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常识

胶粘剂转移机理

来源:互联网2018年09月21日

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  对基材具有良好润湿性的胶粘剂,借助毛细现象的作用,在压力作用下由网辊上的网眼转移到基材上。

  1、毛细现象

  插在溶液中的毛细管中的液面高于或低于溶液液面的现象,称为毛细现象。毛细现象是由液体的表面张力引起的。

胶粘剂转移机理

  当液体能够充分润湿毛细管壁时,毛细管中的液面会高于溶液的液面,如图A所示;

  当液体不能够润湿毛细管壁时,毛细管中的液面会低于溶液的液面,如图B所示;

  在涂胶压辊作用下,薄膜与网辊接触进入压合区时,交界处形成了毛细管。当胶粘剂能够充分润湿基材时,在毛细作用下,液面会自动上升,即胶粘剂上升到基材表面。同时由于离心力的作用,胶粘剂也会加速转移到基材上。而在胶粘剂转移之前,毛细现象也有助于克服离心力的作用使胶粘剂附着在网眼内。这时网眼事实上就是毛细管。

胶粘剂转移机理

  2、压力原理

  复合的基础,是在一定压力下胶粘剂分子与基材表面分子达到一定距离才可能产生分子间力。一般距离在2 ~ 4 A°

  3、胶粘剂的转移过程

  复合过程中胶粘剂是在强制受压的情况下进入基材与网辊之间的。随后胶膜在基材与网辊之间因接触和受压及润湿和铺展形成相互之间的附着力。在辊与辊的出口处(减压部位)。先是在胶膜的内部形成微细丝,最后胶丝破裂胶膜被分离成二部分,分别附着在基材上及网辊上。使胶膜分裂并转移到相应物面上的力是胶粘剂对基材的附着力。假使附着力很弱(如未经电晕处理、压辊缺陷等),胶膜不会分裂、也就不能正常转移到基材上。附着力在胶膜分离过程中作用时间是非常短暂的,只有万分之几秒,而且是周期性的冲击力。胶膜的分裂、转移是胶膜对附着力的一种动态响应。由于作用时极短、这时胶粘剂表现出固体的刚性特点即弹性,也就是拉得太长(胶丝)会断裂,断裂后会回弹的特性。而胶粘剂能够拉成丝、是由于胶粘剂是流体、具有粘滞性、能流动,所以可伸展得很长。在胶粘剂成丝的过程中,是其粘滞性起主要作用、弹性起辅助作用,而在胶粘剂的断裂过程中是胶粘剂的弹性起主要作用,胶粘剂的粘滞性起辅助作用。胶膜在上述过程中所表现来的阻止胶膜破裂的能力,叫胶粘剂的粘着性,即分子间的连结力,是其在附着力作用下的一种表现。如果粘着性大于附着力,则胶粘剂不会转移到基材上。

  在胶膜的破裂过程中,有二个因素起主要作用:一个是胶膜内空洞形成的机会及扩展情况,主要与胶粘剂分裂过程中的压力分布及胶粘剂树脂此时的物理性能有关;另一个是胶膜形成丝状纤维的能力,叫胶粘剂的拉丝性。

  胶粘剂转移瞬间的粘弹性是决定胶粘剂分离和转移性能好坏的重要因素。而复合过程中,速度、刮刀距离、溶剂配方、压力分布(压辊的软硬影响)都会影响粘弹性,所以控制好转移瞬间胶粘剂的粘弹性对复合效果致关重要。

  值得注意的是使用同一配比的同一种胶粘剂,若网眼的深度和大小不同,胶粘剂因其表面积与体积比不同,网眼内胶粘剂的溶剂挥发随之不同,因而表现出来的粘弹性也不同,所以导致复合效果的不同。即不同的粘弹性状态,导致转移效果不同,复合效果也就不同。

胶粘剂转移机理

  也就是说,不同的粘弹性状态,需要不同的网辊(网眼的形状、大小和深度不同,即网辊线数不同),才能获得良好的涂布效果。

  或者说,对于某一确定参数的网辊,需要对涂料的粘弹性状态进行调整,使之适合于该网辊涂布。

  因此,测量并确定网辊适合的粘弹性范围是非常重要的。

  我们调整涂料工作液的配比,就是调整其工作浓度,就是调整其粘度,事实上就是调整其粘弹性。只有这时的粘度在该网辊的适宜范围内才能获得良好的涂布效果。有很多技术工作者调整配比只是为了达到需要的涂布量,这是不够全面的。在设置的工作浓度下,虽然涂布量满足了要求,但如果工作液的粘度不适合网辊,就会出现转移不良问题,如复合后出现白点或在刮刀处出现溢胶等问题。

  4、涂布效果良好的标志

  1)、单位涂布面积上的厚度均匀性好。即各处的厚度差小。

  厚度差大会导致视觉上颜色差异:出现水纹、橘皮、白点等现象。

  2)、溶剂挥发充分,残留量最小。

  3)、涂布量满足功能性要求。

  5、判断涂料是否适合网辊

  判断涂料是否适合某根网辊的涂布是一件很有趣的事。但并不一定非要上机试验才能得出结果。

  前提:

  1)、测定该网辊的适宜粘度范围。可以做粘度临界试验,即调整溶剂添加量后复合,得出出现问题(如白点、透明度低、溢胶等)时粘度的最高点和最低点。粘度最低点和最高点之间的范围为适宜粘度范围。不同网辊的适宜粘度范围是不同的。即使相同线数的网辊,因制造工艺不同适宜粘度范围也有差异。

  2)、测定该网辊的湿胶涂布量

  调配:

  1)、根据网辊的湿胶上胶量和功能要求的干胶量,确定待测涂料的工作浓度

  2)、添加适量溶剂,使涂料达到所确定的工作浓度

  3)、测定该浓度下涂料的粘度

  判断:1)、若此时粘度在该网辊的适宜粘度范围内,则可得到良好的涂布效果。数值越靠近适宜粘度的中间值,涂布适性越好。

  2)、若此时粘度在该网辊的适宜粘度范围外,则不能得到良好的涂布效果。涂布适性差

  注意:

  1)、可以选用不同号的粘度杯测量粘度,但要用同一种。而且都在常温下测定。

  2)、通过测量并建立待测涂料的粘度—浓度曲线或图表(可以要求供应商提供),再结合本厂网辊的湿胶量和所需的干胶量,我们可以知道该涂料适合哪一根网辊。

  即:若在选定网辊的适宜粘度范围内,若干胶量也能满足要求则适合该网辊涂布。

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