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      天盛胶带 东 莞 市 高 埗 天 盛 胶 粘 制 品 厂
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            谈谈胶带涂布用的美纹纸及选择
       
               
           
      陈慧文

      (1.广东省造纸研究所,广东广州510300;2.广东省造纸技术与装备公共实验室,广东广州510300)
      摘要:本文对美纹胶带涂布用的美纹纸进行了简单介绍,包括美纹纸的用途、抄造工艺、后加工处理、市场现状等,并简要介绍了用于胶带涂布使用时选择美纹纸应注意的问题。
      关键词:美纹纸;美纹胶带;市场;加工
      中图分类号:TS762.2 文献标识码:A 文章编号:167l-457l(2009)06-0088.04

          本所生产一种冷压胶带,用于电子元器件制造行业。该胶带以牛皮纸和美纹纸为两种涂布基材, 美纹纸长期以来依赖进口,但前段时间受金融风暴的影响,该种牌号的原纸无法供应,致使生产受到影响。市场上美纹纸性能差别较大,寻找适用的美纹纸的过程也使我们对美纹纸的生产、市场、后加工处理、以及选择有了更深入的了解,现简单介绍,以期为美纹纸的生产厂家和使用厂家提供有用的参考。

      l 美纹纸简介

          美纹纸因其表面有似哈密瓜表面花纹般的不规则纹路而得名,按照生产工艺和最终产品的形态,可归入皱纹纸的范畴。美纹纸的一大用途是用于生产美纹胶带。美纹胶带广泛应用于电子元器件生产过程中的编带、成品编带,汽车工业喷漆遮蔽带,各种工业和建筑装修等行业的粘贴、保护、固定及包装等。如在电子元器件、汽车等表面进行喷涂加工时, 可以在不需要加工的被保护表面包覆一层美纹胶带纸,使其不受侵污,在喷涂结束后可以轻松撕除而不会有胶料残留在被保护物上。美纹胶带的种类很多,根据其性能分,有低温、中温、高温压敏胶带、热熔胶带等。根据使用要求,在美纹原纸上涂覆一层胶粘剂,另一面根据需要涂以防粘材料即可制成卷状的美纹胶粘带
          美纹纸是一种皱纹纸,但一般所说皱纹纸主要是指纸巾纸、卫生纸、彩色皱纹包装装饰纸等。现有生产皱纹纸的技术,一般是以未漂或漂白硫酸盐针叶木浆为造纸纤维原料,采用游离方式打浆、成浆、上网抄纸、机上起皱和干燥的方法而制成。皱纹大部分是沿纸幅横向起皱,但也有全方向纹路的皱纹效果。而根据用途不同,其皱纹的深浅、细密程度也会不同。我们在采购美纹纸的过程中,经常会遇到一些其它用途的皱纹纸,如用于医疗卫生、装饰、包装等方面,有些为了装饰美观的效果,还经常需要染成不同的彩色效果。这些皱纹纸用作胶粘带产品的原纸时,存在以下缺陷:在该原纸表面直接进行胶粘剂涂布时,胶粘剂很快被吸收,甚至渗透至背面,湿强度也很低,很容易被拉断;进行防粘涂料涂布预处理时,原纸不仅易被拉断,而且涂布的防粘涂料易渗透到原纸背面,从而在原纸两面形成防粘涂层,这就不能在形成有防粘涂层的原纸背面进行下一道的涂布胶粘工序了。
          因此,用于制作美纹胶带的美纹纸必须具有:较好的湿强度或耐溶剂性,一定的防渗性、吸收性、伸长率和抗张强度,纸质要柔韧,有时还需一定的耐温性。而普通用纸及普通皱纹纸强度不好,容易断纸。抗水性和抗老化性能不好,在涂胶时,容易渗透到背面,对隔离性能和牯接性能也造成影响,无法满足制备胶带的要求。

      2 国内市场情况

          现在美纹纸的用途越来越广泛,涉及汽车喷漆、电子、装潢、清洁、保护膜等领域。国内美纹纸用户以珠三角地区为主。对于美纹纸市场来说,它应该属于朝阳产业。
          我国约在十年前从国外进口美纹纸,用于装潢包装、电子等领域。2003年,国内开始有造纸企业开发研制美纹纸,首先以经济发达城市浙江为代表,有4个特种纸造纸基地,集中在杭州附近。2005年国产美纹纸开始推向市场,从此打破全部依赖进口的局面。目前掌握美纹纸生产技术仍主要集中在浙江,在国内比较有名气的有杭州新兴等4家企业。但个别企业还是很难稳定各项技术指标。
          但今天的美纹纸市场上,仍然大部分需要从美国、加拿大、意大利、日本进口,特别是中高温美纹纸还是完全依赖进口。笔者认为原因有二:一是本身纸张抄造和加工技术上的难题,表现在抄造工艺、助剂、起皱、浸渍、后加工等方面,包括一些抄纸湿部助剂、浸渍剂、防粘隔离剂等产品全靠进口,这应引起我们造纸工作者的注意;二是因为生产手机赌钱捕鱼游戏平台的关键技术欠缺,美纹纸胶粘带一直依赖进口,近年来才开始自己涂布生产美纹纸胶粘带,但仅仅局限于普通级别,每年仍需要进口大量的特殊品种,耐高温美纹纸胶粘带的研制在国内才刚刚开始。正是由于美纹胶带的自主产量不大,作为原材料的美纹纸的市场需求也不是很旺盛,但随着国内产量的不断增大,产品用途的不断丰富,美纹纸的需求量也将越来越大。

      3 工艺技术

          美纹纸一般要在美纹原纸(这里指未浸渍处理的美纹纸)的基础上再经过浸渍涂布、防粘处理。 因此其整个生产过程包括三个过程:美纹原纸的生产、浸渍涂布、防粘处理。而对于生产美纹胶带的厂家来说,希望使用的是经过以上三个过程处理之后的美纹纸,而不需要再自行浸渍胶料、涂防粘层了,但市场上更常见的是美纹原纸,进口产品更多的也是美纹原纸。造成这种现象的原因是由于美纹纸用途众多,难以专门化,只有用户根据使用要求自行后处理了,但这无疑就给美纹纸的使用厂家带来了许多困难,对此,我们就深有体会。
      3.1 美纹原纸
      国内外美纹原纸的研究文献较少。美纹原纸一般是以长纤维针叶木浆为主要原料,可根据需要适当加入棉纤维或者化学纤维。为保证浸渍时良好的湿强度和适当的吸收性,还必须加入湿强剂等辅料。为赋予原纸良好的伸长性,需对原纸进行起皱,而为保证纸幅起皱后有一定的紧度,必须采取湿法起皱的方法,起皱的同时进行压榨。美纹原纸的起皱可以使用传统的起皱刮刀,也可采取其他的方法,如采取双辊(钢辊和橡胶辊)压榨,配以一定的速度差可 达到起皱的目的。国内有专利采用由两个烘缸组成的起皱加工设备,其中一个烘缸是作为起皱用的烘缸,另一个烘缸是作为干燥、皱纹定型用的卷纸烘缸。
          用于美纹胶粘带产品的美纹原纸,定量一般为42~60g/m2,具有良好的干强度和湿强度,纸表面具有明显的细密、不规则皱纹纹路,伸长率在8%以上。
          国内有专利技术公开,采用100%漂白针叶木硫酸盐浆,经粘状打浆(打浆度为45~55°SR),加入聚酰胺环氧氯丙烷类湿强剂(5%~10%),浆料上单网双缸圆网纸机上抄造,纸页在70~100℃的起皱烘缸上进行湿法起皱加工处理,在表面温度为lOO~120℃的干燥及皱纹定型用的卷纸烘缸上进行干燥及皱纹定型处理而制成美纹原纸成品。原纸再进行防渗胶液涂布处理,防渗胶液为一种羧基丁苯胶乳,浓度为20%~24%,单面涂布量一般约为6~12g/m2。经此处理后的美纹纸定量为50~70g/m2, 伸长率为10%~15%,湿强度为20%~30%左右,并具有良好的湿强性能和防渗性能。当在原纸表面上进行第一道防粘涂料涂布时,原纸不仅不拉断,而且具有阻止防粘涂料从纸面渗透到原纸背面的性能。
          国内生产美纹纸的厂家很少,在我们接触到的有限的几家中,浙江杭州新兴纸业的美纹纸产品各方面性能堪称不错。据他们专利公开的技术,采用100%加拿大进口木浆,按比例配成3.8%~ 4.0%浓度浆料,经水力碎浆机碎解后,进行盘磨打浆,制得浆料浓度3.5%~4.O%,打浆度40~45°SR,湿度ll~12g,添加辅料包括增强剂1.0%~ 1.5%,湿强剂4.0%~5.0%,脱气剂O.8‰~1.O‰。增强剂选用羧甲基淀粉,它可以提高原纸的抗张强度及厚度,湿强剂选用聚酰胺聚胺表氯醇,脱气剂选用脂肪醇并进行配料。后经造纸网部成形,压榨脱水,大缸预烘并起皱,再经红外线、二缸干燥,卷取,复卷分切,完成美纹原纸生产;再将美纹原纸在浸渍机上浸渍胶乳,在表面形成8~12g/m2的胶乳层,再经干燥,卷取,复卷分切完成浸渍美纹纸生产。经过多年的研制和生产实践,其产品质量超过国外同类产品,其指标如下:定量54~57g/m2,厚度0.16~0.17mm,抗张强度>42N,伸长率15%~17%。水分4.0%~4.5%,纸面光洁度均匀。
          美纹纸原纸的生产中经常存在起皱效果差、纸质发脆发硬、湿强低、表面处理不佳等问题,严重影响美纹纸的生产。因此,解决以上难题,生产出起皱均匀、效果好、柔软可塑、具有较强的防水效果和较高的抗张力的美纹原纸,可有力地缓解国内美纹纸原纸供不应求的紧张局面,从而逐步替代进口美纹纸原纸,摆脱对进口产品的依赖性,为国家节约大量外汇。
      3.2 浸渍涂布
          美纹原纸(皱纹纸)定量低,强度较差,抗水性不好,不能满足美纹纸的最终要求,需要对原纸进行浸渍加工。浸渍处理是用树脂、胶乳等浸渍纸张,使纸张吸附树脂或胶乳,待纸张干燥后,树脂或胶乳把纤维粘结在一起,提高原纸的各项强度指标,如抗张强度、撕裂度、内层剥离强度等,以及改善原纸的抗老化、抗水、抗溶剂和提高基纸的隔离性能。
          浸渍剂可选择胶乳或者树脂,常用胶乳有丁苯胶乳、丙烯酸类胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳等。树脂可以选用三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂等。浸渍液往往还包括抗老化剂和抗水剂,且往往是几种树脂或者胶乳混合使用。抗老化剂一般为丙烯腈类化合物,干燥后呈淡黄色,使纸页更漂亮。抗水剂一般为有机硅类、壳聚糖、蜡乳液等。美纹纸的浸渍量较大,为基纸定量的30%~100%,一般50%左右。
          丁苯胶乳是最常用的浸渍剂,我们通过对采购的一系列国内外美纹纸进行分析,其浸渍液大部分为丁苯胶乳,包括羧基丁苯胶乳。由于中间有一段时间一直购买不到合适的美纹纸,我们曾尝试对美纹原纸自行进行浸渍处理,以期能够自行加工满足要求。进行了一系列实验室试验,使用的美纹原纸为一种进口美纹原纸,使用的浸渍剂有羧基丁苯胶乳、丙烯酸胶乳、苯丙胶乳等,美纹原纸处理前后的各项性能指标见表1。

          从表1可看出,浸渍量在38%左右,与浸渍前的原纸相比,浸渍后纸张的抗张强度均有不同程度的提高,抗水性也得到了改善,但不同的浸渍液其性能差别较大,如有的柔软,有的硬脆,有的抗水性差, 有的抗水性好。与车间原来使用的已处理好的美纹纸相比,性能方面仍相差很远,很难找到一种浸渍剂在保证较好的抗张强度和抗水性的同时,又能达到纸质柔软的效果。因此,浸渍液往往是几种胶乳复合使用。为此,我们选择强度方面有良好表现的羧 基丁苯胶乳2与抗水性、外观较好的丙烯酸乳液2以1:1的比例复合使用,结果其综合性能相对较好。美纹原纸浸渍处理前后的纵向湿强度性能见表2。

      综合表1、表2,可看出在干湿强度方面仍有一定的差距,可从原纸和浸渍液的选择上进一步改善。
      3.3 防粘处理
          防粘处理是在美纹纸背面涂布一层防粘剂,防止成卷时胶粘剂粘住与之接触的背面,造成解卷困难、胶粘剂转移等问题,特别是对于高粘性的压敏胶带,背面防粘处理就显得尤为重要。防粘剂要有足够的防粘效果,化学稳定性要好,与美纹基纸的结合要好,长时间储存时,不会转移至胶粘层。我们曾遇到过一种已经做过防渗防粘处理的美纹纸,发现其防粘背面在室温下有一定的手感粘性,据说是进口原纸国内后加工的,应该是后加工原料使用不当造成的,这样的原纸用来涂布胶带时,胶粘层很容易与背面相粘。防粘剂一般为硅类有机物,如硅酮、硅丙等。

      4 美纹纸的选择

          对于美纹纸使用厂家来说,根据所生产的美纹胶带选择合适的美纹纸就非常重要了。主要要关注以下几个方面:
          (1)干湿拉力:干拉力是为了保证胶带在解卷、复卷、分切、使用过程中不被拉断;湿拉力是保证涂布上胶过程中不断纸。而干湿拉力要分纵向和横向分别检测,因为不同厂家的纸纵横比差别较大,我们接触到的纵横比最大的可达到3.2,而最小的才1.2。纵向的拉力往往比较重要,但横向拉力过小也会影响使用。
          (2)防渗性:涂布水性胶粘剂或溶剂型胶粘剂时,胶粘剂不能渗透至背面。我们就曾遇到过这种情况,涂布后胶渗透至涂布辊上,主要是因为纸的防渗处理没做好。可先在实验室进行防渗实验,将涂布胶液滴至涂布纸的涂布面,观察背面的渗透情况。
          (3)对胶液的吸收性:即要保证纸面上能涂布一定厚度的胶层。有的纸由于防渗处理或者防水处理过度或不当,导致对胶液的吸收性不佳,经过刮棒或刮刀时,胶液很容易就被带走,不能达到一定的上胶量。
          (4)耐温性:对于耐温胶带来说,基纸的耐温性也非常重要。很多美纹纸在高温条件下,纸页易变 黄变脆变硬,使用过程中容易绷开或翘边,影响其使用。美纹纸有不同的耐温等级,常温型的耐温性在80℃以下;中温型的耐温性在80℃-120℃;高温型的耐温性在120℃-180℃。要根据胶带的用途和使用条件来选择合适的耐温等级,可在实验室先做耐温测试。
          (5)柔软度:美纹胶带一般是用来包裹、包覆的,要做到与被粘表面良好粘合,基纸必须柔软,柔软性通过手感就能感觉出来。
          (6)与胶液的结合力:有些美纹纸与涂布胶液的结合力差,涂布成卷后胶粘层很容易转移,或使用时胶粘剂容易从纸面脱开,这些都可以先通过小规模实验来评价。
       
               
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