粘接过程是一个复杂的物理、化学过程。粘接力的产生,不仅取决于胶粘剂和被粘物表面的结构与状态,而且和粘接过程的工艺技术有密切关系。选择和确定最佳粘接方案、正确执行粘接工艺规范是保证粘接质量的重要因素。包装材料、粘合材料种类、品种繁多,性能各异,不同的粘接技术,有不同的粘接效果。
胶粘剂的基本功能,是涂覆在被粘物表面间使这些被粘物连接起来。然而,要想使胶粘剂和粘接技术应用得当,除了选择适当的胶粘剂外,还有许多至关重要的因素必须考虑。为获得合理和满意的粘接效果,包装材料要满足胶粘剂下面一些要求。
(1)表面制备被粘接材料的物理性质和化学性质及粘接前表面状态,是挑选胶粘剂的一个重要因素。选择胶粘剂粘接时,要使被粘材料粘合体在破坏试验时是内聚破坏而不是在胶粘剂/被粘材料界面上发生粘合破坏,这样有可能达到胶粘剂的最高强度。低强度的被粘材料,粘接破坏会发生在材料内部,选用的胶粘剂粘接强度可以低一些。
被粘材料的弹性系数、热膨胀性要与胶粘剂相适应,柔性的被粘材料不要用硬而脆的胶粘剂来粘接,因为这类胶粘剂可能破裂而导致粘接强度降低。被粘材料的可挠曲性或热膨胀性的差异可使在胶层内产生内应力。
不同的胶粘剂形态,也对被粘材料有不同要求。溶剂型胶粘剂在粘接纸张,热塑性薄膜或其复合薄膜时,会使粘接面边缘起折皱。对多孔性材料,采用粘度特别大或膏状胶粘剂更合适。
(2)润湿性被粘材料与胶粘剂之间形成润湿状态,是实现良好粘接性的先决条件。当胶粘剂涂敷在被粘材料表面时,胶粘剂流入其表面的凹陷和缝隙中时,表明该胶粘剂对此被粘材料的润湿效果好;当胶粘剂在凹陷处架桥时,润湿效果差,会造成胶粘剂与被粘物间实际的接触面积减小,使得粘接强度偏低。
(3)粘接工艺要求被粘材料的粘接工艺条件对胶粘剂的正确选择同样重要。
在工厂或装配线生产中,确定的生产操作环境可能限制被粘材料对胶粘剂的选择。这时所考虑的胶粘剂的操作性能可能是主要的。与粘接工艺过程相关的典型因素包括:a.胶粘剂的形态;b.胶粘剂的制备和应用方法;C.胶粘剂的贮存期和适用期;d.胶粘剂的涂敷方法;e.胶粘剂的粘度;f.涂胶和粘接(叠合)之间允许的时间;g.胶层干燥的时间和温度;h.胶层的固化温度和使用温度;i.特殊要求和预防措施,如气味、易燃性、毒性等。
对被粘材料来说,胶粘剂的粘着性是重要的。挑选胶粘剂时必须考虑到粘合体在所期望的整个使用期中和使用条件下维持足够的强度。
(4)不同用途的要求纸容器由于用途不同,对胶粘剂的要求各异。一般用途的纸容器只要求在贮存、运输过程中有合适的粘合强度即可满足使用要求,而对用于食品、化妆品和药品包装的纸容器,除粘接强度要求外,还要求所用胶粘剂必须是无味、无毒,符合国家安全卫生法规与环保要求。
(5)成本要求把粘合过程作为一个整体来考虑,除胶粘剂成本外,还要考虑到采用所挑选胶粘剂的生产效率以及其他因素,仅仅选用最低成本的胶粘剂,不顾下列有关因素,未必会收到好的经济效果。这些因素主要有:a.粘接的总效率;b.粘接过程所需设备、时间;C.装配和检验的劳动成本等。