Краткое содержание
В этой статье проводится исследование оптимизации производительности и применениягерметикиКлючевые факторы, влияющие на эксплуатационные характеристики герметиков, были изучены путем анализа состава, характеристик и областей применения герметика. Исследования направлены на выбор и оптимизацию клеев, субстратов и добавок, а также на совершенствование производственных процессов. Результаты показали значительное улучшение адгезионной прочности, устойчивости к естественным атмосферным воздействиям и защиты оптимизированного герметика от воздействия окружающей среды. Данное исследование предоставляет теоретическую основу и практические рекомендации по улучшению эксплуатационных характеристик упаковочного клея и разработке новых продуктов, что имеет большое значение для развития упаковочной промышленности.
* * Ключевые слова * * Герметизирующая лента; Прочность склеивания; Устойчивость к естественным атмосферным воздействиям; Экологические характеристики; Производственный процесс; Оптимизация производительности
Введение
Будучи незаменимым материалом в современной упаковочной промышленности, упаковочный клей напрямую влияет на качество упаковки и безопасность транспортировки. В связи с быстрым развитием электронной коммерции и ужесточением экологических требований к упаковочному клею предъявляются всё более высокие требования. Целью данного исследования является улучшение комплексных характеристик герметиков путём оптимизации состава и процесса их производства для удовлетворения рыночного спроса.
В последние годы китайские и зарубежные учёные провели обширные исследования упаковочного клея. Смит и др. изучали влияние различных клеев на эксплуатационные характеристики герметиков, в то время как группа Чжана сосредоточилась на разработке экологически безопасных герметиков. Однако исследований по комплексной оптимизации эксплуатационных характеристик герметиков пока недостаточно. В данной статье мы начнём с выбора материалов, оптимизации рецептуры и совершенствования производственного процесса, а затем систематически рассмотрим способы повышения эксплуатационных характеристик упаковочного клея.
I. Состав и характеристикиупаковочный клей
Герметик в основном состоит из трёх компонентов: клея, субстрата и добавки. Адгезивы – основные компоненты, определяющие свойства герметиков, и обычно встречаются в акриловых, резиновых и силиконовых материалах. Субстратом обычно служит полипропиленовая плёнка или бумага, толщина и обработка поверхности которой влияют на механические свойства ленты. Добавки включают пластификаторы, наполнители и антиоксиданты, улучшающие специфические свойства ленты.
Свойства герметика включают в себя адгезию, начальную адгезию, удерживающую адгезию, устойчивость к естественным атмосферным воздействиям и защиту окружающей среды. Прочность сцепления определяет силу сцепления между лентой и клеем и является важным показателем эффективности герметика. Начальная вязкость влияет на начальную адгезию ленты, а вязкость ленты отражает ее долговременную стабильность. Стойкость к естественным атмосферным воздействиям включает в себя устойчивость к высоким и низким температурам, а также влагостойкость. Защита окружающей среды фокусируется на разлагаемости и нетоксичности клейкой ленты, что соответствует требованиям устойчивого развития к современным упаковочным материалам.
II. Области применения герметиков
Герметики широко используются для упаковки в различных отраслях промышленности. В логистике высокопрочные герметики применяются для фиксации картонных коробок большой грузоподъёмности и обеспечения сохранности товаров при дальних перевозках. Для упаковки товаров электронной коммерции герметики должны обладать хорошей начальной вязкостью и хорошей адгезией, чтобы выдерживать частую сортировку и транспортировку. В сфере упаковки пищевых продуктов необходимо использовать экологически чистые герметики для обеспечения безопасности и гигиены пищевых продуктов.
В особых условиях применение герметиков усложняется. Например, в холодильной логистике упаковочный клей должен обладать превосходной термостойкостью; в условиях хранения с высокой температурой и влажностью лента должна обладать хорошей термостойкостью. Кроме того, в некоторых отраслях, таких как производство электроники и фармацевтической упаковки, предъявляются повышенные требования к электростатической защите и антибактериальным свойствам герметиков. Эти разнообразные требования к применению стимулируют непрерывные инновации и развитие технологий герметиков.
III. Исследования по оптимизации характеристик герметиков
Для улучшения комплексных характеристик герметиков в данном исследовании рассматриваются три аспекта: выбор материала, оптимизация рецептуры и производственный процесс. При выборе клеев сравнивались свойства трёх материалов: акрила, каучука и силикона. Акрил продемонстрировал преимущество по комплексным характеристикам. Эффективность акрилового клея была дополнительно оптимизирована путём корректировки соотношения мономеров и молекулярной массы.
Оптимизация подложек фокусируется главным образом на толщине и обработке поверхности. Эксперимент показал, что биаксиально-ориентированная полипропиленовая плёнка толщиной 38 мкм обеспечивает наилучшее соотношение прочности и стоимости. Электродная обработка поверхности значительно повышает поверхностную энергию подложки и прочность сцепления с клеем. Вместо традиционных материалов на основе нефтепродуктов были использованы натуральные пластификаторы, а для повышения термостойкости был добавлен нано-SiO2.
Усовершенствования производственного процесса включают оптимизацию метода нанесения покрытия и контроль условий отверждения. С помощью технологии микрогравюрного нанесения покрытия достигается равномерное нанесение клея, а толщина контролируется на уровне 20 ± 2 мкм. Исследования температуры и времени отверждения показали, что отверждение при 80 °C в течение 3 минут обеспечивает наилучшие характеристики. В результате этих оптимизаций прочность сцепления герметика увеличилась на 30%, устойчивость к естественному атмосферному воздействию значительно улучшилась, а выбросы ЛОС сократились на 50%.
IV. ВЫВОДЫ
Данное исследование позволило значительно улучшить комплексные характеристики герметика за счёт систематической оптимизации состава и процесса его производства. Оптимизированный герметик достиг передовых отраслевых показателей по адгезии, устойчивости к атмосферным воздействиям и защите окружающей среды. Результаты исследования предоставляют теоретическую основу и практическое руководство по улучшению характеристик герметиков и разработке новых продуктов, а также имеют большое значение для содействия технологическому прогрессу и устойчивому развитию упаковочной промышленности. Дальнейшие исследования направлены на дальнейшее изучение новых экологически чистых материалов и интеллектуальных производственных процессов для удовлетворения всё более строгих требований к защите окружающей среды и потребностей в персонализированной упаковке.
Время публикации: 18 февраля 2025 г.
