由無機礦粉薄膜製成環保膠帶的製造方法與流程
2023-09-17 19:30:55 1
本發明涉及膠帶技術領域，尤其涉及一種由無機礦粉薄膜製成環保膠帶的製造方法。
背景技術：
現有技術中，膠帶通常是以BOPP雙向拉伸聚丙烯薄膜為基材，經過加溫均勻塗抹壓敏膠乳液，使其形成膠層。膠帶作為輕工類企業、公司、個人生活中不可缺少的用品；上述的壓敏膠乳液主要成分是丁酯。現有的膠帶均採用的是塑料基材，其在使用過程中具有以下缺點：低溫下容易粘性急劇下降，影響使用性能；使用後，在高溫狀態下其容易在撕開後留下粘狀物；成本高，且壓敏膠乳液環保性能差且用量大。
技術實現要素：
本發明的目的之一是針對現有技術的不足之處，提供一種由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶，有效利用無機礦粉薄膜的特性，將其替代傳統膠帶的塑料基材，降低傳統膠帶的成本，節能環保，通用性好，解決了現有技術中膠帶成本高且環保性能差問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶，包括片狀基材和膠粘層，所述基材具有第一工作面和第二工作面，所述第一工作面和第二工作面對立設置，所述膠粘層設置在所述所述第一工作面上，所述基材為由包含以下成分且成分按照如下重量百分比製成：無機礦粉40％至50％；聚氨酯40％至50％；分散劑3％至5％；助劑1％至2％；纖維3％至10％；所述聚氨酯包括聚氨酯彈性體、熱塑性聚氨酯、熱固性聚氨酯；所述基材表面具有多個毛細孔，所述膠粘層滲透在所述毛細孔內與所述基材連接。
作為一種實施方式，還包括離型層，所述離型層滲透在所述毛細孔內與所述無機礦粉薄膜連接，所述離型層設置在所述第二工作面上。
作為一種實施方式，所述纖維選自玻璃纖維、醋酸纖維素、尼龍纖維、滌綸纖維及其混合物
作為一種實施方式，所述膠粘層為水性膠層。
作為一種實施方式，所述膠粘層的厚度不高於10um。
作為一種實施方式，所述離型層為矽油層。
作為一種實施方式，所述基材的厚度為30至50微米。
作為一種實施方式，所述基材的密度為0.3-1.5克/立方釐米。
作為一種實施方式，所述基材為單層薄膜。
作為一種實施方式，所述基材為雙層薄膜或三層薄膜。
作為一種實施方式，所述聚氨酯彈性體為聚酯型或聚醚型。
作為一種實施方式，所述天然無機礦粉選自經煅燒或未煅燒的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸銅、高嶺土、白土、雲母粉、硅藻土、二氧化鈦、氧化鋅、玻璃纖維、空心玻璃微珠及其混合物。
作為一種實施方式，所述分散劑選自聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、塑化聚乙烯蠟或聚α-甲基苯乙烯。
作為一種實施方式，所述助劑選自KH550、KH560、KF570、NCO基團偶聯劑或者羥基氨基偶聯劑及其混合物。
在本技術方案中，所述基材為無機礦粉薄膜，薄膜能夠與膠粘層產生內在的連接，膠粘層能夠發揮更好的膠粘作用。
在實際使用中，發明人發現膠粘層與無機礦粉薄膜進行結合後，其在低溫下不易發生粘性失效的現象。所述離型層滲透在所述毛細孔內與所述薄膜連接，所述離型層設置在所述第二工作面上。在本技術方案中，所述的膠粘層採用的是水性膠層，其具有環保性能高的優點。
本發明的有益效果在於：
(1)本技術方案創新性地想到將無機礦粉製成的薄膜作為膠帶的基材使用替代傳統的基材，大大降低了膠帶的原料成本，且在實際使用中發現，無機礦粉薄膜在低溫狀態下的粘性保持時間長，不易變質；與此同時，無機礦粉薄膜作為基材生產的膠帶在使用過程中基本不發生膠層粘附在使用面上的情況。
(2)本技術方案中膠粘層為水性膠層，水性膠層在使用中除具備其本身的環保特性之外，發明人發現水性膠層能夠與無機礦粉薄膜產生相互促進的作用；在實際使用中水性膠層能夠與無機礦粉薄膜配合，使得其在生產烘乾過程中使用較低的溫度即可完成烘乾過程，同時水性膠層與無機礦粉薄膜配合，在達到同等使用條件下，水性膠層的用量較普通的壓敏膠乳液其使用量少，能夠降低膠帶的生產成本。當然，所述的基材無機礦粉薄膜表面具有多個微細孔，其能夠加速烘乾過程中水分有膠粘層分離出，達到快速烘乾的效果。
(3)無機礦粉薄膜環保膠帶在使用過程中，其不會產生膠帶在撕裂過程中的噪聲，其將紙張的舒適性應用到了膠帶中。
本發明還公開了一種由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶的加工工藝，包括以下所述步驟：
無機礦粉薄膜製造步驟：
步驟A：稱取各原料：依次將40％至50％重量的無機礦粉、40％至50％重量的聚氨脂、3％至5％重量的分散劑、1％至2％重量的助劑以及3％至10％的纖維加入混合機中，混合10至20分鐘，混合機轉速為20-150r/min；
步驟B：造粒：將步驟A得到的混合物料隨之送入螺杆擠壓機，在170至190℃溫度下熔融混煉，製成顆粒狀材料；
步驟C：將顆粒狀材料投入由壓出機及O字型模嘴成型機構的制壓出機，控制壓出機溫度使顆粒狀材料軟化，經螺杆強壓輸送，熔融材料擠向吹膜模頭，吹模模頭製作基材，與此同時，吹膜模頭旋轉，基材在風力的作用下吹出；所述基材的的厚度範圍為30至50微米；
步驟D：膠粘塗布，將膠粘劑塗布在基材的第一工作面形成膠粘層；
步驟E：烘乾，使步驟D中處理後的基材進入烘箱中進行烘乾處理，形成膠帶。
作為一種實施方式，還包括步驟F：離型塗布，將離型材料塗布在所述基材的第二工作面上形成離型層；所述步驟F位於所述步驟D之前。
作為一種實施方式，還包括步驟G：圖案印刷，對所述基材的第一工作面進行圖案印刷；所述步驟G和所述步驟D同步進行或所述步驟G位於所述步驟A之前。
作為一種實施方式，還包括步驟H：分切，將步驟G處理後的的膠帶進行復卷，並按照尺寸進行分切。
作為一種實施方式，所述步驟E的烘乾工作溫度為80-100℃。
作為一種實施方式，所述離型材料為矽油。
作為一種實施方式，所述膠粘劑為水性膠。
作為一種實施方式，所述步驟D中，利用塗覆機將所述水性膠塗覆在所述石頭紙上。
作為一種實施方式，所述步驟G中，利用柔性印刷機對所述石頭紙進行圖案印刷。
作為一種實施方式，所述天然無機礦粉選自經煅燒或未煅燒的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸銅、高嶺土、白土、雲母粉、硅藻土、二氧化鈦、氧化鋅、玻璃纖維、空心玻璃微珠及其混合物；所述分散劑選自聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、塑化聚乙烯蠟或聚α-甲基苯乙烯及其混合物；所述纖維選自玻璃纖維、醋酸纖維素、尼龍纖維、滌綸纖維及其混合物；所述助劑選自KH550、KH560、KF570、NCO基團偶聯劑或者羥基氨基偶聯劑及其混合物。
本發明的有益效果在於：
(1)本發明將膠帶的基材更換為無機礦粉薄膜，採用傳統的膠帶生產製造工藝即可完成無機礦粉薄膜膠帶的生產製造，大大降低膠帶的原材料成本，且無機礦粉薄膜膠帶具備優良的環保性能；以上的兩種使用性能，可能會改變傳統的無機礦粉薄膜膠帶的行業現狀。
(2)水性膠能夠進一步增強無機礦粉薄膜膠帶的環保性能，利用水性膠生產的無機礦粉薄膜膠帶其環保指標均可以達到歐盟檢測標準，大大提高了膠帶的環保性能。
(3)發明人在試驗過程中發現，使用無機礦粉薄膜作為基材使用，能夠降低其生產烘乾過程中的使用溫度，大大節約了生產能耗；且因溫度較低，所述的膠粘層不易發生變質，穩定了膠層的使用性能。
綜上所述，本發明創新性地將無機礦粉薄膜應用在膠帶上，無機礦粉薄膜的優良特性被應用在膠帶中，提高了膠帶的環保性能，且降低了膠帶的生產成本。
附圖說明
為了更清楚的說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發明實施例一所提供的由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶的結構示意圖。
圖2為本發明實施例一所提供的由無機礦粉製成的環保膠帶的局部結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地說明。
實施例一
本發明的第一個核心是公開一種由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶，以提高膠帶的環保性能且降低膠帶的生產成本；本發明的第二個核心是公開一種由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶的加工工藝。以下參照附圖對實施例進行說明。此外，下面所示的實施例不對權利要求所記載的發明內容起任何限定作用。另外，下面實施例所表示的構成的全部內容不限於作為權利要求所記載的發明的解決方案所必需的。
如圖1及圖2所示，一種由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶，包括片狀基材1和膠粘層2，所述基材1具有第一工作面10和第二工作面12，所述第一工作面10和第二工作面12對立設置，所述膠粘層2設置在所述所述第一工作面10上，所述基材1為由包含以下成分且成分按照如下重量百分比製成：無機礦粉40％至50％；聚氨酯40％至50％；分散劑3％至5％；助劑1％至2％；纖維3％至10％；所述聚氨酯包括聚氨酯彈性體、熱塑性聚氨酯、熱固性聚氨酯；所述基材1表面具有多個毛細孔130，所述膠粘層2滲透在所述毛細孔130內與所述基材1連接。
在本實施例中，還包括離型層3，所述離型層3滲透在所述毛細孔130內與所述基材1連接，所述離型層3設置在所述第二工作面12上。當然，作為一種卷裝膠帶是需要離型層實現卷裝功能，平板型膠帶不需要設置離型層3。
所述膠粘層2為水性膠層。在實際使用過程中，所述的膠粘層2可以為普通的壓敏膠乳液，其也能夠作為膠粘層與無機礦粉薄膜聯合使用形成膠帶；當然水性膠層其作為膠粘層時，其環保性能強，且在實際使用過程中，發明人發現水性膠層能夠與無機礦粉薄膜發生相互促進的作用，是的水性膠的用量較普通的壓敏膠乳液少，且使用性能穩定。所述離型層3為矽油層。所述無機礦粉薄膜的厚度為10-500um，當然作為更進一步地的實施方式，所述無機礦粉薄膜的厚度也可為30-50um。所述無機礦粉薄膜的密度為0.3-1.5克/立方釐米。
此外，在本實施例中，所述無機礦粉薄膜可以為單層薄膜，也可以為雙層薄膜，甚至是三層薄膜；所述的單層薄膜、雙層薄膜和三層薄膜可參考授權公告號為CN1105636C的專利文獻中，其關於單層膜、雙層膜和三層膜的具體描述和生產工藝，當然在此也不排除有四層膜、五層膜等薄膜；針對不同的使用場合，可對無機礦粉薄膜的厚度、密度和層數進行調整，以實現更好的使用效果；在本實施例一中所列舉的數值包含但不局限於此，凡是利用本技術方案所提及的工作原理而進行的發明創造，均落在本專利的保護範圍之內。
實施例二
如圖2所示，本發明還公開了一種由無機礦粉薄膜製成的環保膠帶的加工工藝，包括以下所述步驟：無機礦粉薄膜製造步驟和膠帶製造步驟。
其中無機礦粉薄膜製造工藝包括如下步驟：
步驟A：稱取各原料：依次將40％至50％重量的無機礦粉、40％至50％重量的聚氨脂、3％至5％重量的分散劑、1％至2％重量的助劑以及3％至10％的纖維加入混合機中，混合10至20分鐘，混合機轉速為20-150r/min；
步驟B：造粒：將步驟A得到的混合物料隨之送入螺杆擠壓機，在170至190℃溫度下熔融混煉，製成顆粒狀材料；
步驟C：將顆粒狀材料投入由壓出機及O字型模嘴成型機構的制壓出機，控制壓出機溫度使顆粒狀材料軟化，經螺杆強壓輸送，熔融材料擠向吹膜模頭，吹模模頭製作基材1，與此同時，吹膜模頭旋轉，基材1在風力的作用下吹出；所述基材1的的厚度範圍為30至50微米；
步驟D：膠粘塗布，將膠粘劑塗布在基材1的第一工作面10形成膠粘層2；
步驟E：烘乾，使步驟D中處理後的基材1進入烘箱中進行烘乾處理，形成膠帶4。
其中在實際的生產過程中，步驟E的烘乾工作溫度為80-150℃；當然在實際烘乾過程中，其實際的溫度基本在80-120℃之內的數值範圍之內，通過以上兩道工序的結合形成膠帶4；所述膠粘劑為水性膠。
當然，在實際使用過程中，大部分的膠帶是需要離型層3進行使用，還包括步驟F：離型塗布，將離型材料塗布在所述基材1的第二工作面11上形成離型層(3)；所述步驟F位於所述步驟D之前；所述離型材料為矽油。還包括步驟G：圖案印刷，對所述基材1的第一工作面10進行圖案印刷；所述步驟G和所述步驟D同步進行或所述步驟G位於所述步驟D之前。還包括步驟H：分切，將步驟G處理後的的膠帶4進行復卷，並按照尺寸進行分切。
在本實施例中，所述步驟D中，利用塗覆機將所述水性膠塗覆在所述無機礦粉薄膜上；所述步驟G中，利用柔性印刷機對所述無機礦粉薄膜進行圖案印刷。
在本實施例中，所述天然無機礦粉選自經煅燒或未煅燒的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸銅、高嶺土、白土、雲母粉、硅藻土、二氧化鈦、氧化鋅、玻璃纖維、空心玻璃微珠及其混合物；所述分散劑選自聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、塑化聚乙烯蠟或聚α-甲基苯乙烯及其混合物；所述纖維選自玻璃纖維、醋酸纖維素、尼龍纖維、滌綸纖維及其混合物；所述助劑選自KH550、KH560、KF570、NCO基團偶聯劑或者羥基氨基偶聯劑及其混合物。
需要說明的是，本發明中的塗覆機為水性膠塗覆的優選設備，對所述的水性膠進行塗覆，形成膠粘層；當然其他的塗覆設備，也能夠進行使用；該種情況適用於所述圖案印刷步驟。
發明人做過多次對比試驗，對比參照為以無機礦粉薄膜為膠帶基材與以聚丙烯薄膜為基材，同時以水性膠與壓敏膠乳液為膠粘層形成膠帶進行參數對別，參數為生產加工中的烘乾溫度t與膠層厚度d。
表1對比參數表
值得一提的是，發明人發現，以上所述的數據表明，無機礦粉薄膜與水性膠的組合產生了意料不到的技術效果，其烘乾溫度與膠層厚度，在保證膠帶質量不受影響的前提下，其實現了較低的烘乾溫度和膠層厚度，在此發明人認為可能是與無機礦粉薄膜其本身的特性有關係，其表面的微細孔能夠更好的與膠層進行黏合，且其內含有的天然礦粉成分多其透氣性較好，有助於烘乾過程的進行；且水性膠層其本身具有的烘乾溫度低和膠性好的特性與所述無機礦粉薄膜起到了相互促進的作用並達到了較好的使用效果。
以上所述的無機礦粉薄膜並不局限於以上成分的無機礦粉薄膜，作為一種無機礦粉薄膜的優化產品或是由無機礦粉薄膜進一步深加工的深加工產品作為膠帶基材使用也屬於利用本發明的構思，均落在該專利的保護範圍內。