冷膠為溶液型或乳液(膠)型。溶液型中多數(shù)為水溶性,有淀粉基和蛋白基的,如糊精、酪素、骨膠等。以紙制品粘合應(yīng)用最多,其優(yōu)點(diǎn)是不需要加熱,節(jié)省能源,耐熱性好,價格便宜。缺點(diǎn)是固化時間長,易霉腐,不能適應(yīng)高速包裝機(jī)的要求和衛(wèi)生條件。廣泛用于手工操作的普通包裝場合。化學(xué)溶劑的冷膠雖然粘合速度快,但多有揮發(fā)物質(zhì),易燃或有毒性,適合粘合疏水性材料,因此,用途受到限制。乳液型粘合劑是具有粘合作用的熱塑性樹脂,在水中被分散乳化,待水分揮發(fā)或被吸收后固化的物質(zhì)。其特點(diǎn)是,粘合力強(qiáng),能得到可靠的和長期穩(wěn)定的粘結(jié)效果,操作簡便,具有足夠的耐水、耐油性,比水溶性粘合劑固化快。常用的有醋酸乙烯乳膠。乳膠型粘合劑是具有粘合作用的天然橡膠和合成橡膠的分散物。多用于紙箱、紙袋和裹包產(chǎn)品的封合。
冷膠的粘合過程大部分用手工操作,用毛刷或噴槍涂膠,粘合后短時間需加壓,然后自然干燥而固化;半自動化粘合以封箱為例,其過程如下:由人工將紙箱的大折頁打開,放到輸送帶上,送入封箱機(jī),涂膠器即將膠水同時噴涂到箱子上下折頁上,然后折頁器將大折頁壓下,完成封箱過程,在紙箱送出前還要通過上下加壓,使膠水凝固。生產(chǎn)能力為9~15箱/min;全自動封箱過程,從紙箱輸入到完成均為機(jī)械操作,生產(chǎn)能力為20~25箱/min。
2. 熱熔膠粘合
熱熔膠粘合是用一種熱熔膠加熱后熔化,涂敷于被粘合表面,經(jīng)冷卻固化而粘合。熱熔膠是一種不含水分的固體粘合劑。在一定溫度下呈流體狀,經(jīng)涂敷器涂敷到被粘合表面上,再壓合使之散熱,冷卻而固化,完成粘合作用。
在包裝作業(yè)中,常用的熱熔膠是以乙烯-醋酸乙烯共聚物為基礎(chǔ),與低分子量樹脂和臘組成的。
?。?)熱熔膠的特點(diǎn)
a.粘合速度快,這是熱熔膠的突出特點(diǎn)。冷卻后即完成了粘合作用。加壓時間很短就可得到很好的粘合效果。所需粘合時間只有2~3s,在很多粘合劑中,是粘合速度最快的一種,適用于自動化和高速化的封緘工藝。
b.無溶劑。不含水分及溶劑等,完全為固體成分,因而不存在因有機(jī)溶劑引起的中毒或火災(zāi)危險,也不需要蒸發(fā)水分和溶劑的設(shè)備、熱源和時間。
c.經(jīng)濟(jì)效益高。雖然單位重量的價格比其它膠高一些,但由于完全是固體成分,用膠量減少,生產(chǎn)效率高,設(shè)備占地面積少,操作費(fèi)用低,所以綜合衡量仍是經(jīng)濟(jì)的。
d.無毒。適合食品工業(yè)的要求。
e.需要使用涂敷機(jī)。因為作業(yè)時需加熱至120~200℃,操作要迅速,手工操作難以滿足要求,而且容易燙傷,所以必需有涂敷設(shè)備。
f.作業(yè)時易受環(huán)境溫度的影響。膠加熱后,必需達(dá)到一定的流動性和濕潤性,才符合涂敷膠和粘合的要求。因此,車間溫度、膠和被粘合表面的溫度對粘合質(zhì)量有直接影響。
g.耐熱性差。多數(shù)熱熔膠在60℃以上,其粘合強(qiáng)度顯著下降,少數(shù)耐熱的熱熔膠,也只能在70℃以下保證強(qiáng)度。因此,耐熱性差是熱熔膠的主要缺點(diǎn)。
?。?)熱熔膠粘合的工藝要求
a.熔化后的粘度要適當(dāng)。熔化粘度與加熱溫度正反比,粘度低一些流動性好,有利于涂敷,但會增加粘合時間。粘度過高,將產(chǎn)生拉絲現(xiàn)象,不易涂勻。在實際操作中,為了兼顧各項要求,往往使用較高的熔化溫度。
b.控制發(fā)泡、冒煙和氣味。盡量減少發(fā)泡以免引起操作故障。冒煙和氣味不可能完全消除,故車間必須通風(fēng)換氣。
c.嚴(yán)格掌握溫度。熱熔膠使用過程中,溫度是重要因素。溫度低,流動性差,濕潤性不好,粘合力不夠,并會出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。溫度過高,會加劇膠的受熱老化,降低原有性能。
d.進(jìn)行充分加壓。在粘合過程中,加壓要均勻而充分,是保證粘合質(zhì)量的主要條件。
e.涂敷量要適當(dāng)。可根據(jù)季節(jié),粘合穩(wěn)定性等因素來掌握。
(3)常用的熱熔膠涂敷方法
a.用涂膠滾輪。如圖14-1所示,輸膠管1將加熱熔化的膠液送至貯膠盒2。貯膠盒與涂膠滾輪3緊密接觸,當(dāng)滾輪轉(zhuǎn)動時,膠液即粘附于其上。輸送帶4將瓦楞紙箱送至涂膠位置,待涂膠的折頁與涂膠滾輪接觸而涂膠。涂膠后封箱加壓,冷卻后就完成了粘合。
將粘合劑預(yù)先涂敷于帶狀基材上制成膠帶。然后用膠帶進(jìn)行粘合。按基材上涂敷的粘合劑種類不同,膠帶分為膠質(zhì)帶和膠粘帶兩類。
?。?)膠質(zhì)帶:多以牛皮紙為基材涂以植物冷膠,使用時用水浸濕,進(jìn)行粘合,自然干燥或加熱干燥后完成粘合過程。用膠質(zhì)帶作為包裝件的封緘材料,如封盒、封箱等有防塵、防潮、進(jìn)行美術(shù)印刷以及封印等優(yōu)點(diǎn),多用于食品包裝。
(2)膠粘帶:也稱壓敏膠帶,是在基材上涂以橡膠或樹脂為主要成分的粘合劑。使用時不需要加熱或用水濕潤,只要貼上去壓一壓短時間內(nèi)即可達(dá)到滿意的粘合效果。這是當(dāng)前包裝用得最多的膠帶。
膠粘帶與膠質(zhì)帶比較有如下優(yōu)點(diǎn):
a.成卷供應(yīng),可連續(xù)使用,剝離容易,粘合劑不殘留于帶的背面,同時也不粘手,操作方便。
b.在常溫下,貼于需要粘合處,壓一壓即可。不用通過水濕潤、加溶劑和加熱等手段。
c.粘合后的膠帶,一般慢慢揭下還可再用。
d.可選擇不同的基材,制成適合各種用途的膠帶。
e.幾乎任何材料都可粘合。對塑料的粘合效果特別好。
常用膠粘帶介紹:
?。?)牛皮紙膠粘帶:這是最便宜、最常用的一種。在瓦楞紙箱封緘中,使用量占四分之三,強(qiáng)度稍差,對沉重物品或長距離運(yùn)輸包裝不太適合。因膠帶背面有防粘硅膜涂層,多層箱堆垛時,容易滑落。
(2)布基粘膠帶:抗拉強(qiáng)度和耐沖擊強(qiáng)度均好,柔軟而有彈性,粘合劑涂層較厚,對膠合板之類的粗糙表面也能很好粘合。最適合沉重物品及出品商品的封緘。一般是用人造纖維織物作基材,價格比牛皮紙膠帶貴。
?。?)聚丙烯膠粘帶:與布基膠帶相比抗拉強(qiáng)度差一些,但耐沖擊強(qiáng)度與布基膠帶相近,膠膜厚度為40~60μm不等,可根據(jù)瓦楞紙箱的重量選用。一般情況下,紙箱內(nèi)裝物品為20kg以下時,應(yīng)采用牛皮紙膠帶,20~30kg時用聚丙烯膠帶,30kg以上時,應(yīng)選用布基膠帶。
膠粘帶使用方便,今后將成為外包裝的主要封緘材料。特別是在自動包裝機(jī)上應(yīng)用,對節(jié)省勞力,提高經(jīng)濟(jì)效益,將起更大的作用。
二、 熱封法
熱封法也稱加熱粘合,與以上所述的涂膠粘合和膠帶粘合方法完全不同。熱封法不用外加材料,僅靠包裝材料本身加熱后熔化而粘合。因此,其研究對象主要是塑料薄膜、塑料捆扎帶等。
常用的熱封法有以下幾種:
1. 板式熱封法
如圖14-4所示,將待封的兩層塑料薄膜平放在有伸縮性的耐熱橡膠熱板上,用加熱后的加熱板壓在封口處。過一定時間提起加熱板即完成熱封。
2. 滾輪式熱封法
見圖14-5,加熱滾輪中的一個或兩個,將待封的兩層塑料薄膜通過轉(zhuǎn)動的兩滾輪之間,就可以完成熱封。
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