热熔胶粘合是利用热熔胶机通过热力把热熔胶熔解,热熔胶外观)熔胶后的胶成为一种液体,通过热熔胶机的热熔胶管和热熔胶枪,送到被粘合物表面,热熔胶冷却后即完成了粘合。
热熔胶的组成:基体树脂+增粘剂+增塑剂+抗氧剂+填料
印后装订工艺技术在上世纪80年代初中期特别是改革开放以后,发展极为迅猛,无论是在工艺还是在设备材料等各方面均与以前大不相同。特别是近些年来,使用热熔胶粘结书籍本册的装订工厂越来越多。全年用热熔胶粘结书籍本册的数量近30亿册,所用热熔胶量近8000吨。这种工艺已成为粘结书册的主要方法,并且今后还有进一步发展的趋势。因为这一工艺满足了现代出版界出书快、周期短的需要。适应了现代社会生产的节奏。
长期以来由于印后装订的多工序复杂性,印装之间的不同程度的种种不平衡状态,其中包括工艺、设备、材料、管理等多种问题。如书籍的粘结材料,多年来都使用面粉浆糊和后来的合成树脂胶聚醋酸乙烯(PVAC)、聚乙烯醇(PVA)等。多数属于冷性胶,干燥全凭所处的温度或通过干燥工具与设备完成。这种干燥方法缓慢而延误时间且书籍不易迅速定型。导致书籍装订周期过长,而选用热塑性的热熔胶粘结书册,就能解决这一矛盾,大大提高装订加工的速度,缩短出书周期,适应了出版和社会的需求。下面就EVA热熔胶及其使用的一些问题进行介绍,以提供同行参考。
执行标准:SY/T4054-2003
性能:本热熔胶粘接力强,适应温度范围宽,具有良好的耐热、耐寒性、耐酸碱盐介质腐蚀和热稳定性,固定性好,抗滑移,粘接强度高,耐温性能优异等特点。
适用范围:油气管道、热力管道施工中热收缩带补口搭接时的固定。
热熔胶是一种可塑性的粘合剂,在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变,而化学特性不变,其无毒无味,属环保型化学产品。
热熔胶粘合是利用热熔胶机通过热力把热熔胶熔解,熔胶后的胶成为一种液体,通过热熔胶机的热熔胶管和热熔喷枪,送到被粘合物表面,热熔胶冷却后即完成了粘合,要发挥出热熔胶在包装行业应用的优势,必须使用优质热熔胶及相应的质量性能可靠的热熔胶机加以匹配。
热熔胶设备方面,在选择热熔胶机时,要综合考虑成本和效率。根据速度要求、生产场地、布局合适的热熔胶机及热熔胶管、喷嘴及配套辅助设备,以实现自动化喷胶或半自动化喷胶,进而发挥热熔胶的优势来取得最大效果和经济效益。此方面可向专业的热熔胶机厂商咨询,总的说来,采用全自动或半自动的喷胶方式较手工方式大大发挥出热熔胶在封箱方面的速度和成本优势。
产品用途
织物用热溶胶
主要用于如状、鞋、帽的生产。使用该胶的服装不仅具有挺括、丰满的外观质量,还有着洗后自然平整,不经熨烫便可穿用的特点。使用该胶的鞋、帽轻盈透气,保型性好,尤其用于制鞋行业,还具有穿着舒适,减少鞋臭的优点。该用途热溶胶的技术指标如下:
外观:白色或微黄色粒状或粉状。
熔点:105-115℃:熔融指数:18-22g10min(160℃);
松装密度:0.48-0.52g/cm3;安息角:30-35度;
粘接强度:≥1.5-2.0kg/25mm;耐洗性:≥5次。
此类热溶胶可分为聚酰胺(PA)、聚酯(PES)、聚乙烯(LOPE和HDPE)和聚酯酰胺(PEA)等,该类胶粘剂已通过五项成果鉴定,完成国家“七五”攻关、河北省“八五”攻关项目,获国家发明奖、天津市、河北省科技成果奖各一项、获国家发明专利三项。
包装和书刊装订用热溶胶
食品、饮料、方便面、香烟、啤酒、医药等包装封箱,大都使用热溶胶通过封箱机来完成。书刊装订行业现已废除旧有的线、钉装,改用热溶胶粘制工艺,不仅提高装订质量,更重要是大大加快装订速度,该用途热溶胶技术指标如下:
包装用 书刊用
外观 白色粒状 浅黄色片状
熔点(℃)70-84 65-78
粘度 2500-3500 5500-6500
硬度 78-82 65-75
固化速度 3-5 0-20
热溶压敏胶
主要用于妇女卫生巾、儿童尿布、病床垫辱、老年失禁用品等。特别是后者,随着我国人口结构的不断老龄化。今后老年失禁用品的需求将会迅速增加。该用途热溶胶的技术指标如下:
外 形:白色或微黄色块状粘弹、固体;
熔点:80-90℃;
粘接强度:2.0-2.51g/25mm;
卫生要求:无味、无毒、不刺激皮肤。
多用途溶剂型热溶胶
在诸多产品的生产中,如:热溶转印、液晶材料密封、壁纸防伪、书画裱糊、计算机打印、食品生产日期打字、电线电缆剂打码等都是应用热溶胶的性能,但不能使用现有的粒或粉状的剂型,不须在适宜溶剂的存在下制成液状,涂布于某种基材上,获得薄而均匀的胶膜,方可用于后道工序的生产。由于溶质(热溶胶)的种类不同,可以制的多种用途的溶剂型热溶胶。
家具热熔胶——用于木器、家具贴合木边、PVC、三聚氰胺树脂等。适用于各种直线封边机、曲线封边机,软成型封边机,后成型封边机等。
包装热熔胶——用于自动纸箱、纸盒包装制作、食品包装、软包装、医用包装、瓶罐标签等。
书刊装订热熔胶——用于书刊、无线装订等。
皮鞋定型热熔胶——用于皮鞋定型等。
胶合板热熔胶——用于木地板制作、胶合板拼接等。
压敏热熔胶——用于制造妇女卫生巾。
胶枪热熔胶 ——用于棒状热熔胶枪用、粘合各种工艺品等。
热缩套管热熔胶——用于通信电缆塑料热缩套管、石油套管等热缩材料(PE、PP、PVA、PVC…)的粘接。
服装衬布热熔胶——用于服装领衬、腰衬等的粘接。
热熔胶机主要特点:
1、 胶箱内层表面采用特氟龙涂层防止炭化,确保胶质最佳状态,减少堵塞。
2、 齿轮泵采用变频调速,精确控制胶量输出。
3、 精密过滤装置去除杂质,防止喷头堵塞。
4、 温度采用精确的PID智能控制。
5、 控制系统具有高低温保护功能,防止设备的损坏。
在选择热熔胶时应审慎地考虑以下因素:
一、颜色。 因被接着物的颜色不同,对热熔胶的颜色要求理应有差别。若被接着物本身对颜色没有特殊要求,推荐使用黄色热熔胶,一般来说,黄色热熔胶比白色粘性更好。
二、被接着物表面处理。热熔胶对被接着物的表面处理没有其它粘合剂那么严格,但被接着物表面的灰尘、油污也应做适当的处理,才能使热熔胶更好地发挥粘合作用。
三、作业时间。作业快速是热熔胶的一大特点。热熔胶的作业时间一般在15秒左右,随着现代生产方式流水线的广泛应用,对热熔胶的作业时间要求越来越短,如书籍装订和音箱制造对热熔胶的作业时间要求达到5秒左右。
四、抗温。热熔胶对温度比较敏感。温度达到一定程度,热熔胶开始软化,低于一定温度,热熔胶会变脆,所以选择热熔胶必须充分考虑到产品所在环境的温度变化。
五、粘性。热熔胶的粘性分早期粘性和后期粘性。只有早期粘性和后期粘性一致,才能使热熔胶与被接着物保持稳定。在热熔胶的生产过程中,应保证其具有抗氧性、抗卤性、抗酸碱性和增塑性。被接着物材质的不同,热熔胶所发挥的粘性也有所不同,因此,应根据不同的材质选择不同的热熔胶。
2012年,中国大陆热熔胶行业增速明显下降,原因是一:是国内外经济低迷,需求下降。二:是国内热熔胶企业近年低水平的发展所暴露的问题。主要有以下几个方面。
一:产品结构不合理,产能过剩,
由于热熔胶具有使用和生产方面的优势,近年来热熔胶行业发展很快,市场销量逐年增长,并在世界热熔胶产销比中占有很大的比重,尤其是传统热熔胶生产投入及技术含量低,吸引了众多中小型企业的加入,生产陷入无序状态,市场上低档,低附加值的产品出现了严重过剩的现象,因此2012年传统的热熔胶部分产品销售量首次出现了下降,该类产品面临着结构调整的状况,而聚烯烃,TPU,SBC等热熔胶品种却保持了较好的发展,因此今后一段时期中国大陆热熔胶中小企业应加快结构调整,加快和完善热熔胶产品品质和品牌建设,稳中求进,这是热熔胶行业发展的基本态势。
二:中小企业缺发创新能力
中国大陆热熔胶生产企业大部分为民营企业,产业规模小而分散,人才,资金等方面相对都比较有限,普遍存在研发投入不足,创新能力低的现象,因而市场竞争力难以持久,随着热熔胶行业不断成熟,用户要求不断提高,劳动力,资源成本逐渐上涨,特别是低档热熔胶产品供大于求,导致许多中小型热熔胶厂家陷入困境。因此只有加大研发投入力度,提高企业自主创新能力,以高品质的热熔胶产品占领市场,进而才能在竞争中生存发展下去。
另一方面热熔胶行业是一个小品种,大市场的行业,随着该行业新材料,新技术,新设备,新艺的不断出现,使得热熔胶市场和产品越来越体现出专业化,精细化,个性化,多样化的特点,如果热熔胶生产企业能够抓住市场的这个特点,及时创新,集中有限的人力,物力,采用新工艺,新设备,研发热熔胶新品种,增加热熔胶新性能,产品向小而精,小而专的方面发展,这样还是能够在市场中立于不败之地的。
三:产品的安全环保性。
随着社会发展,对产品的安全环保提出了更高的要求,热熔胶产品相对其他胶粘剂是安全环保的,但是其仍归属化工行业,社会存在谈化色变的现象,因而热熔胶行业也面临着新的安全环保的压力,的确如果从更高的环保要求来说,例如 要符合欧盟环保法规,许多增粘剂,助剂原料是不能直接用的,特别随着热熔胶出口量不断增长,上述问题将显得更为重要。因此使用符合环保法规的原材料,开发可循环利用,可生物降解的热熔胶产品是热熔胶企业的一个新课题。
中国大陆热熔胶生产企业存在的问题是多方面的,如人才问题,生产设备,生产效率落后问题,企业效益问题等等,当然也存在着许多热熔胶企业的生产和技术已经达到国际先进水平,引领着行业健康发展的新潮流。
从总体上看,热熔胶行业处于结构调整时期,特别是包装,汽车等行业对热熔胶的大量采用,为热熔胶产品的调整和发展带来了新机遇,同时很多高性能,特殊性的高附加值热熔胶产品还是依靠进口,对于国内热熔胶企业来说,这是个空白,有待挖掘。尽管2012年,中国大陆热熔胶行业销售数量和销售额增长速度放缓,也许2013年仍还是比较难的,不过热熔胶粘剂作为新兴材料子行业,其增长格局依然可以期待,前景依然乐观。
我国热熔胶市场相比于国外市场来说,其内在质量、工艺手段以及原材料和生产设备性能方面都有一定的差距,针对国内目前热熔胶市场,制定一套热熔胶质量评估标准是很有必要的,以上只是从热熔胶本身性能出发分析了热熔胶的相关性能,期望能够帮助广大使用者更好地了解热熔胶,在选取热熔胶的过程中有一定的参考作用。[1]
热熔胶是在常温下为固体,加热时就逐渐软化并变成具有一定流动性和渗透力的黏稠液体,并可对作用物表面产生一定的润湿亲和力,冷却后又固化凝结的物质。我国印刷市场上供应的书刊无线胶订热熔胶黏剂,主要以EVA型热熔胶为主。EVA型热熔胶在我国的生产与推广应用时间并不长,由于胶订工艺的推广才使得印刷企业对热熔胶的供需量不断上涨,但大部分国内厂商由于工厂技术力量薄弱,设备落后,缺乏必要的检测和控制手段,生产的产品技术含量较低,没有稳定可靠的质量支持,产品质量参差不齐,严重影响了印后加工的质量,造成装订事故,所以用行业标准规范EVA热熔胶的生产和使用是有必要的,本文针对EVA热熔胶这一产品特性,谈谈它的技术标准涵盖的几个方面。
1.黏着性、流动性能
由于热熔胶的特殊用途,要求热熔胶有一定的熔融黏度,这样才可以保证热熔胶在熔融温度下具有良好的流动性和润湿性,能对纸张纤维有充分的渗透能力和粘接强度。如果热熔胶的熔融黏度过低,会使书背上胶量不足而熔融黏度太高,流动性就差,影响书背的粘接效果,翻书时容易产生散页或在书背上出现裂痕。
2.对温度的适应性
热熔胶对温度的敏感性比较高,一般好的热熔胶应具备耐低温、高温以及对温度的热稳定性等性能,热熔胶的耐低温性能直接关系到胶订书在寒冷环境中使用的安全性,而耐高温性能直接与热熔胶的老化性能相联系。
3.软化度
热熔胶的软化度和固着速度有直接关系,软化度过低时,它的固化速度会变慢,这样会造成书在裁切时变形或者不能裁切,影响联动线的生产效率,从而增加生产成本软化度过高时,固化速度会加快,但会影响热熔胶的有效结合时间(即开放时间),开放时间过短,会造成书芯与封面脱开,一般要求热熔胶的软化度在80~90℃之间。
一般情况下,热熔胶的韧性越好,低温的性能就会越好,反之亦然。热熔胶的低温性能测试一般是在某一低温环境下,因为这时的胶体不易脆裂热熔胶的耐高温性能主要是指热熔胶在一定温度下(一般略高于熔融温度),不会产生胶体变色、黏度下降等现象热熔胶的热稳定性就是指它耐老化的性能,好的热稳定性是指热熔胶在长时间加热过程中,不会产生胶液变色,同时在使用过程中表面不结皮,一般热熔胶的热稳定性应该表现为,在一定恒温条件下加热一段时间,其色度和黏度的增加有一定的范围。较简单的一个方法是在较高的温度下将胶样恒温处理,抗老化性能差的胶变化会十分明显易查。
4.抗拉伸强度、硬度
为了使书刊包装成型好,在频繁翻阅、折压展平时不发生散页、掉页等现象,热熔胶既要有适当的硬度(一般为HS78°~90°),也应有适宜的韧性。在对纸纤维进行了充分渗透的前提下,具备较高的拉伸强度和适当的断裂伸长率是有必要的,一般是通过硬度和抗拉伸强度两项指标来评价热熔胶的性能的。
热熔胶的硬度与所胶订书的抗折强度有直接关系。硬度高,书页订缝间就能承受一定的抗折力,书背坚挺、美观。此外,硬度高还可适当考虑减少胶层的厚度,降低热熔胶的使用单耗。反之,如果硬度低就需增加胶层厚度来提高强度,特别是纸张质量较好的大克数双胶书页或多印张的厚书。
在热熔胶与纸张足够亲合,即热熔胶对纸纤维有充分渗透的前提下,热熔胶还应具备较高的抗拉强度,以保证热熔胶对书的粘接力和使用强度,使书在使用过程中不发生散页、掉页和开裂现象。当热熔胶的拉伸强度大于4MPa时,既有利于胶订成书的质量控制,也可降低制作的综合成本。韧性、硬度和强度间是相互关联的。热熔胶断裂伸长率低于100%时,书背会因不抗外力冲击而脆裂破坏,反之,又因其断裂伸长率过高而呈弹性,而造成超过胶体与纸张纤维多向亲和力总和而脱胶掉页,或因展平过度而变形。
5.色度和气味
热熔胶在外观上,除了用于彩色印刷用纸时需要添加相应色料以外,一般优质的胶料或胶片表面光滑、有光泽、没有粗糙的杂质颗粒。一般优质热熔胶产品的色泽均为乳白色或浅淡黄色,光泽柔润,密度一般在0.93g/cm3左右。没有光泽的胶说明原料混熔性差,如原料不能充分混熔,将会失去原料应有的作用,这种胶对纸张的渗透性差,粘合力不强,胶订质量就没有保证,同时热熔胶在熔融过程中散发出的气体也应在评测指标之内,一般操作人员倾向于无毒无异味的热熔胶,不过在选择热熔胶以及对热熔胶评测的过程中,无毒的热熔胶是首先要保证的,所以热熔胶的色度和气味也应在其评测体系之中。
6.比重
只要把胶放在水中即可检测胶的比重,优质的胶应长期漂浮水面不下沉。一般比重大于1的胶会沉入水底,比重小于1的胶则浮于水面。比重大于1的胶,综合性能指标低于比重小于1的热熔胶,另外,热熔胶的比重越大,在胶层相同时,单本用胶重量越大,而这也会明显增加生产成本