Целлофановая лента

<час />

Фон

Целлофановая лента состоит из основы, к которой прикреплено клейкое вещество с целью соединения материалов поверхностным соединением. Обычно пленка из целлюлозы (искусственное текстильное волокно, произведенное из растительного материала) обеспечивает основу для адгезивов, сделанных из химически обработанных побочных продуктов нефти, которые создают липкость ленты. Целлофановая лента относится к семейству клеев, известных как ленты, чувствительные к давлению:в то время как другие типы клея активируются под действием тепла или воды, ленты, чувствительные к давлению, склеиваются при небольшом нажатии. Эти ленты продаются в основном в индустрии этикетирования и включают такие продукты, как универсальная целлофановая лента, малярная лента, упаковочные этикетки и, возможно, наиболее известная прозрачная лента.

Ранние клеи - этим термином обозначается любое вещество, используемое для соединения отдельных материалов путем образования поверхностного прикрепления - были сделаны из натуральных веществ, включая древесную смолу, пчелиный воск, мучную пасту и растительные смолы. Эти примитивные клеи широко использовались с древних времен до средневековья, когда были разработаны более эффективные клеи, изготовленные из тканей животных. В девятнадцатом веке появление клеев на каучуковой основе стало еще более эффективной альтернативой.

Ленты, чувствительные к давлению, были открыты в середине 1800-х годов, когда ученые искали новые области применения резины. В 1845 году доктор Гораций Дэй изобрел чувствительную к давлению ленту на резиновой основе для использования в хирургии. Поскольку каучук обладает ограниченной липкостью, первые клейкие ленты, основанные на изобретении Дэя, требовали дополнительных повышающих клейкость агентов - масел и смол, добавленных для улучшения адгезии.

Первая клейкая лента была разработана в начале двадцатого века из-за проблемы с молодой автомобильной . промышленность. В течение 1920-х годов, когда были популярны двухцветные автомобили, у производителей были проблемы с получением чистой, четкой границы между двумя красками отделка. Они пытались использовать хирургический скотч, но у них были проблемы, потому что он не образовывал должного уплотнения и имел тенденцию снимать краску, когда ее снимали. В то время компания Minnesota Mining and Manufacturing (ныне более известная как 3M) производила наждачную бумагу. Фирма вошла в бизнес с клейкой лентой, когда Ричард Дрю, сотрудник лаборатории 3M, который часто посещал автомагазины, чтобы проверить наждачную бумагу, взял на себя задачу найти клейкую ленту, которая не повредила бы краску автомобиля при ее снятии. Продукт, который в итоге придумал Дрю, - клей на резиновой основе, нанесенный на бумажную основу, - напоминал сегодняшнюю малярную ленту.

Согласно корпоративной легенде, торговая марка «Скотч» была придумана, когда на опытную партию ленты Дрю было нанесено клейкое покрытие только по краям. Этого оказалось недостаточно, и один раздраженный художник пожаловался своему торговому представителю 3M на «скупых шотландских боссов». Руководители компании ухватились за слово «скотч», потому что надеялись, что оно говорит о том, что лента 3M была экономичным продуктом. Поняв, что необходимо покрыть всю полосу клеем, 3М начала массовое производство малярной ленты для покраски автомобилей и вскоре перешла к производству прозрачной или целлофановой ленты для широкого потребления. Прозрачная лента в конечном итоге стала бытовым материалом, который использовался в основном для исправления порванных страниц и упаковки пакетов.

Развитие синтетических смол и компаундов после Второй мировой войны сделало возможным После производства ацетатная пленка наматывается на большие катушки и загружается в машину, которая наносит клей. В машине используется ряд роликов, очень похожих на печатный станок. После нанесения клея пленка нагревается и сушится, а затем разрезается на отдельные полоски, которые упаковываются в пластиковые диспенсеры. большие усовершенствования клеевой технологии. В отличие от изобретения Дрю, современные ленты не желтеют и не выделяют клей с возрастом. На нем можно писать, он устойчив к воде, легко разматывается и перематывается, и он прозрачный. Сегодня производится более 400 разновидностей лент, чувствительных к давлению. Некоторые примеры включают изоленту, малярную ленту, упаковочную ленту, пластыри, прозрачную ленту и этикетки - все они доступны в различных размерах, ширине и, в некоторых случаях, формах.

Сырье

Хотя некоторые чувствительные к давлению ленты по-прежнему изготавливаются из натурального каучука, в настоящее время большинство из них изготавливаются в основном с использованием синтетических материалов. Основа для целлофановой ленты обычно состоит из ацетата целлюлозы, синтетического производного целлюлозы, получаемого из древесной массы или семян хлопка. Целлюлоза химически обрабатывается уксусной кислотой и ангидридом, а сторона, на которую не будет нанесено клейкое покрытие, обрабатывается разделительным агентом, который позволяет наматывать и разматывать ленту без слипания. Хотя это соединение варьируется от производителя, к некоторым обычно используемым веществам относятся стеаратохромхлорид и полистеариновый карбонат. Перед нанесением клея приклеиваемая сторона основы может быть загрунтована растворителем или водными дисперсиями, такими как нитрильный каучук или хлорированный каучук. Для производства конечного клеящего вещества некоторые производители используют до 29 видов сырья, которые проходят различные стадии производства. Однако общий адгезив состоит из акриловых смол, побочных продуктов нефти, которые перед превращением в полимерное соединение расщепляются на спирты и кислоты. Затем это соединение смешивают с уайт-спиритом или углеводородным растворителем, образуя водную эмульсию (раствор, в котором микроскопические частицы смолы находятся во взвешенном состоянии), которая наносится на основу.

Производственный
процесс

Для производства одного рулона бытовой самоклеящейся ленты необходимы три отдельные производственные операции. Сначала готовится основа из ацетата целлюлозы, а затем наносится клей. После объединения двух материалов конечный продукт разрезается на небольшие партии для индивидуального использования потребителем, проверяется, упаковывается и отправляется.

• 1 Во-первых, древесная масса или семена хлопка распадаются на целлюлозные волокна в результате как физического дробления, так и химического разложения. Далее обрабатываются необработанные целлюлозные волокна. На этом рисунке показан состав слоя целлофановой ленты. Разделительное покрытие облегчает разматывание ленты, а грунтовка помогает закрепить клей на пленке. с уксусной кислотой и уксусным ангидридом, чтобы создать новое соединение, триацетат. Затем этот материал обрабатывают смесью химикатов и воды для получения основной формы ацетата целлюлозы. После нагревания для удаления всей влаги ацетат целлюлозы смешивают с пластифицирующим материалом, подобным маслу, и полученный пластик из ацетата целлюлозы превращают в гранулы или гранулируют . Гранулы плавятся в жидкости и распределяются по широкой плоской конвейерной ленте с образованием чрезвычайно тонких пластиковых листов - потребуется около пяти таких листов, чтобы равняться толщине обычной бумаги. Готовую основу или пленку затем наматывают на большие рулоны длиной несколько тысяч ярдов, ожидая нанесения клея.

Изготовление клея

• 2 Современные клеи отличаются от своих предшественников девятнадцатого века тем, что адгезомеры, синтетические полимеры, на основе которых они основаны, по своей природе липкие и поэтому не требуют дополнительных агентов, повышающих клейкость. Такие полимеры получают из дистиллята сырой нефти, который химически реагирует с образованием спиртов и кислот. Затем эти материалы смешиваются с углеводородным растворителем, который катализирует их полимеризацию, процесс, в котором они объединяются с образованием сложной молекулярной цепи, состоящей из повторяющихся структурных последовательностей. Полученный адгезомер можно использовать в этой форме или повторно растворять с другими растворителями для покрытия, в зависимости от его предполагаемого применения. Затем его хранят до тех пор, пока он не понадобится.

Сочетание пленки и клея

• 3 Сначала неклейкая сторона основы обрабатывается разделительным составом, который позволяет легко разматывать ленту. Перед нанесением клея на липкую сторону эту сторону можно обработать грунтовкой для закрепления клея. Это покрытие наносится путем нанесения пленки на большой валик, который вращается в открытой ванне с грунтовкой. По мере того, как лента перемещается по ролику, на нее наносится грунтовка. После нанесения этих поверхностных слоев лента проходит по нагретым барабанам (так называемым горячим банкам), которые сушат ее. На загрунтованную сторону ленты наносится очень тонкий слой самоклеящегося клея, который затем скатывается в длинные печи для высокотемпературной сушки.

Скручивание, резка и упаковка
ленты

• 4 После высыхания лента наматывается на большие рулоны и проходит через слайсеры, которые делят ее на части разной ширины. Затем отдельные полосы ленты наматываются вокруг небольшого пластикового стержня, который затем вставляется в пластиковый дозатор, зубчатый край которого можно использовать для отрезания отрезков ленты. И рулоны ленты, и диспенсеры бывают разных размеров, чтобы удовлетворить различные потребности клиентов.

Контроль качества

Характеристики ленты, чувствительной к давлению, зависят от трех факторов, известных в клеевой промышленности, как быстрое приклеивание, когезия и адгезия. Эти свойства должны быть правильно сбалансированы для достижения максимальной производительности. Быстрое приклеивание - это липкость клея, при которой он мгновенно образует сцепление при контакте с другой поверхностью. Клей должен «смачивать» любую поверхность, на которую он наносится, легким нажатием пальца. Второй критерий, когезия, относится к способности клея оставаться прикрепленным к объекту, не расщепляясь при отрыве от этого объекта. Лента, чувствительная к давлению, лучше всего демонстрирует высокие когезионные свойства. Липкость или адгезия ленты обычно измеряется с помощью теста на «отслаивание», который исследует ленту до и после ее наложения на поверхность и определяет, как она реагирует на изменения давления и температуры.

Дополнительные спецификации и методы испытаний описаны в документах, выпущенных федеральным правительством, военными и такими организациями, как Американское общество испытаний и материалов (ASTM) и Совет по чувствительным к давлению лентам. Спецификации по существу описывают характеристики клея, в то время как протоколы методов касаются процедур испытаний, форм, типов, классов и размеров.

Забота об окружающей среде

Поскольку регулирование производственных процессов в соответствии с Законом о чистом воздухе становится более строгим, промышленность клейких лент продолжает свои усилия по переходу от клея на нефтяной основе к клеям на водной основе. Производители также должны соблюдать различные государственные и местные нормы, касающиеся загрязнения подземных вод и очистки сточных вод. По мере того как нормативные вопросы становятся все более определенными с конкретными требованиями, производственный процесс клеевой промышленности будет продолжать адаптировать свои технологии. В настоящее время производители клейкой ленты концентрируются на повышении возможности повторного измельчения возможность вторичной переработки бумажных клеев и компостируемость способность клея к биоразложению. Хотя несколько заводов по переработке целлюлозы уже работают, участков по переработке компоста мало.

Будущее

В 1990 году общий объем продаж клеевой промышленности составил 6,5 миллиардов долларов. Из этих продаж 2 миллиарда долларов пришлось на упаковочные клеи. Эксперты считают, что экологическая сознательность является важным аргументом в пользу продаж, и производители будут стремиться получить «экологический ярлык» на своих продуктах, поскольку они разрабатывают ленточные продукты, которые хорошо работают при соблюдении экологических норм.