自動貼標機標簽黏合劑性能分析范文

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摘要：以丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯（BA）等為單體，正十二烷基硫醇為分子量調節劑，過硫酸銨為引發劑，脂肪醇聚氧乙烯醚（OS-15）、壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）為乳化劑，氨水為pH值調節劑，采用水溶液聚合法，合成了新型自動貼標機用塑料標簽黏合劑.研究了乳化劑用量、單體組成比例、pH調節劑、反應溫度等因素對產物性能的影響，確定了最佳實驗條件.

關鍵詞：自動貼標機；黏合劑；塑料瓶；乳化劑

目前，中國啤酒業成為世界啤酒市場中增長最快、產銷量最大和競爭最為激烈的產業之一.在未來20年左右，這個市場仍然存在較大增長的空間.長久以來，啤酒一直以玻璃瓶包裝為主，尤其在我國，玻璃啤酒瓶的使用率達90%以上［1-3］.但玻璃瓶存在的固有缺陷引發了全球尋求廉價而適用的替代品的熱潮，歐美國家陸續出現了新型塑料PET啤酒包裝容器，我國在此課題上也不斷加大投入力度.鑒于此，原來已形成的高速啤酒線生產線的貼標機也需求一種商標膠，以適應對塑料瓶具有優良的初黏性及高速作業性，原來的黏合劑［4-6］因黏合材質的不同，均適應不了高速生產的要求，所以國內外應用塑料瓶的啤酒廠家急需一種適用塑料瓶的標簽黏合劑.本研究根據現在黏合劑對塑料瓶黏合存在的缺陷，研制出新型自動貼標機用塑料標簽黏合劑，能適應粘貼塑料瓶標簽的貼標機機速36000瓶/h及以上速度，并且達到很好的貼標效果［7］.

1實驗部分

1.1試劑與儀器

甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯：分析純，南京化學試劑股份有限公司；脂肪醇聚氧乙烯醚（OS-15）、壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10），工業級，江蘇省海安石油化工廠；正十二烷基硫醇，化學純，山東西亞化學工業有限公司；過硫酸銨，工業級，陜西寶化科技有限責任公司；尼泊金乙酯（防腐劑），工業級，浙江圣效化學品有限公司；消泡劑（LA-8025），工業級，河南綠澳化工科技有限公司；聚乙烯醇：工業級，三西三維集團股份有限公司；氨水，工業級；去離子水，自制.101A-Z型電熱鼓風干燥箱（上海市實驗儀器總廠），ZNHW-1型電子節能控溫儀（鞏義市英峪予華儀器廠），D-7401型電動攪拌器（天津市華興科學儀器廠），JJ1000B/d=0.01g電子天平（常熟市雙杰測試儀器廠），回流冷凝器，滴液漏斗（100mL），溫度計（0~150℃）.

1.2自動貼標機用塑料瓶標簽黏合劑的制備

將去離子水加入四口反應瓶中，按比例加入OS-15、OP-10［8，10］，攪拌［9］10min；按配方比例依次加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯，繼續攪拌60~120min.先將過硫酸銨用部分去離子水溶解，將溶解好的80%過硫酸銨溶液加入上述反應容器中，繼續攪拌10min制成預乳化反應液A.在另一四口瓶中加入剩余重量的去離子水，加入聚乙烯醇，升溫至85~90℃，保溫2h，降溫至（82±2）℃.在勻速攪拌下，將上述溶解好的剩余的20%過硫酸銨溶液加入，再滴加預乳化反應液A，控制3~4h滴加完，控制溫度（82±2）℃.將反應液A滴加完畢后，（82±2）℃恒溫下繼續熟化反應1~2h，降溫至40℃以下，用氨水調解pH值至7.0，加入消泡劑、防腐劑，繼續攪拌1h，得到均質乳白色漿狀物，即得產物黏合劑［11-17］.

1.3黏合劑的性能黏合劑的性能

見表1.產物黏度的測定：取樣品于黏度測量容器中，調整溫度25℃，按GB/T2794—1995規定的方法進行測定.2結果與討論2.1乳化劑用量對黏合劑耐水性和穩定性的影響乳化劑用量直接影響黏合劑的水溶性，隨著水溶性增加，其耐水性就會降低；同時在水體系中，隨著水溶性增加，黏合劑的穩定性也會增加［18］.在實驗中，乳化劑用量通常是單體用量的2%~4%，乳化劑用量過少對乳化單體穩定性達不到要求；如果過多，黏合劑的耐水性又會變差.表2是乳化劑用量對黏合劑耐水性和穩定性的影響（其中OS-15與OP-10以質量比2∶1復配）.由表2數據可知，乳化劑用量以3.0%為好.

2.2單體比例對黏合劑性能的影響

2.2.1甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸占單體總質量的質量分數對黏合劑黏度和耐水性的影響甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸用量占單體總質量的質量分數對黏合劑的黏度影響很大，同時對耐水性也有很大影響.黏合劑的黏性隨著甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸占單體總質量的質量分數的增加而增加，耐水性隨著甲基丙烯酸甲試驗結果表明，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸占單體總質量的質量分數以20%為最好，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸配比以質量比5∶3比較好.2.2.2乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比對塑料瓶親和性的影響根據塑料的結構特性，乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯對塑料的親和性起了關鍵性作用.表4是乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比對塑料瓶親和性的影響［20-23］.試驗結果表明，乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比以質量比1∶1比較好，其中乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯用量應為單體總量的80%.2.3pH值對黏合劑流動性的影響黏合劑的流動性也是其性能表現的一個重要指標［24］.流動性太好，膠輥上保持不了膠，不適合自動貼標；流動性太差，在貼標機上成團，膠不容易鋪勻，易造成甩膠、皺標等現象.黏合劑流動性檢測方法：取一個容量為300mL的塑料漏斗，將漏斗口的直徑制成10mm，將漏斗放置于鐵架臺上，下面放置一個100mL錐形瓶，將塑料漏斗加滿膠黏劑，松開下方漏斗口時開始計時，流出100mL升黏合劑時停止計時，用流出100mL黏合劑所用的時間來表征黏合劑的流動性.pH值對膠黏劑流動性的影響結果見表5.根據試驗數據，pH值以7.0最適宜.3結論采用水溶液聚合法，合成了新型自動貼標機用塑料標簽黏合劑.最佳實驗條件為：OS-15與OP-10以質量比2∶1復配，占單體用量的3.0%；甲基丙烯酸和丙烯酸配比為質量比5∶3，占整個單體用量的20%；乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比為質量比1∶1，占整個單體用量的80%；體系pH值為7.0，最適合自動貼標機用塑料瓶標簽的粘貼.

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作者：劉志杰 陳利佳 莊玉偉 王鮮珍 張海軍 單位：河南綠澳化工科技有限公司