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熱熔膠在制鞋中的性能與要求

發布時間: 2011/6/17 10:09:07

     一、膠粘劑常見性能術語解釋

     1、膠粘劑

     根據美國標準試驗法(ASTM)的說明:能利用其對各種材料表面之附著力量,而使相同或不相同的材料結合在一起的物質稱為膠粘劑

     2、制鞋用粘膠劑之性能與要求

      A.外觀

     (1)、包括膠粘劑的顏色、色澤度及有無沉澱、分層現象;

     (2)、一般而言,膠粘劑外觀色澤愈淺、愈透明愈受歡迎;若色澤過深,將對淺色材質造成污染,而影響鞋子之美觀;

     (3)、膠膜乾燥後,色澤會隨時間逐漸變深,若膠粘劑安定性不佳,色澤變深之速度較快;

     (4)、通常萬能膠色澤比接枝膠要深,接枝膠色澤又比PU膠深。

      B.粘度

     一般所指粘度為液體在流動時所產生的阻力,也就是在塗刷時所產生的阻力,用某種單位表示出來的數字就是粘度;單位是CPS/25℃或mpa?S/25℃

     (1)、粘度高,流動性較差;粘度低,流動性較佳;

     (2)、粘度與固成份並無絕對的關係,固成份高的膠粘劑,粘度不一定就高;;

     (3)、粘度與一般操作上所稱之的“塗刷性”亦無絕對關係,粘度高並不表示塗刷性一定就差;塗刷性與溶劑的揮發速度及塗刷工具之含膠量有較密切的關係;

     (4)、不同粘度的膠粘劑最好使用不同塗刷工具,如較低粘度的膠粘劑,應使用含膠力較強,較為柔軟的毛刷;

     (5)、選擇熱熔膠膠粘劑時,粘度為重要的考慮因素,對多孔材料,若使用的膠粘劑粘度太低,則大部分膠粘劑將滲入接著表面之下,此時就會產生欠膠現象,反之,若膠粘劑粘度太高的話,滲透力欠佳,且乾燥速度較慢,若干燥時間不夠,往往會影響粘接效果。
 
      C.固成分

      就是膠粘劑單位重量內所含溶質(不揮發物)之百分比;

      固成份=溶質/(溶質+溶劑)×100%

     (1)、膠粘劑的固成份影響其塗刷性,粘性維持時間(Tack time)、接著力等;

     (2)、多孔性材料應選用固成份較高的膠粘劑,非多孔材料應選用固成份較低的膠粘劑。

      D.操作性

     膠粘劑除了須具有良好粘接效果外,若具有良好的操作性,不但能增加上膠速度,且能保持粘接效果的穩定與成品外觀。操作性良好的膠粘劑必須具備下列條件:

     (1)、塗布容易--增加上膠速度,並且膠膜厚度均勻。

     (2)、攪拌容易--加入硬化劑後,容易攪拌均勻。

     (3)、不會拉絲--刷子沾膠後或塗刷時不能有拉絲現象,以免膠絲沾到鞋面,影響鞋子外觀。

     (4)、不會滴膠--刷子沾膠後,若有滴膠現象,亦會污染鞋子,並使刷子的含膠量減小。

     E.粘性維持時間:

     膠粘劑塗於被粘著體的表面上,膠粘劑內的溶劑揮發掉後,形成不含溶劑的膠膜,這層膠膜仍保持粘性,此時貼合得到良好粘著的一段時間,叫做“粘性維持時間”,若此時間內不予貼合,過了這一時間再行貼合的話,即使加足夠的壓力,亦無法得到滿意的粘接效果。

     (1)、膠粘劑烘乾後,貼合加壓須把握在“粘性維持時間”內完成;

     (2)、膠粘劑的結晶速度與粘性維持時間有關,結晶速度愈快,粘性維持時間就愈短;

     (3)、粘性維持時間與膠膜厚度、固成份、上膠次數有關;

     (4)、通常以萬能膠的粘性維持時間最長,接枝膠其次,PU膠最短。

     F.可使用時間

     熱熔膠膠粘劑使用前須加入適當的硬化劑,加入硬化劑之後,粘度先稍微降低,然後再漸漸升高,逐至無法塗刷使用,此一段時間即為可使用時間,一般以粘度提高為原來粘度的兩倍所經過的時間為“可使用時間”

     (1)、可使用時間與膠粘劑種類、硬化劑種類、硬化劑添加量、溫度濕度等有關;

     (2)、可使用時間較長的膠粘劑,“死膠”速度較慢,減小浪費,但若可使用時間太長,硬化速度較慢,影響初期粘接強度;

     (3)、一般使用時,由於生產速度不同,其要求的可使用時間亦不同,應以不使其倉促使用為原則,一般而言,在兩小時以上,即己足夠。

     G.乾燥

     膠粘劑塗上被粘著物後,須乾燥至大部分溶劑揮發後貼合,才能產生優良的粘著效果,若膠膜內仍含有大量溶劑尚未乾燥即行貼合的話,不但初期力較差,剩下的溶劑會影響結晶硬化,導致較差的後期力。

    (1)、膠粘劑的乾燥速度與溶劑種類、固成份、塗刷膠膜厚度等有關;

    (2)、塗刷膠粘劑時,須求膠膜厚度的均勻,才能使膠膜均勻乾燥;

    (3)、乾燥溫度應求適當。

     溫度太高,雖可縮短乾燥時間,但會使膠粘劑的結晶破壞過度,須加長貼合前的冷卻時間否則初期力會較差,另外,亦可能導致PVC、TPR內增塑劑外移,情況嚴重影響粘著力,情況嚴重也會導致EVA變形;溫度太低,低於50℃會使膠粘劑(特別是PU膠)無法產生熱活化,沒有適當的Tack(初粘)生成,而無法粘合。

    (4)、空氣中的溫度應做適當的控制,並保持良好的通風情況,否則,若溫度太高的話,水蒸氣會附著於膠膜上,造成白霧現象,影響粘著效果;

     (5)、乾燥箱內,不管使用何種熱源,應力求箱內各處溫度均勻及熱流的適度流通,箱內的加溫及溫度控制系統應做定期檢查,並經常以留點溫度計測量箱內的實際溫度,及用表面溫度計測鞋材的表面溫度。

     H.初期力

     將塗刷膠粘劑的兩種被粘著體,經乾燥,貼合加壓後立即產生的粘著力,即為初期力。

     (1)、膠粘劑的初期力與結晶速度有重要關係,結晶速度愈快,初期力愈佳;

     (2)、初期力強的膠粘劑,操作性好,貼合加壓後在短時間內即可進行下一工序,如拔楦頭、磨邊等;

     (3)、一般以PU膠的初期力最強,接枝膠其次,萬能膠再其次;

     (4)、通常可以調整硬化劑的種類及其添加量來調整膠粘劑的初期力。

     I.後期力

     兩種被粘物以膠粘劑粘著後,放置一段時間所得的粘著力,稱為後期力,一般以一日為標準,亦有以一周或一月為標準:後期力強,表示膠粘劑的粘著效果可以維持長久,且有良好耐侯性、耐油性及耐水性等;對一般塑膠鞋而言,膠粘劑的粘著壽命,往往也就是鞋子的使用壽命。

     J.耐熱性

     就是膠粘劑完成粘接並幹固後在某段高溫區保持原狀、抵抗軟化的能力:被粘著材料在粘著後,由於加溫定性,裝箱運輸或其成品於高溫處所使用,若膠粘劑沒有良好的耐熱性,往往會有脫膠的現象發生,尤其對於張力較大的材料,遇熱後會自然剝離。

     (1)、膠粘劑的耐熱性與膠粘劑的種類、硬化劑的種類、硬化劑添加量等有關;

     (2)、鞋子製造完成後,在未出貨前,最好先做耐熱實驗,否則裝入貨櫃後,長時間的高溫影響,等到達目的地後,也許就有脫現象。

     K.耐黃變性 膠粘劑與其膠膜在陽光、空氣、溫度等因素作用下抵抗老化而保持原色的能力。

     L.耐油及耐水性

     膠粘劑幹固後,能抵抗油份、水份的侵入而保持良好粘著效果的能力等到達目的。

     M.穩定性

     膠粘劑製造後,經長時間的儲存,在外觀、粘度、粘著力等方面可能會發生變化,穩定性良好的膠粘劑以上三項性質在一定時間均保持不變,或變化極微,膠粘劑應放在陰涼、乾燥、通風良好的場所。


     二、制鞋工業常用膠粘劑及配套產品用途簡介

     1、聚氨酯PU膠(又稱優麗膠)

     1)、PU膠使用一般情況下使用時必須加熱活化,活化溫度宜設定在55~70℃之間,活化時間以3~6分鐘為宜,粘PVC、EVA、TPR等活化溫度最好不要過高,宜在55C~65℃之間。

     2)、聚氨酯PU膠按用途及操作分類

     1、流水線、抗拉絲,落底如S158;

     2、手工操作通用型,落底如S80、S710;

     3、強力型:如S82、S80B、S80C;

     4、強耐熱型:如S80D;

     5、特殊用途,黑膠如S80黑膠;

     6、冷粘不加熱型, 如S719;

     其中,S710、S719為耐黃變型,隨時間的延長,會有不同程度的黃變;S158、S80、S80C、S80B、S80D、S82均為不黃變型。

     3)、配套使用硬化劑

     一般以淺色及耐黃變的硬化劑。如RC,512NRF為主。

     4)稀釋

     聚氨酯PU膠的稀釋溶劑為本公司203M專用稀釋劑,使用其他溶劑,如白電油等將會導致性能改變及導致粘接失敗。為保證使用效果,稀釋時應先與本公司技術部聯繫。

     2. 接枝膠(又稱藥水糊)

     1)、簡介

     接枝膠 (藥水糊)屬冷粘型膠粘劑,一般情況下無需加熱使用,流水線生產需要加熱使用時溫度不宜太高,一般設定在55~70℃之間,加熱時間以4~6分鐘為宜。一般以現場條件決定加熱時間。

     1)、接枝膠按用途及操作分類

     1、流水線落底,如S618、S610;

     2、手工落底,如S613、S616、S185;

     3、耐黃變型落底,如S610B、S610D;

     4 、攀邦專用,如285H、285A、S477、S478;

     5、EVA/EVA沙灘粘鞋複合專用,S610A、S610C;

     3)、配套硬化劑的使用一般選用RF或RFE。

     4)、稀釋

     接枝膠(藥水糊)稀釋溶劑為本公司200T專用稀釋劑,為保證使用效果,稀釋時應先與本公司技術部聯繫。

     3、萬能膠 (氯丁膠、黃糊)

     1)、簡介

    黃糊屬冷粘型膠粘劑,使用時無需加熱使用,為提高生產效率需加熱使用時,溫度不宜過高,宜在55~70℃ 之間。另氯丁膠耐寒及耐濕性較差,一般冬天時低於5℃時可能出現粘度增高,塗布性變差,另在潮濕下雨天時可能導致出現表面結皮或表面白霧狀,導致粘接不良,此時,可考慮加熱使用。

    2)、黃糊按用途及操作分類

    1、攀邦用,如S400W、S400;

    2、高粘型,如S406A、S408、S409、S402;

    3、通用型,如S405、S406、S403;

    4、強耐熱型,如406A、S409;

    5、超長粘性維持時間型:S777;

    6、中紙板專用,如中底膠S402、S406A。

    3)、配套使用硬化劑

    一般情況無需添加硬化劑使用。

    4)、稀釋

    4、處理劑

    1)、簡介

    如何使膠粘劑與被粘接材料形成良好的粘接?最佳的媒介,就是處理劑,簡單的說,處理劑就是材料與膠粘劑接合的橋樑;處理劑又稱洗底水、增粘劑。

    2)、處理劑的分類

    不含固成份——一般為混合溶劑,其主要功效為表面清潔及脫油脂,如本廠120、203M,200T、231等。

    含有固成份——此種處理劑,除了具有上述功效外,並具有促進粘接防止增塑劑外移,與材料及膠粘劑形成良好的附著作用。如相應的PU、PVC、EVA、TPR、橡膠、尼龍、油皮、處理劑等。

    3)、處理劑的功能

    清潔鞋材表面油污、灰塵等;

    擴大粘接面積,強化被粘材料;

    防止增塑劑外移,影響粘接性能;

    改善鞋材表面結構、,性質;

    增長上膠後膠粘劑的粘性維持時間;

    與材料化學結合;

    提高、改善膠粘劑的耐熱性、耐油、耐水性。

    4)、處理劑配套使用硬化劑

    一般情況下無需添加硬化劑,但碰到較難處理的材質時,往處理劑中添加相應的硬化劑可提高附著力和粘接強度。
 
    5)、稀釋

    為保證處理效果,處理劑一般不能倒入其他膠水中混合使用,更不能以各種溶劑稀釋使用,否則會降低處理效果,導致粘接失敗。

    5、硬化劑

    1)、簡介

    一般鞋用膠粘劑,屬於熱可塑性(Thermoplastic)亦可即加熱後再熔融、變形,在使用前加入硬化劑,使膠粘劑分子形成交鏈或部分交鏈,最後硬化成熱固性(Thermosetting)或部分熱固性,可增加膠粘劑的內聚力與耐熱性,接枝膠與PU膠使用前一般都要加硬化劑,而萬能膠由於製造時已加入加硫促進劑,一般不需要添加硬化劑,或僅加入小量的硬化劑,若添加太多硬化劑則容易死膠:硬化劑又稱固化劑,就是加入膠粘劑中能改善和提高膠粘劑的粘接性能及效果的一種助劑。

    2)、硬化劑的成份

    常見硬化劑的品種有RC、RF、RFE、RN等其成份為有機溶劑(如EAC)和異氰酸鹽。

    3)、硬化劑的功能

    膠粘劑加入硬化劑後,使膠粘劑的分子與分子間產生化學結合,將所有鏈交錯連結成一種網狀結構,而造成一種內聚力強、不易熔融的巨大分子。

    1、增強膠粘劑的內聚力,亦可提高對某些難粘材料的接著力;

    2、增強膠粘劑的初粘力;

    3、增強膠粘劑的耐熱性;

    4、增強膠粘劑的耐油、耐水性。

    4)、硬化劑的添加量

    一般情況下,硬化劑的添加量占膠粘劑的3~5%即己足夠,但不宜超過8%。添加量多少的考慮因素:

    1、硬化劑的種類(異氰酸鹽的結構及含量),各公司生產的硬化劑構造與成份均不同,故所需的添加量也不同;

    2、膠粘劑的種類及固成份的差異,萬能膠不需添加硬化劑,或僅可添加少量,一般只在PU膠、接枝膠中添加使用,膠粘劑的固成份越高,所需添加的硬化劑量亦需相對提高,下列數據可供參考:

    膠粘劑的固成份 10~15% 15~20% 20~25%

    硬化劑的添加量(N/N) 2~4% 3~5% 4~6%

    有一部分的處理劑也含有固成份,也可以加入少量的硬化劑(約1~5%),以提高處理效果,但需注意其使用時效。

    3、膠粘劑初期或後期的耐熱性要求較高或粘接強度要求較大時,硬化劑的添加量也應隨之增強;
 
    4、操作環境;

    溫度——由於硬化劑與水產生快速反應,故在濕氣較重的場合,為補償因與水份作用的損失硬化劑的添加量應稍微提高,下列數據可供參考:

    相對濕度% 低於80% 80~90% 高於90%

    硬化劑的添加量(1f/N) 3~4% 3~5% 4~6%

    溫度--溫度較高時,硬化劑與膠粘劑的反應速度加快,所以硬化劑的添加量可以稍減,但不可以低於某一限度(如3%),以確保後期硬化完全;

    一般情況下溫度愈高,濕度也愈高,而二者對硬化劑添加量的影響則恰好相反,此時我們應以濕度為主要考慮因素,因為其對添加量的影響比溫度要大。

    5、粘著材料的種類:

    對EVA等較弱的材料,硬化劑的添加量可以稍減;

    淺色材料以選用淺色硬化劑為佳;

    對尼龍布或尼龍射出底的粘著以選用結晶速度較快的硬化劑如RF、RFE等)為佳。

    6、操作條件的允許度:

    生產工廠的作業速度不同,對膠粘劑的可使用時間及粘性維持時間的要求也不同,當然所耐添加硬化劑的量也不同。

    7、成本——由於硬化劑檔次價格相差較大,要根據客戶的實際情況合理配用,以免浪費;

    8、硬化劑的使用注意事項:

    加入硬化劑後,應上下攪拌均勻,並馬上將硬化劑瓶密封,避免與空區中的水分反應,引起變質失效;

    加入硬化劑後,應注意膠粘劑的可使用時間,超時(約3小時)最後不用,更不能倒回膠水桶內。

     三、制鞋工業常用膠粘劑及配套產品

     1、聚氨酯PU膠。又稱優麗膠,白膠。貼底及其成型用,特別是適合PVC、PU及要求初期力好之貼合;

     2、接枝膠,又稱氯丁接枝膠、藥水糊。貼底及成型用;

     3、萬能膠,又稱氯丁膠、黃糊。攀邦、包中底、貼合包鞋跟及手袋折邊等用;

     4、天然橡膠乳液.包括生膠、粉膠、亞麼尼亞膠等。包中底、貼襯布;

     5、各種處理劑;

     6、配套產品:如硬化劑、清潔劑、稀釋劑等。
 

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