宜:白色透明
塗布複合壓敏膠
熔融粘度:7500CPs/180℃
軟化點:85℃正負不超過5℃
加德納顏色:0±0.2
初粘性:>15#銅球
剝離強度:>4.5N/in2
推薦溫度:160℃-180℃
包裝盒用熱熔膠
熔融粘度:6000CPs/180℃
軟化點:95℃正負不超過5℃
加德納顏色:0±0.2
初粘性:>15#銅球
剝離強度:>4.8N/in2
推薦溫度:150-170°
日常用品主要用於婦女衛生棉、兒童尿布、病床墊辱、老年失禁用品等
熔融粘度:6500CPs/180℃
軟化點:82℃正負不超過5℃
加德納顏色:0±0.2
初粘性:>20#銅球
剝離強度:>4.3N/in2
推薦溫度:150-170°

品種改性

通過摻混、接枝等辦法對現有品種進行改性以提高熱熔膠的性能。例如穩定劑用於防止氧化;增粘劑改善粘接強度;石蠟降低粘度改變表面性質;各種填料可提高粘度、熔點和粘接強度等。研究各種配合劑的品種、用量,並進行配方最佳化以滿足不同需求。

產品用途

織物用熱溶膠

主要用於如狀、鞋、帽的生產。使用該膠的服裝不僅具有挺括、豐滿的外觀質量,還有著洗後自然平整,不經熨燙便可穿用的特點。使用該膠的鞋、帽輕盈透氣,保型性好,尤其用於製鞋行業,還具有穿著舒適,減少鞋臭的優點。該用途熱溶膠的技術指標如下:
外觀:白色或微黃色粒狀或粉狀。
熔點:105-115℃:熔融指數:18-22g10min(160℃);
松裝密度:0.48-0.52g/cm3;安息角:30-35度;
粘接強度:≥1.5-2.0kg/25mm;耐洗性:≥5次。
此類熱溶膠可分為聚醯胺(PA)、聚酯(PES)、聚乙烯(LOPE和HDPE)和聚酯醯胺(PEA)等,該類膠粘劑已通過五項成果鑑定,完成國家“七五”攻關、河北省“八五”攻關項目,獲國家發明獎、天津市、河北省科技成果獎各一項、獲國家發明專利三項。
包裝和書刊裝訂用熱溶膠
食品、飲料、速食麵、香菸、啤酒、醫藥等包裝封箱,大都使用熱溶膠通過封箱機來完成。書刊裝訂行業現已廢除舊有的線、釘裝,改用熱溶膠粘制工藝,不僅提高裝訂質量,更重要是大大加快裝訂速度,該用途熱溶膠技術指標如下:
包裝用書刊用
外觀白色粒狀淺黃色片狀
熔點(℃)70-8465-78
粘度2500-35005500-6500
硬度78-8265-75
固化速度3-50-20

熱溶壓敏膠

主要用於婦女衛生棉、兒童尿布、病床墊辱、老年失禁用品等。特別是後者,隨著我國人口結構的不斷老齡化。今後老年失禁用品的需求將會迅速增加。該用途熱溶膠的技術指標如下:
外形:白色或微黃色塊狀粘彈、固體;
熔點:80-90℃;
粘接強度:2.0-2.51g/25mm;
衛生要求:無味、無毒、不刺激皮膚。

多用途溶劑型熱溶膠

在諸多產品的生產中,如:熱溶轉印、液晶材料密封、壁紙防偽、書畫裱糊、計算機列印、食品生產日期打字、電線電纜劑打碼等都是套用熱溶膠的性能,但不能使用現有的粒或粉狀的劑型,不須在適宜溶劑的存在下製成液狀,塗布於某種基材上,獲得薄而均勻的膠膜,方可用於後道工序的生產。由於溶質(熱溶膠)的種類不同,可以制的多種用途的溶劑型熱溶膠。

家具熱熔膠——用於木器、家具貼合木邊、PVC、三聚氰胺樹脂等。適用於各種直線封邊機、曲線封邊機,軟成型封邊機,後成型封邊機等。
包裝熱熔膠——用於自動紙箱、紙盒包裝製作、食品包裝、軟包裝、醫用包裝、瓶罐標籤等。
書刊裝訂熱熔膠——用於書刊、無線裝訂等。
皮鞋定型熱熔膠——用於皮鞋定型等。
膠合板熱熔膠——用於木地板製作、膠合板拼接等。
壓敏熱熔膠——用於製造婦女衛生棉。
膠槍熱熔膠——用於棒狀熱熔膠槍用、粘合各種工藝品等。
熱縮套管熱熔膠——用於通信電纜塑膠熱縮套管、石油套管等熱縮材料(PE、PP、PVA、PVC…)的粘接。
服裝襯布熱熔膠——用於服裝領襯、腰襯等的粘接。
熱熔膠機主要特點:
1、膠箱內層表面採用特氟龍塗層防止炭化,確保膠質最佳狀態,減少堵塞。
2、齒輪泵採用變頻調速,精確控制膠量輸出。
3、精密過濾裝置去除雜質,防止噴頭堵塞。
4、溫度採用精確的PID智慧型控制。
5、控制系統具有高低溫保護功能,防止設備的損壞。

選擇熱熔膠的因素

在選擇熱熔膠時應審慎地考慮以下因素:
一、顏色。因被接著物的顏色不同,對熱熔膠的顏色要求理應有差別。若被接著物本身對顏色沒有特殊要求,推薦使用黃色熱熔膠,一般來說,黃色熱熔膠比白色粘性更好。
二、被接著物表面處理。熱熔膠對被接著物的表面處理沒有其它粘合劑那么嚴格,但被接著物表面的灰塵、油污也應做適當的處理,才能使熱熔膠更好地發揮粘合作用。
三、作業時間。作業快速是熱熔膠的一大特點。熱熔膠的作業時間一般在15秒左右,隨著現代生產方式--流水線的廣泛套用,對熱熔膠的作業時間要求越來越短,如書籍裝訂和音箱製造對熱熔膠的作業時間要求達到5秒左右。
四、抗溫。熱熔膠對溫度比較敏感。溫度達到一定程度,熱熔膠開始軟化,低於一定溫度,熱熔膠會變脆,所以選擇熱熔膠必須充分考慮到產品所在環境的溫度變化。
五、粘性。熱熔膠的粘性分早期粘性和後期粘性。只有早期粘性和後期粘性一致,才能使熱熔膠與被接著物保持穩定。在熱熔膠的生產過程中,應保證其具有抗氧性、抗鹵性、抗酸鹼性和增塑性。被接著物材質的不同,熱熔膠所發揮的粘性也有所不同,因此,應根據不同的材質選擇不同的熱熔膠。

中國大陸熱熔膠市場現狀

2012年,中國大陸熱熔膠行業增速明顯下降,原因是一:是國內外經濟低迷,需求下降。二:是國內熱熔膠企業近年低水平的發展所暴露的問題。主要有以下幾個方面。
一:產品結構不合理,產能過剩,
由於熱熔膠具有使用和生產方面的優勢,近年來熱熔膠行業發展很快,市場銷量逐年增長,並在世界熱熔膠產銷比中占有很大的比重,尤其是傳統熱熔膠生產投入及技術含量低,吸引了眾多中小型企業的加入,生產陷入無序狀態,市場上低檔,低附加值的產品出現了嚴重過剩的現象,因此2012年傳統的熱熔膠部分產品銷售量首次出現了下降,該類產品面臨著結構調整的狀況,而聚烯烴,TPU,SBC等熱熔膠品種卻保持了較好的發展,因此今後一段時期中國大陸熱熔膠中小企業應加快結構調整,加快和完善熱熔膠產品品質和品牌建設,穩中求進,這是熱熔膠行業發展的基本態勢。
二:中小企業缺發創新能力
中國大陸熱熔膠生產企業大部分為民營企業,產業規模小而分散,人才,資金等方面相對都比較有限,普遍存在研發投入不足,創新能力低的現象,因而市場競爭力難以持久,隨著熱熔膠行業不斷成熟,用戶要求不斷提高,勞動力,資源成本逐漸上漲,特別是低檔熱熔膠產品供大於求,導致許多中小型熱熔膠廠家陷入困境。因此只有加大研發投入力度,提高企業自主創新能力,以高品質的熱熔膠產品占領市場,進而才能在競爭中生存發展下去。
另一方面熱熔膠行業是一個小品種,大市場的行業,隨著該行業新材料,新技術,新設備,新藝的不斷出現,使得熱熔膠市場和產品越來越體現出專業化,精細化,個性化,多樣化的特點,如果熱熔膠生產企業能夠抓住市場的這個特點,及時創新,集中有限的人力,物力,採用新工藝,新設備,研發熱熔膠新品種,增加熱熔膠新性能,產品向小而精,小而專的方面發展,這樣還是能夠在市場中立於不敗之地的。
三:產品的安全環保性。
隨著社會發展,對產品的安全環保提出了更高的要求,熱熔膠產品相對其他膠粘劑是安全環保的,但是其仍歸屬化工行業,社會存在談化色變的現象,因而熱熔膠行業也面臨著新的安全環保的壓力,的確如果從更高的環保要求來說,例如要符合歐盟環保法規,許多增粘劑,助劑原料是不能直接用的,特別隨著熱熔膠出口量不斷增長,上述問題將顯得更為重要。因此使用符合環保法規的原材料,開發可循環利用,可生物降解的熱熔膠產品是熱熔膠企業的一個新課題。
中國大陸熱熔膠生產企業存在的問題是多方面的,如人才問題,生產設備,生產效率落後問題,企業效益問題等等,當然也存在著許多熱熔膠企業的生產和技術已經達到國際先進水平,引領著行業健康發展的新潮流。
從總體上看,熱熔膠行業處於結構調整時期,特別是包裝,汽車等行業對熱熔膠的大量採用,為熱熔膠產品的調整和發展帶來了新機遇,同時很多高性能,特殊性的高附加值熱熔膠產品還是依靠進口,對於國內熱熔膠企業來說,這是個空白,有待挖掘。儘管2012年,中國大陸熱熔膠行業銷售數量和銷售額增長速度放緩,也許2013年仍還是比較難的,不過熱熔膠粘劑作為新興材料子行業,其增長格局依然可以期待,前景依然樂觀。

熱熔膠的軟化度和固著速度

我國熱熔膠市場相比於國外市場來說,其內在質量、工藝手段以及原材料和生產設備性能方面都有一定的差距,針對國內目前熱熔膠市場,制定一套熱熔膠質量評估標準是很有必要的,以上只是從熱熔膠本身性能出發分析了熱熔膠的相關性能,期望能夠幫助廣大使用者更好地了解熱熔膠,在選取熱熔膠的過程中有一定的參考作用。
熱熔膠是在常溫下為固體,加熱時就逐漸軟化並變成具有一定流動性和滲透力的黏稠液體,並可對作用物表面產生一定的潤濕親和力,冷卻後又固化凝結的物質。我國印刷市場上供應的書刊無線膠訂熱熔膠黏劑,主要以EVA型熱熔膠為主。EVA型熱熔膠在我國的生產與推廣套用時間並不長,由於膠訂工藝的推廣才使得印刷企業對熱熔膠的供需量不斷上漲,但大部分國內廠商由於工廠技術力量薄弱,設備落後,缺乏必要的檢測和控制手段,生產的產品技術含量較低,沒有穩定可靠的質量支持,產品質量參差不齊,嚴重影響了印後加工的質量,造成裝訂事故,所以用行業標準規範EVA熱熔膠的生產和使用是有必要的,本文針對EVA熱熔膠這一產品特性,談談它的技術標準涵蓋的幾個方面。
1.黏著性、流動性能
由於熱熔膠的特殊用途,要求熱熔膠有一定的熔融黏度,這樣才可以保證熱熔膠在熔融溫度下具有良好的流動性和潤濕性,能對紙張纖維有充分的滲透能力和粘接強度。如果熱熔膠的熔融黏度過低,會使書背上膠量不足;而熔融黏度太高,流動性就差,影響書背的粘接效果,翻書時容易產生散頁或在書背上出現裂痕。
2.對溫度的適應性
熱熔膠對溫度的敏感性比較高,一般好的熱熔膠應具備耐低溫、高溫以及對溫度的熱穩定性等性能,熱熔膠的耐低溫性能直接關係到膠訂書在寒冷環境中使用的安全性,而耐高溫性能直接與熱熔膠的老化性能相聯繫。
3.軟化度
熱熔膠的軟化度和固著速度有直接關係,軟化度過低時,它的固化速度會變慢,這樣會造成書在裁切時變形或者不能裁切,影響聯動線的生產效率,從而增加生產成本;軟化度過高時,固化速度會加快,但會影響熱熔膠的有效結合時間(即開放時間),開放時間過短,會造成書芯與封面脫開,一般要求熱熔膠的軟化度在80~90℃之間。
一般情況下,熱熔膠的韌性越好,低溫的性能就會越好,反之亦然。熱熔膠的低溫性能測試一般是在某一低溫環境下,因為這時的膠體不易脆裂;熱熔膠的耐高溫性能主要是指熱熔膠在一定溫度下(一般略高於熔融溫度),不會產生膠體變色、黏度下降等現象;熱熔膠的熱穩定性就是指它耐老化的性能,好的熱穩定性是指熱熔膠在長時間加熱過程中,不會產生膠液變色,同時在使用過程中表面不結皮,一般熱熔膠的熱穩定性應該表現為,在一定恆溫條件下加熱一段時間,其色度和黏度的增加有一定的範圍。較簡單的一個方法是在較高的溫度下將膠樣恆溫處理,抗老化性能差的膠變化會十分明顯易查。
4.抗拉伸強度、硬度
為了使書刊包裝成型好,在頻繁翻閱、折壓展平時不發生散頁、掉頁等現象,熱熔膠既要有適當的硬度(一般為HS78°~90°),也應有適宜的韌性。在對紙纖維進行了充分滲透的前提下,具備較高的拉伸強度和適當的斷裂伸長率是有必要的,一般是通過硬度和抗拉伸強度兩項指標來評價熱熔膠的性能的。
熱熔膠的硬度與所膠訂書的抗折強度有直接關係。硬度高,書頁訂縫間就能承受一定的抗折力,書背堅挺、美觀。此外,硬度高還可適當考慮減少膠層的厚度,降低熱熔膠的使用單耗。反之,如果硬度低就需增加膠層厚度來提高強度,特別是紙張質量較好的大克數雙膠書頁或多印張的厚書。
在熱熔膠與紙張足夠親合,即熱熔膠對紙纖維有充分滲透的前提下,熱熔膠還應具備較高的抗拉強度,以保證熱熔膠對書的粘接力和使用強度,使書在使用過程中不發生散頁、掉頁和開裂現象。當熱熔膠的拉伸強度大於4MPa時,既有利於膠訂成書的質量控制,也可降低製作的綜合成本。韌性、硬度和強度間是相互關聯的。熱熔膠斷裂伸長率低於100%時,書背會因不抗外力衝擊而脆裂破壞,反之,又因其斷裂伸長率過高而呈彈性,而造成超過膠體與紙張纖維多向親和力總和而脫膠掉頁,或因展平過度而變形。
5.色度和氣味
熱熔膠在外觀上,除了用於彩色印刷用紙時需要添加相應色料以外,一般優質的膠料或膠片表面光滑、有光澤、沒有粗糙的雜質顆粒。一般優質熱熔膠產品的色澤均為乳白色或淺淡黃色,光澤柔潤,密度一般在0.93g/cm3左右。沒有光澤的膠說明原料混熔性差,如原料不能充分混熔,將會失去原料應有的作用,這種膠對紙張的滲透性差,粘合力不強,膠訂質量就沒有保證,同時熱熔膠在熔融過程中散發出的氣體也應在評測指標之內,一般操作人員傾向於無毒無異味的熱熔膠,不過在選擇熱熔膠以及對熱熔膠評測的過程中,無毒的熱熔膠是首先要保證的,所以熱熔膠的色度和氣味也應在其評測體系之中。
6.比重
只要把膠放在水中即可檢測膠的比重,優質的膠應長期漂浮水面不下沉。一般比重大於1的膠會沉入水底,比重小於1的膠則浮於水面。比重大於1的膠,綜合性能指標低於比重小於1的熱熔膠,另外,熱熔膠的比重越大,在膠層相同時,單本用膠重量越大,而這也會明顯增加生產成本。

使用事項

說到熱熔膠機在各行業中的套用,使得我們相關的產業的發展推向了一個高級階段,產能及其相關的操作人員配置方面也發生了變化。所以這得益於現今科技發展給我們帶來的便利。但目前有多少人知道相關耗材的成份有哪些呢?我們最為常用的就是熱熔膠棒,熱熔膠棒的成分有哪些?
現今熱熔膠棒擁有強度高,耐老化,無毒害,熱穩定性好等優勢.可用於木材,塑膠,纖維,織物,金屬,家具,燈罩,皮革,工藝品,玩具電子,電器元器件,紙製品,陶瓷,珍珠棉包裝等互粘固體,能普遍為工廠,家庭使用。
熱熔膠棒為白色不透明(強力型),無毒害、操作方便,連續使用沒有炭化現象具有快速粘合,強度高,耐老化,無毒害,熱穩定性好,膠膜韌性等特點.。形狀有棒、粒狀。耐低溫熱熔膠適用於熱熔膠槍,機,用於粘合木、紙類製品、纖維品、皮革、金屬,塑膠,特別適用於出口及高寒地區,低溫地區使用,粘性好,不開掉膠,不開裂屬高檔熱熔膠產品,無毒、符合環保要求。中等硬度,有較好的韌性,中等流動性,粘合力強,易操作。

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