熱熔膠材料.doc

熱熔型膠粘劑，簡稱熱熔劑，以熱塑性樹脂為基體。它通常為單組份，具有很快的固化速度，對于各種材料，其中包括一些用其它膠粘劑難以膠接的非極性塑料，都具有良好的浸潤性和較高的膠接強度。它原料來源豐富，價格低廉，因此已成為最有發(fā)展前途的膠粘劑之一。按照基體的化學(xué)組成，熱熔劑可分為乙烯-醋酸乙烯共聚體型（簡稱EVA 型）、聚酰胺型、聚酯型和聚氨酯型等多種，其中最主要的是EVA 型。熱熔劑的固化與其它類型的膠粘劑不同，它不產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，也不依靠膠液溶劑的揮發(fā)達到固化的目的，而僅是從加熱熔融狀態(tài)通過冷卻過程自然恢復(fù)到固態(tài)。因此，熱熔膠的膠接效果是依靠它在熔融狀態(tài)時對膠接表面良好的浸潤性，以及由此所產(chǎn)生的冷卻固化狀態(tài)下的膠接強度來實現(xiàn)的。熱熔膠粘劑是熔化時使用的熱塑性粘接材料，當(dāng)冷卻時變?yōu)楣腆w，并有一定的強度。這種熱塑性100%固體的物質(zhì)，熔點范圍為65-100度。從理論上看，任何一種熱塑性塑料都可做成熱熔膠粘劑，不過常用的十幾種熱熔膠粘劑在79.4度或更高一些溫度下理想的固體，然后急劇熔化成為低粘度液體，易于涂布并能潤濕被粘接表面，隨后冷卻便迅速固化。使用熱熔膠粘劑時，除了常規(guī)的物理性質(zhì)和強度外，一定要考慮軟化點、熔融粘度、熔體指數(shù)、結(jié)晶性、粘性、熱容、熱穩(wěn)定性等因素。熱熔膠粘劑用的原材料一般并不是新開發(fā)的，然而適當(dāng)配方的樹脂與處理樹脂所用設(shè)備的配合，則與熱熔膠粘劑工藝的成功很有關(guān)系。雖然目前用的熱熔膠粘劑熔化溫度為79.4度，但也有在更高的溫度（149-288度）下使用的。除了熱塑性聚合物之外，還加入其他一些成分，用以改善熱熔膠粘劑的工藝性、粘接性和使用性。例如穩(wěn)定劑用于防止氧化；增粘劑改善粘接強度；石蠟降低粘度改變表面性質(zhì)；各種填料可提高粘度、熔點和粘接強度。熱熔膠粘劑僅以制造商的編號或指定的名稱出售，并無通用的標志，這與許多其他膠粘劑是一樣的，因此，不同牌號類似的熱熔膠粘劑的比較是很困難的。熱熔膠粘劑最重要的特性之一就是使用溫度，如果熱熔膠粘劑熔化溫度低，則使用溫度必然低，這是個缺點。低熔點的熱熔膠粘劑在有負荷時隨時會發(fā)生蠕變。熱塑性塑料有粘性液體的某些特點，毫無例外，在有負荷時不能保持尺寸穩(wěn)定性。因此熱熔膠粘劑主要用作不承受負荷的定位。熱熔膠粘劑的主要缺點是強度低，耐熱性差。與其他膠粘劑不同，熱熔膠粘劑的固化過程是可逆的，多數(shù)熱熔膠粘劑在77癈開始喪失強度，最大剪切負荷容量一般約3.4MPa。最近用熱熔膠粘劑粘接未處理的高密度聚乙烯，搭接剪切強度達到4.3MPa。 熱熔膠不含溶劑、無污染、固化迅速、粘接面廣，適用于連續(xù)化生產(chǎn)，便于貯存和運輸，安全方便。主要分為通用型熱熔膠、熱熔壓敏膠和熱熔粉。目前，通用型熱熔膠主要應(yīng)用于包裝，書箱的無線裝訂，也有少量用于制鞋、建筑和電器等部門。其中EVA熱熔膠約占90%以上，也有少量使用PET和PA(聚酰胺）熱熔膠。熱熔膠的基本理論 熱熔膠，顧名思義是一種受熱后成為熔融狀態(tài)，經(jīng)涂布而將各種材料粘合在一起的膠。熱熔膠和其他粘合劑相比有如下特點： 100%固體組成，不含有溶劑和水的成分； 具有熱可塑性，即可以反復(fù)受熱熔化和降溫固化，此過程可逆，熱熔膠的化學(xué)物理性質(zhì)不會因此而改變； 熱熔膠必須在受熱成為熔融狀態(tài)下才能涂布； 熱熔膠經(jīng)冷卻后固化而產(chǎn)生粘合力。 用于一次性衛(wèi)生用品行業(yè)的熱熔膠主要是壓敏型熱熔膠，“壓敏”指熱熔膠在常溫下對壓力敏感，受到壓力就會有粘性。 熱熔膠的成分因其用途等不同有很大差別。用于一次性衛(wèi)生用品行業(yè)的壓敏型熱熔膠主要由以下幾部分: 熱塑性彈性體：提供熱熔膠本身的強度和韌性； 增粘樹脂：用于改善潤濕性能和初粘性能； 礦物油：主要用于調(diào)節(jié)熱熔膠的粘度值； 抗氧化劑等：抗氧化劑主要用于改善熱熔膠的熱穩(wěn)定性能。 熱熔膠自從問世以來，由于其粘接強度大，固化速度快等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于食品包裝、書本裝訂、一次性衛(wèi)生用品行業(yè)、家具行業(yè)等諸多領(lǐng)域。 以上理論是基于熱熔膠傳統(tǒng)技術(shù)而言。過去十多年來，新一代具有交聯(lián)性質(zhì)的熱熔膠技術(shù)已逐步成熟，它以聚氨酯為主要原料，沒有可塑性，具有明顯高于傳統(tǒng)熱熔膠的耐熱性能和耐化學(xué)性能。 熱熔膠在一次性衛(wèi)生用品行業(yè)的應(yīng)用 熱熔膠在一次性衛(wèi)生用品行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，除了傳統(tǒng)的婦女衛(wèi)生用品(衛(wèi)生巾/護墊等)和紙尿褲(嬰兒紙尿褲和成人失禁產(chǎn)品)外，在醫(yī)療用品(手術(shù)衣/醫(yī)療床墊，手套，鞋套，口罩)和寵物用品(寵物墊和寵物尿褲)的應(yīng)用也在日益擴大。 熱熔膠在一次性衛(wèi)生用品制造中的功能主要包括: 婦女衛(wèi)生用品的背膠； 結(jié)構(gòu)膠； 彈性線膠； 其他功能包括獨立包裝袋封口膠和獨立包裝 點膠。 隨著一次性衛(wèi)生用品行業(yè)的發(fā)展，伴隨著熱熔膠涂布技術(shù)的革新，各種新材料的不斷涌現(xiàn)以及新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，熱熔膠技術(shù)也處于不斷前進之中。下面我們重點探討熱熔膠新技術(shù)的發(fā)展和最新趨勢。 低溫?zé)崛勰z幾乎沒有碳化，減少圖中的噴嘴堵塞等現(xiàn)象，大幅降低機器的維修保養(yǎng)費用。 熱熔膠行業(yè)的新技術(shù)及發(fā)展趨勢 1. 低溫?zé)崛勰z 低溫?zé)崛勰z突破了一般傳統(tǒng)熱熔膠的使用極限。其正常操作溫度僅為110-130，而在此之前，一次性衛(wèi)生用品行業(yè)熱熔膠的正常使用溫度在160左右，低溫?zé)崛勰z比傳統(tǒng)熱熔膠的使用溫度低了30以上。低溫?zé)崛勰z和傳統(tǒng)熱熔膠相比具有明顯低的粘度值（見表1），保證在低溫操作條件下滿足各項涂布工藝要求。 低溫?zé)崛勰z所帶來的直接好處是節(jié)省電費和機器維修保養(yǎng)費用。大量實際應(yīng)用顯示，同樣的熱熔膠機，使用低溫?zé)崛勰z可為客戶節(jié)省約15%的電費。而由于低溫?zé)崛勰z在其110-130的正常操作溫度下幾乎完全沒有結(jié)皮、積碳等老化現(xiàn)象，使得機器的維修保養(yǎng)費用大大降低。 此外，低溫?zé)崛勰z還具有低氣味、粘著強度高的特點（見表2）。一方面，較低的揮發(fā)物氣味可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，嬰兒紙尿褲對熱熔膠氣味的要求尤其突出。另一方面，如果配方得當(dāng)，熱熔膠低溫操作并不犧牲熱熔膠的粘著強度，因而保證了低溫?zé)崛勰z的表現(xiàn)。 更為重要的是，低溫?zé)崛勰z不會燙傷PE膜，這為生產(chǎn)廠家使用更薄、更經(jīng)濟的PE膜提供了可能。在未來，如果低溫膠和更薄的PE膜配合，必然可以為生產(chǎn)廠家提供巨大的節(jié)省成本的想象空間。 表2 低溫?zé)崛勰z在操作溫度為110時，粘著強度高于傳統(tǒng)熱熔膠。 國民粘合劑目前在低溫?zé)崛勰z的研發(fā)、應(yīng)用以及產(chǎn)品規(guī)模生產(chǎn)方面均位于世界最前列。在歐洲和北美洲許多客戶使用國民粘合劑低溫?zé)崛勰zDispomelt Cool盜脅泛螅謔?0%的熱熔膠機維修保養(yǎng)費用。在中國，低溫?zé)崛勰z經(jīng)過一年的推廣，也被許多客戶接受，直接為客戶提高了生產(chǎn)效率?？梢哉f，低溫?zé)崛勰z正成為目前衛(wèi)生用品行業(yè)最新趨勢。 2. 親水性熱熔膠 傳統(tǒng)熱熔膠普遍具有疏水性，親水性熱熔膠通過特別的配方使之具有親水性，從而完成以下功能: 棉芯吸水層的固定； 引導(dǎo)液體； 高分子吸水聚合物的固定； 用完可沖型衛(wèi)生用品的生產(chǎn)； 尿濕顯示。 以上每一種親水性熱熔膠的應(yīng)用都能給賦予產(chǎn)品更高的附加值，使產(chǎn)品生產(chǎn)廠家在當(dāng)前競爭十分激烈的市場上，有效的進行產(chǎn)品差異化，從而最終贏得消費者。尿濕顯示熱熔膠就是一個例子。 3. 嬰兒尿褲尿濕顯示熱熔膠 幾家國際知名嬰兒尿褲生產(chǎn)商都在市場上推出擁有這一功能的嬰兒紙尿褲。其原理是將這種熱熔膠涂補布在PE膜上，當(dāng)棉芯吸收尿液變成全濕時，尿液接觸到熱熔膠，熱熔膠顏色發(fā)生變化（由黃變藍），提醒父母給嬰兒更換尿褲。 使用尿濕顯示熱熔膠的關(guān)鍵是熱熔膠必須在有尿濕顯示的同時，具有一定的抗?jié)裥?。否則，有可能在尿褲沒有全濕，甚至在天氣潮濕時未經(jīng)使用的尿褲因受潮而熱熔膠發(fā)生變色，失去尿濕顯示的意義。 4. 高濕強度熱熔膠 這種特別配方的熱熔膠具有以下的 功能: 在尿液浸濕紙尿褲后仍保持較高的粘結(jié)強度，不致于使親膚表層與棉芯吸水層分離； 有利于在使用過程中保持紙尿褲的形狀，不容易造成棉芯吸水層的斷裂。 5. 抗香精型熱熔膠 最近市場上比較流行在衛(wèi)生產(chǎn)品中加入某些成分，以達到特別的效果。例如，在衛(wèi)生巾和護墊中加入香精或者中藥成分，或者在紙尿褲中加入蘆薈油或潤膚油。值得注意的是，這些添加成分有可能和熱熔膠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，對產(chǎn)品質(zhì)量造成隱患。針對這一問題，熱熔膠制造商開始研究可以抗拒香精侵蝕的熱熔膠。由于香精等添加劑的成分各自不同，很難確保一種熱熔膠可以抵抗各種不同成分添加劑的侵蝕，因此我們建議衛(wèi)生產(chǎn)品生產(chǎn)廠家在推出這類產(chǎn)品前，和熱熔膠廠商進行配合，做相應(yīng)的實驗以確保產(chǎn)品質(zhì)量。國民粘合劑在這方面亦有相當(dāng)多的成功經(jīng)驗。 表1 國民粘合劑低溫?zé)崛勰zDispomelt Cool R與傳統(tǒng)熱熔膠粘度曲線比較 6. 熱熔膠的包裝創(chuàng)新 熱熔膠的生產(chǎn)和使用特點對熱熔膠的包裝也不斷提出新要求。最早的熱熔膠一般采用硅油紙包裝，這種包裝不僅影響熱熔膠生產(chǎn)效率，用戶的操作工人使用起來也很不方便。 國民粘合劑多年前最新采用易熔膜包裝萜烯樹脂的應(yīng)用萜烯樹脂只要是增加粘稠度的。在 SIS系熱溶膠粘劑中 與 C5石油樹脂并用可解決其單獨使用時的水性（滲水）現(xiàn)象。 在 SBS系熱溶膠粘劑中 在優(yōu)