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做座干式复合膜生产工艺及性能分析二

发布时间:2021-10-10 01:40:51 阅读: 来源:不锈钢罐厂家

干式复合膜生产工艺及性能分析(二)

二、干式复合用胶粘剂

干式复合用胶粘剂相当广泛,可以根据商品对包装的具体要求而有所选择。除了使用最为广泛,粘结力强的双组分聚氨酯胶外,各种树脂溶剂胶、水溶性胶、乳胶均可应用。有的厂家使用价格全家的氯丁胶来复合食品轻包装膜,效果可以。南方已有厂家用丙烯酸溶剂胶或乳胶在进行复合,复合牢度也可达500g/25mm宽以上,基本上能满足一般食品包装。聚氨酯胶的特点是适用的基材面相当广泛,对各种复合用基材,如铝箔、VMAL薄膜、塑料薄膜及织物、无纺布、纸,均有良好的粘结力,粘结强度高,复合后不易撕剥。由于聚氨酯使用了二异氰酸酯同主剂进行了交联固化反应而固化,固化后的胶膜是一种不熔不溶的立体状结构,因而这种胶的耐水性、耐溶剂性、耐腐蚀性、耐热热好。

由于环境保护方面的压力,在美国中低固含量的溶剂型胶粘剂、涂料都早已禁止在市场上销售和使用,胶粘剂向低公害无公害方向发展,主要是发展高固含量胶粘剂。由于固含量高,胶的粘度大,涂布发生困难,降低聚合物的分子量,可以在高固含量下达到较低的粘度,但是相对分子质量降由上位机对下位机群实现综合管理低,胶的粘结强度也随之降低,这中间有互相矛盾的性能在内。如何开发出高固含量下有低的粘度并且有良好粘结强度和粘结力的双组分聚氨酯胶是当前聚氨酯胶粘剂厂的迫切任务。由此还应开发生产无溶剂聚氨酯胶粘剂,UV固化胶等无环境污染的复合胶。

在目前使用的聚氨脂胶粘剂中,有二液型和一液型之别,二液型胶虽然调配时麻烦了点,但是胶的适用期,即存放时间长,只要密封好,不发生漏泄问题,在室温下阴凉处放置两年是没有问题的。某个厂曾经进过一批双组分聚氨酯胶,但不知怎样使用,被存放在仓库内将近3年,而这3年中全部使用氯丁胶进行干式复合,后来想生产真空袋包装肉食品,氯丁胶不能满足要求了,才想到了使用这批胶,开盖后使用效果仍很好,说明双组分存放期是长的。单组分聚氨酯胶则放置时间短,而且涂胶后,固化缓慢,熟化时间长,它要靠空气中的湿度来固化,所以固化慢,固化不充分,强度低,牢度差,不适宜用于高温蒸煮及其他要求复合牢度高的场合。

双组分聚氨酯胶的生产方法:

(1)端羟基聚酯的生产方法

1摩尔的己二酸和1.24摩尔的一缩二乙二醇加入三口瓶中(同时加入几粒沸石)升温到140℃,己二酸熔化,开始搅拌,在℃恒温2小时,开始排缩合水,然后缓缓充入N2气或CO2气体,逐步升温到220℃,用h排出水,在℃下恒温h,接上真空系统,依次控制真空度为200,400,600,700mmHg各半小时,然后在余压为5mmHg下维持抽真空h即可。所得树脂分子量为1000左右,可用醋酸乙酯或苯惰性溶剂稀释到出厂浓度。

(2)异氰酸酯的生产方法

第一步,将三羟甲基丙烷、环己酮和纯苯投入反应釜搅拌,升温80℃,停止搅拌,继续升温到140℃,带出苯水混合物,补加损失的环己酮量后,即得三羟甲基丙烷环己酮溶液,降温备用。

第二步,将TDI和二甲苯全部投入反应釜中,再加入9/10量的醋酸丁酯搅拌,升温40℃,在此温度下徐徐加入三羟甲基烷环己酮溶液,加料温度维持在℃,全部加完后,加入1/10量的醛酸丁酯,升温到75℃,在75℃±2℃下保温2h,取样分析NCO为.5%,不挥发分为50±2%为止,过滤后包装,配方重量是:三羟甲基丙烷44.67kg(1摩尔),甲苯二异氰酸酯(TDI)98%,189.02kg(3.2摩尔),环己酮25.40kg,醋酸丁酯一级工业品108.7kg,二甲苯(用CaCl2干燥了的)96kg,循环用苯,工业级15kg。

三、凹眼涂布

双组分聚氨酯胶采用凹眼涂布像大多数中小型企业辊来进行涂布,其特点是涂布量均匀,涂布量容易调控,比较准确,可以保证满足复合的需求。复合双组分聚氨酯的标准涂布量如表所示。

使用凹眼辊涂布时的涂布量可用下式计算:

CW=1/4~1/6×Nv×h 式

式中:CW-涂胶量,g/㎡(干固量)。

1/4~1/6-转移常数,胶从凹眼中转移到基材膜上去的量,这个转移常数同胶的粘度有很大关系,粘度太大和太小都不利于胶的正常转移,太粘不易转移,而太稀则容易流淌,使上胶不均匀,易产生纵向或横向流水纹。

Nv-胶的固含量,%重量,可以根据3#Zahn杯测量胶的秒数,再由胶的特性图中找到胶的固含量,胶的特性如图所示。

由于曲线同聚氨酯胶的相对分子质量大小有关系,而每批胶的相对分子质量是不大相同的,所以不能有一个图形,应当是每批胶有一份粘度-固含量图,由生产厂家提供给用户,以备用户查找。一般讲来粘度3#Zahn在秒是适宜于干式复合涂布的粘度,这时的固含量大致在%左右。3#Zahn是一个不锈钢桶,底有一标准开孔,测量时,浸入胶提出开始计秒,直到全部流完的秒数。

h-凹眼辊的凹眼深度,μm。团队成员积极参与各主要标准化机构和行业协会展开的技术活动涂布辊的济南实验机厂济南新时期试金仪器有限公司全国知名度比较强凹眼深度,可以查找表得知。

凹眼辊涂布用的刮胶刀安装的角度很重要,应当在刮胶刀同凹眼辊接触点的切线之间成30°-60°的角度,较佳是45°,低于30°,胶不能刮清,而大于60°则刮刀和凹眼辊均磨损严重。凹眼辊在涂胶工作完成后,应使用醋酸乙酯清洗干净,凹眼中的胶使用弱碱浸泡,胀开后用铜丝刷清除。经过一定时间(大约2年左右)后,应更换凹眼辊。一般购买设备时应订购两根不同线的凹眼辊,如100和70线/英寸,这样可以涂布不同涂布量的时候使用,当生产涂胶量大的高温蒸煮袋时,可使用70线/英寸的纹辊,而一般涂胶量时,使用110线/英寸的纹辊。刮刀如有缺损可以在800目以上的油石上研磨后再用,不必把厚的衬刀也拆下,只需把整个刮刀连同刮刀架一起拆下,夹持后来回研磨,小心刀子伤害手指。

双组分聚氨酯胶的配比计算如下:

稀释溶剂量=(主剂量×固含量+固化剂量×固含量)/粘结剂固含量-(主剂量+固化剂量)

例如,将AD-502/CAT-10稀释成固含量25%的粘结剂时,

配比 固含量,% 固体重量

AD502 100g 50 50g

CAT-10 7g 75 5.25g

x=(100×0.5+7×0.75)/0.25-(100+7)=114g

则稀释剂醋酸乙酯用量为114g。将甲组分主剂称重后倒入搅拌桶中,再将稀释剂倒入计算后的重量,然后把固化剂一面搅拌一面缓慢倒入,使之均匀,搅拌后静止一定时间,让搅拌产生的气泡自然消失后,从胶盘边上慢慢添加入胶盘中,切忌用棒在胶盘中搅动,以避免胶中产生大量气泡,被带到基材膜上。

(一)(二)(三)(四)(五)(六)

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