水基膠的基礎知識及應用

水基膠的基礎知識及應用

-技術(shù)交流會

主要內(nèi)容漢高公司介紹水基膠的分類及主要成分水基膠的基本性能水基膠的粘結(jié)機理水基膠的主要檢測指標水基膠實際應用中的一些問題及解決方法14January2024TitleandauthorofpresentationSlide214January2024TitleandauthorofpresentationSlide3超過160億歐元銷售額遍及125個國家48,000名員工漢高全球14January2024TitleandauthorofpresentationSlide4品牌和技術(shù)創(chuàng)造品質(zhì)家庭保養(yǎng)粘合劑個人護理漢高三大業(yè)務主要領域

14January2024TitleandauthorofpresentationSlide5封箱貼標軟包裝紙制品加工煙草書本裝訂信封膠帶&標簽紙巾無紡布木工工業(yè)粘合劑12個業(yè)務模塊一覽紡織品14January2024TitleandauthorofpresentationSlide6水基膠的分類及主要成分14January2024TitleandauthorofpresentationSlide7

什么是水基膠黏劑水基膠是由能分散或能溶解于水中的成膜材料制成的膠黏劑。以水作為主要溶劑室溫下為液體涂布并經(jīng)水分揮發(fā)后，形成連續(xù)膠膜。14January2024TitleandauthorofpresentationSlide8天然橡膠乳液合成膠乳液溶液天然膠淀粉酪蛋白糊精聚乙烯醇（PVOH）聚醋酸乙烯-同聚物（PVAc）-共聚物（EVA等）丙烯酸類紙品水基膠的分類14January2024TitleandauthorofpresentationSlide9

紙品水基膠的主要成分1.乳液/淀粉——提供粘接和粘結(jié)力2.水——溶劑3.增粘劑——提升粘結(jié)力4.防腐劑——延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，保證不變質(zhì)發(fā)霉5.消泡劑——減少生產(chǎn)與使用中的泡沫14January2024TitleandauthorofpresentationSlide10

溶液膠&乳液膠

溶液膠水水水水乳液膠（乳膠）常見外觀：半透明或全透明液體常見外觀：淡黃色或白色乳液

天然水基膠–NaturalAdhesives

淀粉膠StarchGlue

漿糊Pastes糊精Dextrins硼化糊精BoratedDextrins蛋白膠ProteinBased動物膠AnimalGlue酪蛋白膠CaseinGlue14January2024TitleandauthorofpresentationSlide11

淀粉膠/糊精的優(yōu)點&缺點

優(yōu)點Advantages高粘度/低固含量容易清洗無毒開放時間長成本低14January2024TitleandauthorofpresentationSlide12

缺點Disadvantages粘結(jié)力有限穩(wěn)定性差慢干容易發(fā)霉

合成水基膠—PVAc乳液14January2024TitleandauthorofpresentationSlide13(醋酸乙烯單體)同聚物----(醋酸乙烯同聚物PVAc)(反應)(聚醋酸乙烯)

合成水基膠—EVA乳液（又稱為VAE乳液）14January2024TitleandauthorofpresentationSlide14共聚物----(乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA，示例)(醋酸乙烯單體)(反應)(乙烯-醋酸乙烯共聚物)(乙烯單體)

合成水基膠的優(yōu)點粘結(jié)強度可根據(jù)需要進行調(diào)整（可強可弱）分子量高粘度與固含量無關快干耐水性好上機性好應用范圍廣14January2024TitleandauthorofpresentationSlide15

合成水基膠的缺點相對熱熔膠，干燥速度較慢只適合有孔表面相對淀粉膠，要難以清洗相對熱熔膠，保質(zhì)期較短14January2024TitleandauthorofpresentationSlide1614January2024TitleandauthorofpresentationSlide17水基膠的基本性能

水基膠的基本性能濕粘性Wettack

-即濕態(tài)下水膠的粘性，強度。-影響的因素有：空氣溫度與濕度，基材吸水性能，上膠量，生產(chǎn)工藝和上膠方式，及膠水的配方等。粘結(jié)Build-up隨膠干燥形成粘性的過程固化速度SetSpeed-膠形成足夠強度所需的時間-影響的因素有：空氣溫度與濕度，基材吸水性能，上膠量，生產(chǎn)工藝和上膠方式，及膠水的配方等。14January2024TitleandauthorofpresentationSlide18

不同類型膠水的固化速度（SetSpeed）14January2024TitleandauthorofpresentationSlide19

水基膠的基本性能開放時間OpenTime膠水具有粘性/結(jié)合性的最長時間影響的因素有：空氣溫度與濕度，基材吸水性能，上膠量，生產(chǎn)工藝和上膠方式，及膠水的配方等。膠膜性能Filminess膠膜抗剪切能力潤濕性能Wettability膠水在基材上的潤濕性能影響的因素有：基材的差異，基材是否預處理，及膠水的配方等14January2024TitleandauthorofpresentationSlide20

水基膠的基本性能粘合力Adhesion-粘合力提供了粘合劑與基材之間的接合強度-粘合力是粘合劑與基材間的機械固定力和分子引力所造成的欲達到高的分子引力,粘合劑與基材間的“潤濕性”是必要的影響的因素有：基材的差異，上膠量，生產(chǎn)工藝及操作，環(huán)境溫濕度及膠水的配方等。14January2024TitleandauthorofpresentationSlide21

水基膠的基本性能內(nèi)聚力Cohesion-

內(nèi)聚力是物質(zhì)本身的強度-

當膠水固化時其內(nèi)聚力增加-

通常的希望是膠的內(nèi)聚力與對基材的粘合力能高過基材本身的內(nèi)聚力,因此能產(chǎn)生材破

的現(xiàn)象(但并非所有狀況皆如此)14January2024TitleandauthorofpresentationSlide22

基材A

基材BADHESIVE(膠層)

什么是材破14January2024TitleandauthorofpresentationSlide23膠黏劑基材B基材A

合成膠——PVAc和EVA乳液的基本性能對比14January2024TitleandauthorofpresentationSlide24

Property(性質(zhì))

PVAc

EVA

DryFilm(干膜)

Hard,Brittle硬而脆

Soft,Flexible軟，柔韌Tg(玻璃化溫度)High(高)Low(低)FilmStrength(膠膜強度)High(高)Medium(中)Adhesion(粘合力)Limited(局限)Versatile(多樣的)WaterResistance(耐水性)Fair-Good(一般)Good(好)Machining(上機性)Good(好)Good(好)Clean-up(清洗)Good(好)Fair(一般)

ColdFlexibility(低溫性能)

Fair(一般)

Good(好)

HeatResistance(熱穩(wěn)定性)

Good(好)

Fair(一般)Tack(濕粘性)Good(好)Better(很好)SetSpeed(固化速度)Fast(快)Faster(更快)14January2024TitleandauthorofpresentationSlide25水基膠的粘結(jié)機理14January2024TitleandauthorofpresentationSlide26

水基膠粘結(jié)機理(涂布)(潤濕材質(zhì))(成膜)(機械或其它附著)(揮發(fā)/吸收)14January2024TitleandauthorofpresentationSlide27膠膜的形成溶液膠水水水水濕膠膜半干膜干膠膜乳膠

水基膠粘結(jié)形成的過程14January2024TitleandauthorofpresentationSlide28

水基膠&熱熔膠的粘結(jié)成品對比14January2024TitleandauthorofpresentationSlide2914January2024TitleandauthorofpresentationSlide30水基膠的主要檢測指標14January2024TitleandauthorofpresentationSlide31水基膠常規(guī)檢測項目（TDS產(chǎn)品說明書中）粘度

固含量

PH值外觀14January2024TitleandauthorofpresentationSlide32粘度 --指水膠在某一溫度下的稀稠度BrookfieldRVT粘度計設定測量溫度選擇轉(zhuǎn)子1—7號選擇所需轉(zhuǎn)速RPM讀取在20-80%間的數(shù)值為宜14January2024TitleandauthorofpresentationSlide33固含量 --指水膠中的固體含量可控溫烘箱設定測量溫度（105，130，180）設定加熱時間預先稱量膠水重量（W1）加熱后稱量（W2）固化膠水量/膠水總量=固含量

Solid（%）=W2/W1×100%14January2024TitleandauthorofpresentationSlide34pH值 --指水膠在某一溫度下的酸堿值pH計設定測量溫度直接讀數(shù)顯示值即為pH值14January2024TitleandauthorofpresentationSlide35水基膠基本生產(chǎn)流程14January2024TitleandauthorofpresentationSlide36水基膠實際應用中的一些問題

影響水膠粘結(jié)效果的主要因素環(huán)境溫度及濕度膠水體系及膠水質(zhì)量紙張及表面處理生產(chǎn)工藝實際操作其他14January2024TitleandauthorofpresentationSlide37

14January2024TitleandauthorofpresentationSlide38TroubleShootingGuide解決問題指引

您是否遇到過以下不良問題？14January2024TitleandauthorofpresentationSlide39粘不住跑機時出現(xiàn)顆粒老化測試后開盒;長時間放置后開盒

粘結(jié)不良的原因分析14January2024TitleandauthorofpresentationSlide40物——粘結(jié)材質(zhì)粘結(jié)不良的可能原因：1）Bopp的表面能過低（≤30dyn），造成粘結(jié)不良2）Bopp基材含有PE料及爽滑劑含量過多（爽滑劑遷移至膜的表面，造成粘結(jié)不良）

建議：1）選用對低表面能粘結(jié)效果更好的膠2）對Bopp表面進行電暈處理或等離子處理，使其表面能不低于38dyn（表面能越高，越有利于粘結(jié)）。14January2024TitleandauthorofpresentationSlide41例子1：Bopp基材問題（表面能筆及接觸角測試）14January2024TitleandauthorofpresentationSlide42表面能測試將系列標有表面能數(shù)據(jù)的測試液涂在測試表面上，最大表面能的測試液3秒內(nèi)不收縮，該測試液的表面能為測試表面的表面能表面能單位-----達因（dyn）14January2024TitleandauthorofpresentationSlide43接觸角測試潤濕性是粘合劑與基材接觸的能力，可由表面能的測試或接觸角的測試得知

接觸角越小，潤濕越好；接觸角越大，潤濕越困難。接觸角測試接觸角是指氣、液、固三相交界處的氣-液界面和固-液界面之間的夾角接觸角小接觸角大

基材表面處理——電暈處理14January2024TitleandauthorofpresentationSlide44電暈處理一般為整面處理，事先處理

基材表面處理——等離子處理14January2024TitleandauthorofpresentationSlide45等離子處理機等離子處理一般為局部處理，在線處理

物——粘結(jié)材質(zhì)14January2024TitleandauthorofpresentationSlide46例子2：光油基材問題（油墨及表面處理之粘結(jié)力測試）

法——粘結(jié)操作1、施壓時間對粘結(jié)效果之影響在相同壓力（1.5Kg/80cm2)下，施壓不同時間后撕開后看紙破：（通過施壓能增強膠水的潤濕性及滲透性，從而增強膠水與基材之間的粘結(jié)力）。14January2024TitleandauthorofpresentationSlide47

法——粘結(jié)操作14January2024TitleandauthorofpresentationSlide48

檢驗方法常見成品老化測試方法：高溫（60℃）測試低溫（-15℃或-20℃）測試高溫高濕（如50℃，80%RH）測試冷熱循環(huán)測試（如60℃/4h→常溫/4h→-20℃/4h→常溫/4h……）14January2024TitleandauthorofpresentationSlide49

生產(chǎn)中常見問題及解決辦法運行中飛膠膠水的粘度太低——提高膠水的粘度膠水的內(nèi)聚力太低——選用內(nèi)聚力高的膠水膠輥表面不平整——選用表面平整的膠輥上膠量太大——適當調(diào)低膠量14January2024TitleandauthorofpresentationSlide50

生產(chǎn)中常見問題及解決辦法跑機過程中出現(xiàn)膠水顆粒膠水的開放時間偏短——延長膠水的開放時間膠水體系的穩(wěn)定性不佳——改善膠水體系的穩(wěn)定性生產(chǎn)環(huán)境的濕度太低——適當提高環(huán)境濕度14January2024TitleandauthorofpresentationSlide51

生產(chǎn)中常見問題及解決辦法粘不住等待時間太長——縮短等待時間，或選用開放時間長的膠水壓合時間短——施加均勻、適中的壓力，延長涂布成品的保壓時間基材的表面能太低——電暈或等離子處理，以提高表面能選用的膠黏劑不合適——通過測試，選用合適的膠黏劑上膠量不足——足夠的上膠量14January2024TitleandauthorofpresentationSlide52

生產(chǎn)中常見問題及解決辦法固化速度不夠快（干得不夠快）上膠量太大——適當降低上膠量膠水固含量低——提高膠水固含量紙張含水率高——降低紙張含水率環(huán)境溫度太低——適當提高環(huán)境溫度環(huán)境濕度太高——存貯于抽濕房干燥基材不透氣——采用基材上打孔或單面有透氣材料14January2024TitleandauthorofpresentationSlide53

生產(chǎn)中常見問題及解決辦法溢膠膠水的粘度太低——提高膠水粘度上膠量太大——適當降低上膠量上膠位置太靠邊——調(diào)節(jié)上膠位置或適當增寬粘結(jié)搭口的寬度14January2024TitleandauthorofpresentationSlide54

生產(chǎn)中常見問題及解決辦法滲膠膠水的粘度太低——提高膠水粘度上膠量太大——適當降低上膠量膠水的固化速度不夠快——選用固化速度快的膠水紙張基材的滲透性太強——預處理或更換紙張14January2024Ti