低碳环保热熔胶在卫生用品行业的应用.pdf

版权：中国制浆造纸研究院有限公司（中国造纸协会生活用纸专业委员会）/生活用纸编辑部编辑部电话[phone]技术与设备 Technique and Equipment 68生活用纸202310期低碳环保热熔胶在卫生用品行业的应用赵芳 汉高（中国）投资有限公司热熔胶因其绿色环保性，广泛应用于一次性卫生用品行业，本文系统介绍了汉高创新技术Ultra Cool低温热熔胶的应用案例，从节能环保、提升用户生产效率、降低气味问题等方面阐述了低温热熔胶的优势及解决方案，为卫生用品新材料和新产品的创新开发提供了新的解决思路。热熔胶是一类以热塑性聚合物（橡胶、树脂等）为基本原料的固体胶粘剂，在常温下是固态，加热超过熔点会成为液态，与基材粘接。近年来，我国对环保、节碳的重视力度加大，能够适用于自动化生产且安全环保的热熔胶在一次性卫生用品行业得到了广泛应用，无溶剂环保型的热熔胶已然成为世界胶粘剂发展的一个方向。可持续发展已然成为全球的主要议题，从大数据的搜索我们可以得到下列关键词：循环经济，可持续设计，低碳排放，健康安全，废物管理，法律法规等。汉高Ultra Cool系列解决方案旨在优化用户体验和节能减排，助力低碳环保与消费升级。1 低碳环保热熔胶的介绍1.1 Ultra Cool 技术低温热熔胶较传统型热熔胶的使用温度更低，传统热熔胶（常温胶）操作温度在150160，低温热熔胶的操作温度为120140，使用温度最大可降低30，在较低的操作温度下也具备适用于涂布的粘度值，可以满足各种刮涂工艺的要求，并且在相同的老化时间下，外观更不易变黄，碳化和滴胶现象减少。实验结果见图2，低温胶总计耗电减少3.45kWh，相对常温胶节省32.2%。其中045min为升温过程，升温过程节省用电20.7%，45min8h为保温/加胶过程，该过程省电35.1%。节电来源于以下几个方面：热熔胶机升温过程12.8%；热熔胶融化过程5.8%，喉管和胶枪的保温过程43.2%，胶机的保温过程38.2%。节能是Ultra Cool系列热熔胶的一大特征。根据实际试机数据显示，汉高Ultra Cool系列热熔胶平均消耗电4410kWh，预计可为原料加工节省30%用电量，每条生产线每天预计可省电446 kWh。实际生产中，影响节电的因素有：环境温度、胶机保温性能、胶机容量、喉管根数及长度、用胶量等。（a）Ultra Cool 系列产品老化后（b）常温热熔胶老化后图1 低温热熔胶与常温热熔胶老化对比升温过程121084kg加胶量4kg加胶量4kg加胶量10.71时间/h7.266420保温过程能耗/kWh876543210160120图2 实验室模拟加胶过程的节电曲线（低温胶：120；常温胶：160）1.2 节能减排通过在实验涂布机加装电表进行电量测算，测试条件：低温胶，操作温度120；常温胶，操作温度 160；启动胶机后，记录8h内电表读数；等待温度稳定后分批加入胶块。Subjective Evaluation and Objective Measurement in Hygiene Products版权：中国制浆造纸研究院有限公司（中国造纸协会生活用纸专业委员会）/生活用纸编辑部编辑部电话[phone]Technique and Equipment 技术与设备69生活用纸202310期1.3 提升实际生产效率低温操作有效缩短了融胶时间，增加了有效生产时间，长期使用可减少胶机碳化，降低设备的维护成本和维修频率。某客户的拉拉裤生产线的Ultra Cool应用案例，所使用的是Ultra Cool橡筋胶产品。稳定生产后与其他品牌的常温胶相比，每天每条线节省电量16%，减少停机次数4次/天，主要由于低温橡筋胶更不容易烫断橡筋，有效减少了停机时间。由于停机次数减少，停机废料大约减少2万片/天，见下图3。1.4 基材适应性针对卫材市场出现的一些难粘材料，例：纯棉、蚕丝、低克重透气PE膜和非织造布，因其对热熔胶的需求不同，例如纯棉基材具有吸湿性，使用时对工位要求一定的湿强；蚕丝类材料含有极性基团，普通热熔胶会出现亲和性较差粘结不良，而对低克重的非织造布/膜材料来说Ultra Cool可以避免材料复合时被烫坏发皱。纯棉/PE膜的复合案例见图3：使用Ultra Cool热熔胶在同等胶量（2g/m2）下可获得相对更高的干湿强。图4为纯棉三片式工位的案例，客户的剥离力的标准要求为1N，Ultra Cool结构胶在满足剥离力的前提下可以做到相对更低的涂布量，而在同等涂布量的基础上，其剥离力为其他结构胶的24倍。1.5 低气味，低VOCUltra Cool产品的低气味，不仅体现在热熔胶的生产过程和使用过程中，也与消费者的体验紧密联系在一起，对80%+干湿比40%干湿比50%干湿比汉高Ultra cool干强度强度/（N/2 in）*N/2 in=牛/2英寸，为剥离力测试标准单位湿强度其他A产品同胶量的干湿强度对比（纯棉/PE膜）0.20.40.60.811.22其他B产品图3 纯棉非织造布/PE膜复合粘结工位干湿强测试低温胶的气味采用了GC-MS的测试，对比普通热熔胶来说Ultra Cool所含的挥发性有机物的种类更少，含量也更低。在另一个实际应用案例中，比较使用Ultra Cool的卫生巾芯体产品跟普通热熔胶的产品，采用内部专业的人闻小组打分见表1，其中分数越低代表整体气味也越低，结果显示Ultra Cool的产品气味值更低。在实际生产过程中，气味来源不仅仅与胶相关，低温操作也可以避免基材在碰到热熔胶的时候产生更多的挥发性物质。强度/（N/2 in）15g/m220g/m225g/m2汉高Ultra cool不同涂布量的强度对比（纯棉/纯棉）/（N/2 in）4.543.532.521.510.50其他产品图4 纯棉/纯棉非织造布粘合工位 不同结构胶剥离力对比图表1 主观人闻气味评价气味评估小组Ultra Cool常温胶122.2222.232.12422.2522.1平均值2.022.142 结论综合以上实际应用案例，低温热熔胶的几大优势体现在：1）操作温度较低有助于节能省电，降低整体的碳排放，更环保高效；2）对基材适应性更广，更好的贴合卫品领域发展趋势和对薄透产品的粘接需求；3）提升客户生产效率，减少胶机碳化和维护成本；4）有效降低挥发物，改善卫生用品气味问题。未来热熔胶的粘结创新将密切结合一次性卫生用品的新原料、新结构，不断赋予更多产品的新功能和优化产品质量，在低碳、可持续发展、消费者体验、智能化等领域寻求更加长远的发展，帮助厂商生产出低成本、高质量的产品。