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很难想象有一种化学产品比热熔胶(hma)具有更广泛的工业和商业应用。坚固,多功能,易于使用,热熔胶用于建筑,汽车,纺织制造,家具和食品包装等不同行业。
简单地说,热熔胶是一种热塑性材料,在室温下以固体形式存在,但顾名思义,当加热到一定温度时融化,然后在再次冷却时产生强大的粘结。
它的广泛使用是由于它优于水或溶剂型(即不熔融)粘合剂,如即时粘接;高粘度(适用于多孔和无孔材料);可重复使用(热熔胶可重熔),机械强度高。
hma可以分为两大类:热塑性,其中键是物理的(由具有强分子键的聚合物形成),以及反应性,涉及化学过程。对于本文,我们将重点介绍前者,特别是EVA(乙酸乙酯乙烯基)胶粘剂,最常用的热塑性热熔胶类型。
与所有热熔胶一样,EVA是以固体形式提供的,并且通常包装在麻袋或袋中,以便现场重熔。除了为终端用户提供方便外,在存储、分配和处理方面也非常可取,因为它确保化学混合物完全保持预期的状态。热熔胶主要由石蜡和树脂组成,按特定配方混合而成。如果这种经过仔细计算的混合物以液体形式储存或运输——例如在加热的油罐卡车中——单个产品将开始分离成不同的层,如果没有彻底的重新混合,就无法使用。
以凝固的形式,这种复杂产品的化学配方得以保持。热熔制造商面临的挑战是使用两种主要凝固过程中的哪一种来实现这种状态。
水下切粒
这个过程使用三个主要部件:制粒机本身,冷却水系统和干燥机。
物料从上游挤出机或熔体泵输送到造粒机,造粒机由模盘和刀具组成。熔体通过模板挤压并切割成球团。水流过切割室,颗粒被冷却/凝固,因为它们被输送到离心干燥机。在这里,它们从工艺水中分离出来,然后将干颗粒排出。工艺用水保留在一个非常紧凑的闭路冷却系统中,并通过回火系统再循环并返回切割室。
钢带造粒
在这里,熔融的产品被滴存器送入一个连续运行的钢冷却带。当液滴沿着系统流动时,热量从产品转移到喷在钢带底部的冷却水中,液滴凝固成大小一致的颗粒。
这两种工艺都有优点和缺点,决定哪一种适用于特定应用将取决于许多因素,包括产品粘度,关键是产品是否可以被弄湿。
优点 |
缺点 |
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水下切粒 |
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钢带造粒 |
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热熔胶粘剂的干喷
直到20世纪70年代末- 80年代初,几乎所有的HMA产品都是使用水下技术生产的,但当IPCO(当时的山特维克过程系统公司)开发出第一个用于这种应用的钢带式冷却器时,这种情况发生了变化。
该技术的引入克服了水下生产的一些主要缺点,不仅可以提供干法产品,而且不需要切削齿,而且可以在一个安静、节能的系统中进行生产,对维护的要求也大大降低。从那时起,已经安装了150多个IPCO旋转成型系统用于HMA产品的干蒸。
尽管这一过程自首次提出以来的40多年来经历了重大发展,但其基本原理及其带来的优势仍然没有改变。
由于旋转成型工艺使用间接冷却,冷却水和产品不能相互接触,因此没有交叉污染的风险。除了消除干燥的需要,这也意味着水保持清洁,可以反复使用。
这也是一个多功能的工艺,易于调整,以满足不同的要求,在产品,硬度和进料温度。Rotoform HMA系统能够处理从1 000 - 30 000 mPas(“从水到蜂蜜”)的粘度,并生产一致的半球形颗粒,大小从2-30毫米
在高粘度产品的情况下,IPCO采用了许多技术来消除纱线或“天使毛”的发展风险。这些包括加热Rotoform滴管本身,加热穿孔的外壳,并使用一个补充棒保持外壳清洁。
在钢带冷却器的进料端应用脱模剂,在排出产品端使用摆动刀,确保清洁清除。
其结果是一个自由流动的产品,高堆积密度和良好的包装性能。
基于Rotoform凝固的完整加工解决方案
在典型的系统中,树脂、预熔蜡和聚合物在凝固装置上方的混合反应器中混合。当一个批次准备好,已经混合的批次被转移到旋转成型单元,一个过程,使连续的pastillation。
自引入Rotoform以来,IPCO在该领域的能力已经发展到包括完整的上游和下游设备。系统将根据客户的要求而有所不同,但HMA处理系统通常由重熔设备、一对混合反应器、Rotoform滴存器、钢带冷却器和下游装袋和称重设备组成。