Development of Core Adhesives

吳賓　　張圣善　　高福剛　　鄧小華　　東莞市成銘膠粘劑有限公司

衛(wèi)生用品芯層結(jié)構(gòu)膠改善途徑研究

Development of Core Adhesives

吳賓張圣善高福剛鄧小華東莞市成銘膠粘劑有限公司

編者按：本文是根據(jù)東莞市成銘膠粘劑有限公司副總經(jīng)理鄧小華在2015年深圳生活用紙年會國際研討會上的演講整理。

摘要：探討得出了改善芯層結(jié)構(gòu)膠綜合性能的兩種主要途徑：即通過降低現(xiàn)有結(jié)構(gòu)膠的涂布黏度來實(shí)現(xiàn)膠水浸潤基材后的穿透能力；通過提高普通結(jié)構(gòu)膠的親水性來增強(qiáng)芯層浸潤后的粘結(jié)強(qiáng)度。并依此設(shè)計制作了芯層結(jié)構(gòu)膠樣品CM929G，經(jīng)檢測驗證其濕強(qiáng)性能較普通結(jié)構(gòu)膠有明顯提高，且具有良好的耐老化性能。

1 前言

1.1 芯層結(jié)構(gòu)膠的作用

芯層結(jié)構(gòu)膠主要應(yīng)用于衛(wèi)生巾、紙尿褲/片等芯層的粘結(jié)。

不同的芯層結(jié)構(gòu)其組成略有差異，但粘結(jié)的主要基材包括：非織造布、導(dǎo)流層、吸水紙和絨毛漿。根據(jù)各種產(chǎn)品的使用特點(diǎn)，要求芯層在干燥和濕潤的條件下均具有一定的物理強(qiáng)度。這要求芯層結(jié)構(gòu)膠無論在干燥還是潤濕的條件下對各種基材都有良好的粘結(jié)效果。

1.2 涂膠工藝

在現(xiàn)行的涂膠工藝中，芯層結(jié)構(gòu)膠的施膠主要以噴涂為主，而根據(jù)噴涂的特點(diǎn)，又可細(xì)分為螺旋噴涂和纖維噴涂。

1.3 使用芯層結(jié)構(gòu)膠的必要性

在衛(wèi)生巾、紙尿褲/片中，芯層的主要功能是吸收和貯存液體，液體由面層滲入芯層，芯層中的絨毛漿和SAP等吸收材料吸收和貯存所滲入的液體。這就要求面層與芯層要有很好的貼合性且不易分離。所以需要芯層結(jié)構(gòu)膠將面層和芯層粘結(jié)在一起，即便在潤濕的條件下也有良好的物理強(qiáng)度使之不易分離，從而防止面層與芯層脫離導(dǎo)致芯層吸液率降低。

2 改善濕強(qiáng)性能的有效途徑

衛(wèi)生巾、紙尿褲/片產(chǎn)品的使用特點(diǎn)對其芯層結(jié)構(gòu)的濕強(qiáng)性能提出了較高要求，所以探尋改善濕強(qiáng)性能的有效途徑十分必要。

影響芯層主體結(jié)構(gòu)完整性的因素主要來自兩個方面：芯層的結(jié)構(gòu)設(shè)計和壓合工藝；芯層材質(zhì)的有效粘結(jié)強(qiáng)度（包括干、濕強(qiáng)度）。

改善芯層結(jié)構(gòu)膠的綜合性能主要有兩個方面的有效途徑：第一，通過降低現(xiàn)有結(jié)構(gòu)膠的涂布黏度來實(shí)現(xiàn)膠水浸潤基材后的穿透能力。第二，通過提高普通結(jié)構(gòu)膠的親水性來增強(qiáng)芯層浸濕后的粘結(jié)強(qiáng)度。

3 實(shí)驗設(shè)計

3.1 實(shí)驗基材

普通面層；

打孔面層；

導(dǎo)流層。

3.2 實(shí)驗?zāi)z樣

普通結(jié)構(gòu)膠CM929TD；

親水性芯層膠CM929G；

低黏度芯層膠Brand X。

3.3 實(shí)驗方法

模擬涂膠機(jī)對非織造布進(jìn)行涂膠，可近乎完全模擬產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)線上使用特性。本實(shí)驗采用CM929TD、CM929G和Brand X分別對實(shí)驗基材進(jìn)行涂膠，涂膠方式分為螺旋噴膠和纖維噴膠兩種，涂膠量為3.0g/m2，涂膠長度5m。涂膠后對各基材的干、濕強(qiáng)度進(jìn)行檢測。

4 實(shí)驗結(jié)果分析

4.1 膠樣物性參數(shù)對比

表1列出了3種結(jié)構(gòu)膠的主要物性參數(shù)，3種結(jié)構(gòu)膠的PE剝離力相差不大。結(jié)構(gòu)膠通常使用溫度為140~160℃，Brand X的熔融黏度低于CM929TD，CM929G進(jìn)行了親水處理，而CM929TD和Brand X不具有親水性。

4.2 上機(jī)涂膠實(shí)驗樣品對比

表2和表3分別記錄了涂膠方式和涂膠機(jī)各部位溫度控制情況。

表1　膠樣物性參數(shù)對比數(shù)據(jù)

表2　普通面層與導(dǎo)流層上機(jī)涂膠實(shí)驗參數(shù)表

表3　打孔面層與導(dǎo)流層上機(jī)涂膠實(shí)驗參數(shù)表

圖1和圖2所示為CM929TD和Brand X粘結(jié)的不同面層和導(dǎo)流層在不同老化時間下干、濕強(qiáng)度的變化。由于檢測結(jié)果受取樣因素影響較大，不排除個別數(shù)值出現(xiàn)誤差。但從整體來看，Brand X對基材的粘結(jié)強(qiáng)度和耐老化性能優(yōu)于CM929TD，因此通過降低結(jié)構(gòu)膠的熔融黏度可提高其對粘結(jié)基材的粘結(jié)強(qiáng)度。

圖1　CM929TD和Brand X粘結(jié)的普通面層與導(dǎo)流層的干濕強(qiáng)度比較（螺旋噴涂）

圖2　CM929TD和Brand X粘結(jié)的打孔面層與導(dǎo)流層干、濕強(qiáng)度比較（纖維噴涂）

圖3和圖4所示為Brand X和CM929G粘結(jié)的不同面層與導(dǎo)流層在不同老化時間的干、濕強(qiáng)度的變化。分析數(shù)據(jù)可知，CM929G對基材的粘結(jié)強(qiáng)度和耐老化性能均優(yōu)于Brand X，因此通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠的親水性可提高其對粘結(jié)基材的粘結(jié)強(qiáng)度。

圖3　CM929G和Brand X不同噴涂方式下粘結(jié)的普通面層與導(dǎo)流層干、濕強(qiáng)度

圖4　CM929G和Brand X不同噴涂方式下粘結(jié)的打孔面層與導(dǎo)流層干、濕強(qiáng)度

5 總結(jié)

● 從模擬測試結(jié)果來看，芯層結(jié)構(gòu)膠對于芯層復(fù)合材料的粘結(jié)濕強(qiáng)效果要明顯優(yōu)于普通結(jié)構(gòu)膠的效果；

● 通過降低芯層膠的黏度，能更好地滲透到復(fù)合基材內(nèi)，從而進(jìn)一步有效增加濕強(qiáng)效果；

● 不同的噴涂方式對芯層的粘結(jié)強(qiáng)度影響較明顯，在同等涂膠量時采用螺旋噴涂方式比纖維噴涂粘結(jié)強(qiáng)度要大一些；

● 老化后所有樣品的干、濕強(qiáng)度均有不同程度的下降，并且開始時下降較快而后趨于平穩(wěn)；

● 親水性芯層結(jié)構(gòu)膠CM929G，經(jīng)檢測驗證其濕強(qiáng)性能較普通結(jié)構(gòu)膠有明顯提高，且具有良好的耐老化性能。

（鐘穎整理）