水基胶的基础知识及应用

水基胶的基础知识及应用

-技术交流会

主要内容汉高公司介绍水基胶的分类及主要成分水基胶的基本性能水基胶的粘结机理水基胶的主要检测指标水基胶实际应用中的一些问题及解决方法02October2024TitleandauthorofpresentationSlide202October2024TitleandauthorofpresentationSlide3超过160亿欧元销售额遍及125个国家48,000名员工汉高全球02October2024TitleandauthorofpresentationSlide4品牌和技术创造品质家庭保养粘合剂个人护理汉高三大业务主要领域

02October2024TitleandauthorofpresentationSlide5封箱贴标软包装纸制品加工烟草书本装订信封胶带&标签纸巾无纺布木工工业粘合剂12个业务模块一览纺织品02October2024TitleandauthorofpresentationSlide6水基胶的分类及主要成分02October2024TitleandauthorofpresentationSlide7

什么是水基胶黏剂水基胶是由能分散或能溶解于水中的成膜材料制成的胶黏剂。以水作为主要溶剂室温下为液体涂布并经水分挥发后，形成连续胶膜。02October2024TitleandauthorofpresentationSlide8天然橡胶乳液合成胶乳液溶液天然胶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）丙烯酸类纸品水基胶的分类02October2024TitleandauthorofpresentationSlide9

纸品水基胶的主要成分1.乳液/淀粉——提供粘接和粘结力2.水——溶剂3.增粘剂——提升粘结力4.防腐剂——延长产品的保质期，保证不变质发霉5.消泡剂——减少生产与使用中的泡沫02October2024TitleandauthorofpresentationSlide10

溶液胶&乳液胶

溶液胶水水水水乳液胶（乳胶）常见外观：半透明或全透明液体常见外观：淡黄色或白色乳液

天然水基胶–NaturalAdhesives

淀粉胶StarchGlue

浆糊Pastes糊精Dextrins硼化糊精BoratedDextrins蛋白胶ProteinBased动物胶AnimalGlue酪蛋白胶CaseinGlue02October2024TitleandauthorofpresentationSlide11

淀粉胶/糊精的优点&缺点

优点Advantages高粘度/低固含量容易清洗无毒开放时间长成本低02October2024TitleandauthorofpresentationSlide12

缺点Disadvantages粘结力有限稳定性差慢干容易发霉

合成水基胶—PVAc乳液02October2024TitleandauthorofpresentationSlide13(醋酸乙烯单体)同聚物----(醋酸乙烯同聚物PVAc)(反应)(聚醋酸乙烯)

合成水基胶—EVA乳液（又称为VAE乳液）02October2024TitleandauthorofpresentationSlide14共聚物----(乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA，示例)(醋酸乙烯单体)(反应)(乙烯-醋酸乙烯共聚物)(乙烯单体)

合成水基胶的优点粘结强度可根据需要进行调整（可强可弱）分子量高粘度与固含量无关快干耐水性好上机性好应用范围广02October2024TitleandauthorofpresentationSlide15

合成水基胶的缺点相对热熔胶，干燥速度较慢只适合有孔表面相对淀粉胶，要难以清洗相对热熔胶，保质期较短02October2024TitleandauthorofpresentationSlide1602October2024TitleandauthorofpresentationSlide17水基胶的基本性能

水基胶的基本性能湿粘性Wettack

-即湿态下水胶的粘性，强度。-影响的因素有：空气温度与湿度，基材吸水性能，上胶量，生产工艺和上胶方式，及胶水的配方等。粘结Build-up随胶干燥形成粘性的过程固化速度SetSpeed-胶形成足够强度所需的时间-影响的因素有：空气温度与湿度，基材吸水性能，上胶量，生产工艺和上胶方式，及胶水的配方等。02October2024TitleandauthorofpresentationSlide18

不同类型胶水的固化速度（SetSpeed）02October2024TitleandauthorofpresentationSlide19

水基胶的基本性能开放时间OpenTime胶水具有粘性/结合性的最长时间影响的因素有：空气温度与湿度，基材吸水性能，上胶量，生产工艺和上胶方式，及胶水的配方等。胶膜性能Filminess胶膜抗剪切能力润湿性能Wettability胶水在基材上的润湿性能影响的因素有：基材的差异，基材是否预处理，及胶水的配方等02October2024TitleandauthorofpresentationSlide20

水基胶的基本性能粘合力Adhesion-粘合力提供了粘合剂与基材之间的接合强度-粘合力是粘合剂与基材間的机械固定力和分子引力所造成的欲达到高的分子引力,粘合剂与基材間的“润湿性”是必要的影响的因素有：基材的差异，上胶量，生产工艺及操作，环境温湿度及胶水的配方等。02October2024TitleandauthorofpresentationSlide21

水基胶的基本性能内聚力Cohesion-

内聚力是物质本身的強度-

当胶水固化時其内聚力增加-

通常的希望是胶的內聚力与对基材的粘合力能高过基材本身的內聚力,因此能产生材破

的现象(但并非所有状况皆如此)02October2024TitleandauthorofpresentationSlide22

基材A

基材BADHESIVE(胶层)

什么是材破02October2024TitleandauthorofpresentationSlide23胶黏剂基材B基材A

合成胶——PVAc和EVA乳液的基本性能对比02October2024TitleandauthorofpresentationSlide24

Property(性质)

PVAc

EVA

DryFilm(干膜)

Hard,Brittle硬而脆

Soft,Flexible软，柔韧Tg(玻璃化温度)High(高)Low(低)FilmStrength(胶膜强度)High(高)Medium(中)Adhesion(粘合力)Limited(局限)Versatile(多样的)WaterResistance(耐水性)Fair-Good(一般)Good(好)Machining(上机性)Good(好)Good(好)Clean-up(清洗)Good(好)Fair(一般)

ColdFlexibility(低温性能)

Fair(一般)

Good(好)

HeatResistance(热稳定性)

Good(好)

Fair(一般)Tack(湿粘性)Good(好)Better(很好)SetSpeed(固化速度)Fast(快)Faster(更快)02October2024TitleandauthorofpresentationSlide25水基胶的粘结机理02October2024TitleandauthorofpresentationSlide26

水基胶粘结机理(涂布)(润湿材质)(成膜)(机械或其它附着)(挥发/吸收)02October2024TitleandauthorofpresentationSlide27胶膜的形成溶液胶水水水水湿胶膜半干膜干胶膜乳胶

水基胶粘结形成的过程02October2024TitleandauthorofpresentationSlide28

水基胶&热熔胶的粘结成品对比02October2024TitleandauthorofpresentationSlide2902October2024TitleandauthorofpresentationSlide30水基胶的主要检测指标02October2024TitleandauthorofpresentationSlide31水基胶常规检测项目（TDS产品说明书中）粘度

固含量

PH值外观02October2024TitleandauthorofpresentationSlide32粘度 --指水胶在某一温度下的稀稠度BrookfieldRVT粘度計设定测量温度选择转子1—7号选择所需转速RPM读取在20-80%间的数值为宜02October2024TitleandauthorofpresentationSlide33固含量 --指水胶中的固体含量可控温烘箱设定测量温度（105，130，180）设定加热时间预先称量胶水重量（W1）加热后称量（W2）固化胶水量/胶水总量=固含量

Solid（%）=W2/W1×100%02October2024TitleandauthorofpresentationSlide34pH值 --指水胶在某一温度下的酸碱值pH计设定测量温度直接读数显示值即为pH值02October2024TitleandauthorofpresentationSlide35水基胶基本生产流程02October2024TitleandauthorofpresentationSlide36水基胶实际应用中的一些问题

影响水胶粘结效果的主要因素环境温度及湿度胶水体系及胶水质量纸张及表面处理生产工艺实际操作其他02October2024TitleandauthorofpresentationSlide37

02October2024TitleandauthorofpresentationSlide38TroubleShootingGuide解决问题指引

您是否遇到过以下不良问题？02October2024TitleandauthorofpresentationSlide39粘不住跑机时出现颗粒老化测试后开盒;长时间放置后开盒

粘结不良的原因分析02October2024TitleandauthorofpresentationSlide40物——粘结材质粘结不良的可能原因：1）Bopp的表面能过低（≤30dyn），造成粘结不良2）Bopp基材含有PE料及爽滑剂含量过多（爽滑剂迁移至膜的表面，造成粘结不良）

建议：1）选用对低表面能粘结效果更好的胶2）对Bopp表面进行电晕处理或等离子处理，使其表面能不低于38dyn（表面能越高，越有利于粘结）。02October2024TitleandauthorofpresentationSlide41例子1：Bopp基材问题（表面能笔及接触角测试）02October2024TitleandauthorofpresentationSlide42表面能测试将系列标有表面能数据的测试液涂在测试表面上，最大表面能的测试液3秒内不收缩，该测试液的表面能为测试表面的表面能表面能单位-----达因（dyn）02October2024TitleandauthorofpresentationSlide43接触角测试润湿性是粘合剂与基材接触的能力，可由表面能的测试或接触角的测试得知

接触角越小，润湿越好；接触角越大，润湿越困难。接触角测试接触角是指气、液、固三相交界处的气-液界面和固-液界面之间的夹角接触角小接触角大

基材表面处理——电晕处理02October2024TitleandauthorofpresentationSlide44电晕处理一般为整面处理，事先处理

基材表面处理——等离子处理02October2024TitleandauthorofpresentationSlide45等离子处理机等离子处理一般为局部处理，在线处理

物——粘结材质02October2024TitleandauthorofpresentationSlide46例子2：光油基材问题（油墨及表面处理之粘结力测试）

法——粘结操作1、施压时间对粘结效果之影响在相同压力（1.5Kg/80cm2)下，施压不同时间后撕开后看纸破：（通过施压能增强胶水的润湿性及渗透性，从而增强胶水与基材之间的粘结力）。02October2024TitleandauthorofpresentationSlide47

法——粘结操作02October2024TitleandauthorofpresentationSlide48

检验方法常见成品老化测试方法：高温（60℃）测试低温（-15℃或-20℃）测试高温高湿（如50℃，80%RH）测试冷热循环测试（如60℃/4h→常温/4h→-20℃/4h→常温/4h……）02October2024TitleandauthorofpresentationSlide49

生产中常见问题及解决办法运行中飞胶胶水的粘度太低——提高胶水的粘度胶水的内聚力太低——选用内聚力高的胶水胶辊表面不平整——选用表面平整的胶辊上胶量太大——适当调低胶量02October2024TitleandauthorofpresentationSlide50

生产中常见问题及解决办法跑机过程中出现胶水颗粒胶水的开放时间偏短——延长胶水的开放时间胶水体系的稳定性不佳——改善胶水体系的稳定性生产环境的湿度太低——适当提高环境湿度02October2024TitleandauthorofpresentationSlide51

生产中常见问题及解决办法粘不住等待时间太长——缩短等待时间，或选用开放时间长的胶水压合时间短——施加均匀、适中的压力，延长涂布成品的保压时间基材的表面能太低——电晕或等离子处理，以提高表面能选用的胶黏剂不合适——通过测试，选用合适的胶黏剂上胶量不足——足够的上胶量02October2024TitleandauthorofpresentationSlide52

生产中常见问题及解决办法固化速度不够快（干得不够快）上胶量太大——适当降低上胶量胶水固含量低——提高胶水固含量纸张含水率高——降低纸张含水率环境温度太低——适当提高环境温度环境湿度太高——存贮于抽湿房干燥基材不透气——采用基材上打孔或单面有透气材料02October2024TitleandauthorofpresentationSlide53

生产中常见问题及解决办法溢胶胶水的粘度太低——提高胶水粘度上胶量太大——适当降低上胶量上胶位置太靠边——调节上胶位置或适当增宽粘结搭口的宽度02October2024TitleandauthorofpresentationSlide54

生产中常见问题及解决办法渗胶胶水的粘度太低——提高胶水粘度上胶量太大——适当降低上胶量胶水的固化速度不够快——选用固化速度快的胶水纸张基材的渗透性太强——预处理或更换纸张02October2024Ti