近幾年來，一些企業的蜂窩紙板存在粘接品質不高、應用技術落後、抗彎強度不高造成脆性破壞等問題，與發達國家的產品相比，差距還很大。本文就有關膠粘劑與粘接品質問題談些淺見。

　　一、膠粘劑現狀與主要問題

　　據不完全統計，目前國內紙蜂窩製品生產廠家包括設備製造廠家約有120家。其中，引進國外生產線近10家。這些設備使用的膠粘劑大體分為四種類型：

　　1、玉米澱粉（膠粉）：玉米澱粉（膠粉）是在鹼性條件下用氯氣處理，處理後的澱粉含有負電荷陰離子的氧化澱粉。使用時再接加燒鹼（氫氧化鈉）、硼砂（四棚酸鈉）、硫酸鹽，用水勾兌而成。這類膠粉和普通紙箱用膠沒什麼本質區別，只是固含量稍有提高，適用於非承力，紙蜂窩製品。如用於超過50公斤以上的包裝箱、託盤等就存在下列致命的缺點：

　　（1）粘接強度低。粘接試驗和大量資料證明，玉米澱粉膠的剝離強度最高只有50N／25mm，剪切強度更低，只相當於白乳膠（PVA J、聚乙烯醇（PVA）等熱塑性高分子膠粘接強度的三分之一。 （2）膠層固化後完全失去彈性而變脆。當受到彎曲、衝擊、擠壓、剪切等外力時，很容易造成脆性破壞。

　　（3）耐老化性、防潮耐水性不好。不適合在高溫、高濕的環境下使用或存放，易黴變。國內不少廠家生產的一次性託盤抗靜壓還可以，但用叉車裝卸就發生整體斷折。高溫、高濕環境下作業問題更多。

　　2．白乳膠（PVAc）：主要成份為聚醋酸乙烯脂。發達國家在1930年開始工業化生產，60年代初引進我國。真正的白乳膠系無毒無公害的綠色產品（國內少數企業近兩年來開始使用，如荷力勝公司使用進口白乳膠，其產品品質穩定、製成率、拉伸率很高）。白乳膠能粘接多種材料、乾燥快、強力好、固含量高、使用期長、適合大面積作業。但這種膠一是防潮耐水性不好；二是耐熱性差，容易產生蠕變。這恰恰是承力和次承力結構製品致命的弱點。

　　為了克服以上缺點，必須進行改性處理。一般是加入改性劑，如為了提高耐水性加入適量的三聚氰胺脫醒樹脂與丙烯酸酯共聚；加707共聚乳液效果也較好。加入增稠劑PVA、澱粉。CMS可以減少對多孔材料的滲透，增加粘度和流變性，成本也可以降低。

　　近幾年，由於醋酸乙烯單體價格上漲，不少假冒偽劣白乳膠充斥市場。大多數是用107膠接輕質碳酸鈣，有的向白乳膠中兌水，加入大量的麵粉或CMC，表面上粘度很稠，價格便宜，但品質很差，產品性能沒有保證。

　　3、黃糊精：黃糊精通常是在酸性條件下，用加熱的方法使澱粉的分子量降解，而溶于水。這種膠固含量高、初粘性好、粘合強力大、使用期長、價格適中、乾燥速度比較快，特別是膠膜彈性股量高、剛性好，很適合作芯條膠。但這類膠的耐水性差，限制了它的應用效果。

　　4．接技共聚澱粉樹脂膠粉：該類膠是在澱粉大分子的主鏈上接枝另一種線型單體聚合物，例如：丙烯酸、丙烯晴、丙烯酸胺、苯乙烯。醋酸乙烯等單體。接技共聚物能明顯提高粘接強度，膠膜的柔軟性好、乾燥速度快，其優良的粘接特性比普通玉米澱粉膠、糊精好得多，是一種較理想的紙蜂窩用膠粘劑，尤其適用於紙蜂窩極複合。

　　應該看到，一味追求價格便宜，而忽視產品開發和產品品質是目前行業內普遍存在的問題，這已直接阻礙了蜂窩膠粘劑的發展。

　　二、膠粘刻發展趨勢

　　國外紙蜂窩製品已經有幾十年的發展歷史、二次大戰後，生產設備、應用技術、配套工藝。產品品質都比較成熟，能夠根據用戶的要求和應用領域的功能特性，由技術人員進行設計再組織加工。原材料的選擇也很科學而實用，已逐步成為建築、包裝。輕工等諸多領域的“代木”產品。

　　面對我國森林資源貧乏、環境保護浪潮高漲的趨勢，我國紙蜂窩產品正處於起步階段，發展前景十分看好，同時也使紙蜂窩膠粘劑的研究與發展起著關鍵的作用

　　1、芯條膠：蜂窩夾芯是蜂窩結構的承重層，足夠的節點強度、約一規整的幾何結構是蜂窩夾芯最重要的品質要素。高品質的芯條膠要求膠股固化後彈性股量要好，能保證蜂格壁的剛性而不失穩定。芯條膠的另一條要求是固含量要高，儘量減少溶劑用量，以確保生產的快速及避免由於膠層太薄而引起的孔壁開裂。

　　國際上蜂窩芯的發展經歷了兩個階段：有孔蜂窩到無孔蜂窩。這個過程與所用膠粘劑的性質和粘合技術密不可分。50－60年代，在蜂窩芯上必須開槽，以形成固化時的排氣通道。有孔蜂窩在解決了排氣問題的同時也破壞了夾層結構的密閉性和防潮功能，並降低夾層結構的強度，給以後使用帶來嚴重的隱患。6O年代末研製出了高固含的芯條膠，無孔蜂窩很快替代了有孔蜂窩，產品性能也推進了一大步。目前我國紙蜂窩夾層結構用膠粘劑固含量普遍偏低，最低固含量只有18％，80％以上是水。在複合時，為解決水份含量高的問題只好降低車速，效率很低。水份含量高帶來的另一問題是紙板需長時間將水份排放到形變可以控制的狀態，這又增加了庫存周轉時間，使多數廠家不得不在面紙上打孔，這種辦法是不可取的。

　　上述問題告訴我們，高固含量、高股量、半剛性膠粘劑應是芯條膠的發展方向。

　　2．複合膠：芯層與面紙的複合，國內外有兩種塗膠方式：一是面紙塗膠，膠層塗在上、下麵紙上。另一種是端面塗膠，即膠層塗在蜂格的端面上。前者用膠量多、粘合力強、耗熱能多、成本偏高、夾層板容易變形。後者技術含量要求較高，國內成功的較少。複合膠是通過膠層固化在T型粘接介面形成“錨固現象”，將面紙與芯層粘合成一個整體。由於這種粘接方式有效粘接介面極少，加上芯層裁切時的偏差和蜂格缺陷等不足，因此對複合膠的性能與複合技術的要求就較為苛刻。

　　從發達國家與國內成功企業的經驗看，高品質的複合膠必須滿足以下要求：
（1）粘合強度高、彈性股量適中。
（2）有較好的防潮、耐水功能。
（3）工藝性能穩定，耐久性好。

　　因此，防潮、高強半柔性膠粘劑是複合膠的發展方向。

　　3、固化膠：國內目前使用固化膠的廠家不多，主要用於填充材料的定型固化處理。固化膠有的用矽酸鈉，有的用酚醒樹脂。前者乾燥快、性脆易吸潮不可取，後者阻燃效果不好。較理想的固化膠是水溶性三聚氰胺酚醛樹脂膠，固含量45－50％，不一需加固化劑，因引入亞胺基含氮元素，阻燃效果顯著。

　　4．拼接膠：目前國產設備拼接品質問題較多，拼接用膠也五花八門。問題之一是膠液滲透量大，接頭部分多層粘合成“梗子”，拉不開。複合後夾層板各項異性加大，應力增大容易脆斷。問題之二是粘接強力不夠，拉伸時出現破孔洞甚至大片大片斷開造成浪費。問題之三是多數為條狀塗膠，這種工藝不合理。拼接膠要求剝離強度好、滲透性小、乾燥速度快，用固含量大於45％的 PVAC添加 5－ 10％的澱粉效果不錯。

　　另外，通過我們對發達國家如英國D．F．C．T和荷力股的設備的考察，一對韓國、美國OMS公司、以色列IMS公司產品的分析和與日本、香港等公司科技人員的交流，感到面紙複合使用聚醋酸乙烯乳膠、改性白乳膠，或使用低溶點高融熔指數的熱熔膠，在常溫條件下固體加熱到100－120℃流動性很好，對基材使用廣泛，無需乾燥、烘乾設備，速度每分鐘高達20－30米，而且膠膜防潮、耐水，符合美國FDA衛生要求。缺點是成本高、設備穩定性要求高。我們應借鑒發達國家的經驗，結合國情研製符合國產設備和應用技術的膠粘材料，從而推動我國紙蜂窩行業的發展。

　　三、粘接強度與其他因素的關係

　　紙蜂窩製品的粘接強度除粘接材料的性能、品質影響外，還受紙張[ 百科 ]、設備、塗膠工藝等多種因素制約。

　　l、紙張水分的控制

　　紙是蜂窩製品的基材。紙的基本原料是纖維素，纖維的各種性能都與水份關係極大。所以使用前、複合時、成板後，對水份的控制十分重要。

　　目前，我國紙蜂窩用的紙漿絕大多數是二次纖維，二次纖維用的是熟料，纖維短、混雜。國家對二次纖維製造的再生紙，眼下還沒有統一的標準，因此用紙單位必須認真把關。

　　箱板紙、瓦楞原紙、一木漿掛麵紙按GB5034要求，含水率為7－12％，紙箱含水率則要求12－14％。剛出廠的紙含水率一般都不穩定，要求卷桶立放，至少存放一個月後再用。如果含水率超標，紙相就發生異變，緊度變小，強力下降，各相異性加大。塗膠後，膠液向底層滲透，發生粘連，拉伸困難。複合時水分過多，排氣困難，品質很難控制。烘乾如失水過多，夾層板水分低於7％，纖維易脆化，剝離強度將成倍降低，使二次加工無法進行。

　　根據粘結經驗和國家標準要求，進廠紙桶的含水率必須保持在10％左右，複合板車間下機含水率控制在20％以內，成品含水率控制在匕％。這樣，粘結強度才能高，適於加工，可控制產品變形問題。

　　
國內常用膠粘劑膠膜特性

膠膜主要成份:玉米粉膠粉 
必要助劑:燒鹼、硼砂、硫酸鹽 
使用形態:水漿糊 
優點:價廉、處理容易、初粘強度低 
缺點:耐水性不好、鹼性大、膠膜脆、易變質
 
膠膜主要成份:糊精及變性糊精膠粉  　
使用形態:膠膏 
優點:初粘強度好、乾燥速度快、粘結強度高、綠色產品
缺點:膠膜易脆、耐水性差
 
膠膜主要成份:接枝共聚澱粉樹脂  　
使用形態:膠糊 
優點:粘結強度好、膠膜柔軟、使用期長、綠色產品 
缺點:耐水性差
 
膠膜主要成份:聚乙烯醇（PVA）  　 
使用形態:水膠 
優點:耐油、耐溶劑、撕裂度、強度好 
缺點:初粘性差、耐水性差
 
膠膜主要成份:聚醋酸乙烯（PVAC）  　 
使用形態:乳液 
優點:初粘性好、乾燥快、膠膜柔軟、綠色產品 
缺點:不耐水、怕凍、高溫受力蠕變。價高
 
膠膜主要成份:改性聚酸乙烯酯（PM－2） 
必要助劑:UF、707、木膠粉 
使用形態:乳液 
優點:初粘性好、粘接力強、耐水、防潮、綠色產品 
缺點:保水性稍大、怕凍
 
膠膜主要成份:丙烯酸共聚乳膠
必要助劑:PVAC、VAC 
使用形態:乳液 
優點:乾燥快、耐老化、耐水、粘合力強 
缺點:柔性大、價高
 
膠膜主要成份:聚醋酸乙烯酯與尿醛樹脂共混 
必要助劑:UF 
使用形態:乳液 
優點:粘合力強、耐水、防潮 
缺點:強性膜量大、使用期短

　　2．塗膠量問題

　　實際操作中，塗膠量少會使粘結強力降低，這是人所共知的。那麼是不是說塗膠量越多粘結度就越好呢2回答是錯的。根據拜克曼粘接理論與粘接實踐，一膠層厚度（塗膠量）與粘結強力成如下關係；剝離強度N隨膠膜厚度增加而增加；剪切強度卻相反，隨厚度增加而下降。

　　膠膜固化後的彈性膜量是粘結材料最基本的特性，粘結體系的剪切強度隨膠股彈性膜量加大而增加；而剝離強度則相反，彈性股量增加，剝離強度卻下降。根據以上理論和多年來的粘結實踐可以得出如下結論：

　　（1）用於承力和次承力的芯條膠選用高彈性膜量，較低的塗膠量對提高粘結強度和剛性有利”

　　（2）複合膠塗膠量適當多些，一中等彈性股量對提高製品品質有利＿

　　（3）緩衝包裝的墊板、隔板，低彈性股量有利。

　　（4）用於建材的蜂窩製品，阻燃、防潮、耐生物性能好的粘合劑有利。

　　3．塗膠方式與粘結強度問

　　使用國內設備有兩種類型的塗膠方式。一種是噴塗，另一種是輥塗。噴塗只限於制芯，膠液通過輸膠泵打進輸膠管加壓到噴膠管，噴嘴的孔徑可謂，形成膠流再轉移到紙面上。這種塗膠方式多半用在制芯設備上，國內只有l—2家企業設計時使用這種方式。膠粘劑的粘度流變性在200－800CP範圍之間，粘接效果好、用膠省。輥塗又分兩種類型。一是膠液直接塗在上下面紙上，再與芯層複合，叫“面紙複合”。這種方式用膠量多，烘乾耗能大、成本偏高、穩定性差，但粘表王國內常用膠粘劑膠膜特性接強力高、工藝較簡單。面紙塗膠，國內外採用的最多。無論是連續作業還是間歇式作業，膠粘劑粘度、流動性在 1500－3000CP範圍之間。第二種是“立楞塗膠”，膠層塗在芯層端面上再與面紙複合。楞上塗膠要求膠粘劑固含量高、初粘性好、流變性小（剪切時微弱變稀）不能流淌。塗膠輥表面最好有橡膠彈性包袱層，使芯楞與膠輥成軟接觸。並採用偏差配合工藝。最終目的是確保立楞特別是上面楞上有足夠的留膠量和適當的變定時間。目前，國產設備的塗膠機塗膠量無法精確只憑經驗，因此需要在實踐中不斷總結經驗，不斷完善。

　　蜂窩紙箱在各行各業中的應用非常廣泛，既可用作大型出口設備的包裝，又可用於包裝各類小型物品蜂窩紙板不同於瓦楞紙板，不可直接折疊，具有優良的抗壓、抗彎和緩衝性能。構成蜂窩紙板的蜂窩結構是一種獨具特色的夾層結構，即指由膠粘劑將蜂窩夾芯與面板粘接起來的粘接體系。粘接的剝離強度、剪切強度、節點強度、抗壓強度以及環境強度等，對蜂窩紙板的品質關係極大。