[发明专利]通过喷嘴施加装置施加聚乙烯酯分散体基粘合剂的方法和聚乙烯酯分散体基粘合剂的应用

说明书

本发明涉及一种通过高速喷嘴施加选定的分散体基粘合剂的方法，并涉及选定的分散体基粘合剂在喷嘴施加中的应用。

通常是通过旋转扇形轮、通过滚筒或通过喷嘴施加系统将在折叠纸盒、信封、小册子或香烟制造的生产线中用于粘合纸张的分散体基粘合剂施加到基材上。

对于这些施加方式，特别是在旋转扇形片轮和滚筒的情况下，在制造过程中由“喷溅”或粘合剂不精确的施加所引起的粘合剂污染会产生问题。如果粘合剂粘到输送带上，这可导致所述制造材料的粘附状况，随后导致设备停工和繁重的清洁工作。

在通过扇形片轮或滚筒施加的情况下，主要由于转轮的离心力作用于所述粘合剂以“喷溅”的形式引起污染。现有技术中，试图通过优化粘合剂的物理化学性质，以使得粘合剂内部的内粘聚力抵消离心力而避免所述情况。

使用喷嘴是特别有利的，因为首先它很容易适应待粘合产品的几何形态，其次它可以节省粘合剂。

在通过喷嘴施加系统施加粘合剂时，由于经过一定的时间，在喷嘴的出口部位形成干燥粘合剂的钟乳石状物，使离开喷嘴的粘合剂喷射流发生转向，由此事实而产生污染。结果是精确的施加产生高度变化。因此胶粘剂施加的精确度变化导致装置的污染，甚至其停工。

当通过喷嘴施加系统施加粘合剂时，由机泵通过闭合管线系统输送所述粘合剂。位于管线系统末端的是具有能快速开关的阀的喷嘴。因为在极高运行速度、目前约为100-800m/分钟的输送带上运送待粘合的纸张部分，因此要求所述阀具有短的周期时间。例如如果皮带转速为100m/分钟，希望以每cm一个点施加点，那么每秒钟施加166个点。因此在这种情况下所述阀的开启时间为约＜6微秒。在皮带转速为250m/s时，每秒钟施加415个点，相当于开启时间＜2.5ms。

转换频率高达1000/秒的喷嘴施加系统是目前现有技术的水平。作为高循环频率喷嘴阀的结果：

-所述喷嘴内的粘合剂暴露于极其高剪切力作用下，和

-每单位时间，在一个小时之内，例如通过一个喷嘴施加例如超过1000000个单独的液滴。

由于材料的高剪切水平和对于通过打开和关闭阀形成单个液滴给定的时间很短，在喷嘴出口处的所述液滴形成可以伴随有称为“伴随液滴”的较小单个液滴的形成，其在喷嘴出口处的数量很大，随着时间的推移其会产生钟乳石状的污染物聚集(被称为“污垢形成”)。

如何“清洁”在挤出工艺过程中形成的液滴的问题应该取决于所述分散体的物理化学性质，比如其流变能力、表面张力、剪切稳定性、屈服点和弹性。

现有技术中描述了从喷嘴施加粘合剂的许多工艺。

例如EP-A-523,589描述了通过喷嘴无触点地施加粘合剂点的方法。该说明书描述了选择性的施加方法以及用于其的适当设备。从高速喷嘴进行施加。该方法的特征是平行于其上设有喷嘴口的线路引导具有切口的皮带，并在串联排列的喷嘴开口之上引导，而且粘合剂颗粒在所述基材织物上周期性地出现，在皮带下面相隔一定距离的移动装置使基材前进。提出的可能的粘合剂包括各种各样的制剂，比如热熔粘合剂、压敏粘合剂或例如由水溶液或有机体系组成的分散体基粘合剂。提出丙烯酸酯粘合剂作为适当的粘合剂分散体。

EP-A-621,289描述了使用选定的水溶液乙烯基酯共聚物分散体作为胶粘剂。这些是具有1-10wt％可热交联的共聚单体的乳液聚合物。典型的共聚物有基于醋酸乙烯酯，乙烯，和N-羟甲基丙烯酰胺的类型。将喷嘴施加为一种可能的将粘合剂施加到基材上的方法进行描述。

EP-A-1,113,031公开了粘结组装纸片的方法。可通过喷嘴施加进行粘结。使用的粘合剂是阴离子、改性的聚氨酯弹性体的水性分散体，例如醋酸乙烯酯-乙烯-聚氨酯共聚物。

DE-A-10224128描述了一种用于将涂料由喷嘴施加到表面上的选择方法。推荐的可能的粘合剂有非常多种类的粘合剂，例子有热熔粘接剂，溶液基粘合剂和分散体基粘合剂。

EP-A-322,175描述了在选定的水可混溶的链转移剂存在下，聚乙烯醇稳定的乙烯基酯的乳液聚合，如果需要可与其他共聚单体比如乙烯、丙烯酸或叔碳酸乙烯酯一起乳液聚合。推荐使用该产品作为粘合剂，其中一种施加方法是喷嘴施加。

GB-A-1,438,993公开了接枝有选定单体的醋酸乙烯酯-乙烯共聚物。推荐该产品用作热熔粘接剂，溶液基粘合剂和分散体基粘合剂，其中一种施加方法是喷嘴施加。