过 莹
(贵州中烟有限责任公司贵阳卷烟厂,贵州 贵阳 550009)
热熔胶是一种重要的固体可溶性聚合物,常温条件下为固体形态,对其进行加热到相应温度,便具有一定的粘性与流动性。在滤棒成型过程当中,主要应用EVA热熔胶(以乙烯-醋酸乙酯(EVA)为基本树脂)作为搭口胶。近年来,伴随滤棒成型机的广泛推广与应用,在滤棒成型过程当中EVA热熔胶应用越来越广泛。
1)基本树脂。在滤棒成型过程当中应用的热溶胶基本树脂为EVA树脂,这种树脂是在高温高压条件下共聚醋酸乙烯和乙烯所形成的树脂,热熔胶的性能受基本树脂质量、比例影响较大。如选择熔融温度、连接能力与其助剂等。2)增粘剂。在相应温度下熔融的基本树脂具有一定的粘接能力,而温度降低之后,无法润湿与渗透纸张,粘接能力便会失去,无法实现粘接作用;将增粘剂加入其中,可以使胶体流动性进一步增加,还能提高被粘物润湿性,使其粘结性能得到有效改善,达到理想的粘结效果。松香与帖烯树脂是滤棒用热熔胶的主要增粘剂。3)粘度调节剂。粘度调节剂可以促进胶体流动性,对凝固速度进行调节,达到快速粘结效果。如果热溶胶存在较大粘度,流动性差,就无法在成型止当中渗透,导致粘结不牢,而将粘度调节剂适当加入其中,可以大幅提高粘结效果。4)抗氧剂。为了避免EVA热熔胶出现老化问题,将抗氧化剂合理加入其中能够起到很好的作用。熔融胶体过程当中,由于存在较高的温度,会出现氧化分解,将抗氧化剂加入其中,可以确保高温情况下,不会改变其粘结性能。
根据基本数值应用情况进行分类,通常包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚酰胺以及EVA热熔胶等。
将EVA热熔胶应用于滤棒成型过程当中,不仅具有很强的粘着性,同时具有很快的粘合速度,便于自动化连续性的进行作业,大幅减少成本投入,产品还有着很稳定的性能以及较好的安全性,不燃烧无毒害,相应温度条件下加热,不会出现氧化分解或者变质情况,粘合过程当中相对简单,而包装、运输、储存等各方面都非常方便,粘合强度大,具有很强的柔韧性。
1)施胶系统的温度设定。(1)严格的控制加热热溶胶的温度,确保温度范围的适宜性,在国外控制热溶胶温度方面十分的严格,不仅考虑其环境差异性,同时还考虑其应用条件,科学控制热溶胶温度,一般根据±3~5℃进行控制,加热熔融热溶胶过程当中,温度应当稳定,不能出现太高或者太低的情况,倘若热溶胶出现较高温度,虽然热溶胶有着很好的流动性以及渗透性,但会改变其化学性能,降低其粘度以及粘结强度。倘若热熔胶的温度太低,虽然有着较好的粘度,然而对热熔胶的流动性却会造成不利影响,还会影响湿润纸张涂布,降低其渗透性,并且对热熔胶的韧性,拉力也会造成不利影响,更甚者在涂胶之后,由于不能有效的粘结滤棒搭口,引发爆口情况的出现。(2)成型纸的不同,在设定热溶胶系统温度方面也存在很大的差异性。纸张纤维的不同,或者纤维相同,但不同定量的成型纸(28g/m2与35g/m2),在纤维性能上也会出现很大差异性,同时在热溶胶亲和性以及渗透性方面也存在很大不同,特别是指的导热性能差异性,以至于热溶胶也存在不同的冷却速度。根据相关研究发现,在相同的止胶温度下不同的纸张以及相同纸张在不同止胶温度下,对比其拉力值也具体可参见下表:
序号胶温(℃)纸张拉力(N/cm)1170书版纸8.832170铜版纸1.863195铜版纸3.91
在开展工艺试验时,了解到这样的情况,当将32g/m2成型纸转变成35g/m2时,设定相同的热溶胶温度,滤棒有爆口情况出现,这是由于增加纸张厚度之后,纸在导热性方面出现了很大降低,在相同定型温度条件下,热熔胶涂在纸张上时,不同的温度条件下,也会影响其渗透性,导致粘结性降低,提高定型加热温度10℃之后,滤棒爆口情况得到了有效应对。2)施胶量的控制。滤棒搭口质量和控制施胶量有着非常密切的联系,如果施胶量太小,无法确保滤棒牢固的搭口,还会引发爆口问题,如果施胶量较大,在成型以及接装时,会发生粘刀情况。胶量较大时,渗透成型纸之后,会对滤棒外观质量造成很大影响。而且较大施胶量时,会引发滤棒搭口位置上出现较大硬度,在接装卷烟过程当中,易引发卷烟泡皱,每分钟400m成型速度时,针对普通成型纸,每分钟应当根据15~20g进行施胶,成型纸应当运用高透气性的,合理控制施胶量,根据普通成型纸3/4左右控制施胶量。成型纸具有高透气性的,较大的进行施胶,会引发透胶情况,热熔胶粘附在滤棒搭口外,极易对成型机的烟枪造成粘污,并会污染喇叭口或者冷却条,对于滤棒成型操作也会带来不良影响。而且滤棒透胶后,在经成型机在线检测头时,便会在测头上粘附,对在线控制精度造成不良影响,引发产品质量下降。
1)将应用热溶胶的前期准备工作充分做好,合理地进行预热,保证各部都能达到设定工艺温度,在进行滤棒成型,提高溶胶流动性,保证更加均匀的进行施胶,确保滤棒搭口质量。预热热溶胶时间应当在30分钟以上,特别是冬季更应当预热。2)生产之前为了避免加热时有气泡出现,导致不均匀的施胶量,以确保快速成型,应当空车将热溶胶放出一定时间,保证热溶胶无气泡之后,在实施相应的生产工作,生产过程当中,要重视喷嘴和成型纸纸边的距离,为了避免搭口溢胶,根据0.5~0.7毫米进行距离控制。3)实施生产时要对胶料及时地进行补充,但不易一次大量加料,这样会引发胶箱内热溶胶出现不均匀的温度,对于胶管与其喷嘴热熔胶温度、流量均匀性带来不利影响,影响热容胶的粘结性。4)对滤棒生产环境温度有效控制。热溶胶作为一种热溶性的粘结剂,在开放时间加入之后,由于室内湿度和温度方面的影响,不同气温条件下,不同的固化时间以及开放时间会影响粘结效果。在较高的温度条件下,热溶胶会产生很多气泡,对其固化以及冷却硬化造成不利影响,还会引发分切粘刀等各种问题;倘若温度过低时,又会导致胶粘剂在硬化、固化以及冷却时间上变短,不能牢固的进行连接,引发连接之后发生断裂情况,通常而言,生产区应当确保处于25℃的恒定温度,湿度应当根据50%~60进行控制。5)成型纸应当避免油脂造成污染。EVA类热熔胶不耐油脂,这是其主要的缺点,纸张有油脂污染后,会影响渗透热溶胶。一般来说,成型纸属于未经涂布处理的天然纤维素,纤维中不含油脂成分或所含油脂很少,完全适应热熔胶的渗透与粘接。另外,过于平滑的纸张,也不于热熔胶的涂布和渗透,在选择成型纸的时候需要加以注意。6)为防止热熔胶中含有的少量机械杂质和使用过程中连续高温作用形成的结炭堵塞喷嘴,造成施胶量不均匀,达不到工艺要求,在胶箱底部必须加装过滤网,并定期对过滤网上的杂质进行清理。
由于EVA热熔胶的特殊性质,在使用过程中需要根据选用的热熔胶和不同成型纸,在试验的基础上,探索合理的操作条件,并加以严格控制。同时,随着研究手段的提高,国内滤棒成型企业和热熔胶生产企业对热熔胶应用技术的研究会越来越深入。