Клеї: акриловий, воднодисперсионний, Уф-Модифікованого, твердий, гарячого розплаву й Самоклеющаяся папір
Клейкі речовини нерідко зустрічаються в природі. Наприклад, деревні смоли. Один із приємних спогадів дитинства - смачна смола, що виступає на стовбурах вишневих дерев, - жувальна гумка часів побудови розвиненого соціалізму. Але мало хто любить працювати із клеями, особливо швидковисихаючими. Навіть простий канцелярський клейовий олівець вимагає великої акуратності. Зовсім інша справа - матеріали, які клеяться самі...
Природні клеї застосовувалися ще в часи фараонів: папірус виготовлявся з очеретяних волокон, з'єднаних составом, приготовленим з борошна, свого роду тестом. До речі сказати, білкова частина борошна не зрячи називається клейковиною. Винайдена пізніше папірусу папір також мав потребу в проклейці й піддається цієї операції дотепер. Гарними властивостями, що клеять, володіє не тільки борошно, але і яєчний білок, яким століттями користувалися для приклеювання сухозлітного золота на ікони, священні книги, різьблення й куполи. І тільки якихось 60-70 років тому з'явилися перші синтетичні клеї (за правилами, множина слова "клей" - "клеї", але в професійному середовищі часто користуються "неправильною" формою "клею", при цьому слово як би переходить у розряд термінів).
"Перші чутливі до тиску клею були на основі натурального каучуку з натуральними добавками, розчиненими в органічних розчинниках", - пишеться в довіднику Raflatac по клеях (компанія Raflatac однієї з перших приступилася до розробки й виробництва матеріалів із клеями, чутливими до тиску, - тобто що самоклеяться). Природний каучук добувають із густого соку бразильської гевеї - каучукового дерева. Каучук (латекс), як і крохмаль, і коллаген, і альбумін, - природний полімер, речовина, що складається з високомолекулярних з'єднань.
Натуральні, природні клеї були поступово витиснуті розробленими в лабораторіях полімерними клеями, які одержували з мономерів шляхом хімічного синтезу. Синтетичні полімери є основою не тільки пластмас, штучних волокон, гуми, лаків і фарб, але й цілого розряду клеїв. композиції, Що Клеять, на базі синтетичних полімерів - поліефірних, єпоксидних, а також виготовлених з феноло-формальдегідних смол і каучуков - відрізняються дуже високою міцністю склеювання й стійкістю в різних середовищах (штучний каучук - це стирол бутадієн), але клеї на основі каучуков і органічних розчинників виявилися токсичні й горючі. До того ж вони мають потребу в спеціальних синтетичних добавках, що підвищують липкість, тому що сам по себe каучук недостатньо липкий. Цих недоліків позбавлені воднодисперсионние клеї, серед яких самими підходящими для виробництва матеріалів, що самоклеяться, стали акрилові. Акрилові смоли дуже липкі й можуть використовуватися без модифікації. До того ж вони стійкі до Уф-Опромінення. Неорганічні клеї - наприклад, силікатні, одержувані із з'єднань кремнію, залишаються за рамками цієї статті.
"Акрилові клею на водній основі з додаванням силіконів без змісту розчинника вирішили багато роблем, які виникали при роботі з гумовими клеями на основі розчинника. У нового клею значно покращилися якості по переробці, характеристики по старінню й, звичайно, рівень забруднення навколишнього середовища, тому що небезпечні розчинники більше не використовувалися при виробництві клею", - розповідається все в тім же довіднику.
Однак нанесення клею стало нелегкою проблемою, тому що полімерна емульсія на водній основі має дуже слабку в'язкість. У клеїв на каучуковій основі й акрилових різна природа: перші звичайно мають гарну адгезію до неполярних поверхонь типу неопрацьованого полиєтилена або поліпропілену, а клеї акрилові полярні й тому особливо добре клеяться до полярних поверхонь - таким, як скло або нейлон. Це доводиться враховувати, хоча шляхом модифікації можна змінювати показник адгезії в ту або іншу сторону.
У виробництві матеріалів, що самоклеяться, застосовуються чотири категорії клею: дисперсії на водній основі, дисперсії на основі розчинника, тверді клеї гарячого розплаву й Уф-Модифіковані. Після машинного нанесення воднодисперсионного клею вода випаровується при проходженні через спеціальні сушіння. При висиханні клею другої категорії розчинник випаровується й по замкнутому циклі вертається в систему. Клеї гарячого розплаву не містять розчинників, вони плавляться й викачиваются в розплавленому виді на вали, що подають, машини для ламинации, а звідти під тиском подаються через форсунку, що пресує, на ламинат. Перевага таких клеїв у гарній адгезії до вологих поверхонь, а недолік у легкоплавкості: при сильному нагріванні клей просто тече й приклеєна етикетка відвалюється. Уф-Модифіковані клеї - порівняно нова розробка. Це тверді акрилові клеї, укріплені шляхом
Уф-Опромінення. Як і клеї гарячого розплаву, вони плавляться й викачиваются на коатери (пристрою нанесення) у розплавленому стані, а після нанесення на матеріал піддаються опроміненню. "Внаслідок зміцнення під впливом УФ, клей здобуває поліпшені властивості: стійкість до хімічного впливу, поліпшений когезію й стійкість до температурного впливу. Таким чином, Уф-Модифіковані клею сполучать у собі кращі якості клеїв на основі акрилової дисперсії й клеїв гарячого розплаву на каучуковій основі - стійкість до впливу води, хімікатів, температури й УФ", - повідомляє довідник Raflatac.
По типі адгезії клеї діляться на перманентні (постійні) і знімні. Серед перманентних клеїв є незмивні й змивані. "" знімний клей, ЩоВідклеюється, був винайдений усього років тридцять тому назад одним зі співробітників компанії 3М Спенсером Силвером. Його колега Арт Фрай, що придумав папір для пам'ятних записок зі смужкою такого клею "Пост-ит", сам не очікував, що цей немудрий товар незабаром увійде в п'ятірку самих популярних канцтовар Америки.
А в джерел виробництва матеріалів, що самоклеяться, коштує компанія Avery Dennison зі штаб-квартирою в Каліфорнії (США). Самоклеящийся "сєндвич" винайшов в 1936 році Р.Стєнтон Авери, що створив фірму, запатентував ідею й поставив справу на промислову основу. Уже в середині 60-х фірма значилася в списках Нью-Йоркської фондової біржі. Сьогодні компанія Avery Dennison має заводи й офіси в 39 країнах, а трудяться там 17400 чоловік. Торік оберт компанії наблизився до 4 мільярдам (при цьому вона займає лише 428 місце в списку 500 найбільших компаній Сполучених Штатів, що публікує журнал "Fortune" ). Європейський підрозділ Avery Dennison Fasson Roll, яким керує Хелен Сондерс, уже не перший рік виступає генеральним спонсором московської виставки "Етикетка" і представляє там рулонні матеріали, що самоклеяться, торговельної марки Fasson - паперу, плівки й спеціальні матеріали, постійні й знімні клеї , подложки з паперу або плівки.
Інший великий виробник паперових і синтетичних матеріалів, що самоклеяться, приймаюча участь у московських виставках, - фірма Raflatac, частина корпорації UPM-Kummene. Фабрики Raflatac розташовані у Фінляндії, Франції, Великобританії, Німеччині, Іспанії, Малайзии, Китаї, Південній Африці й Австралії. Річний оберт цієї компанії понад 0,5 мільярд доларів, а число співробітників більше 1500.
Ідея, від якої відштовхнулася Avery Dennison, була проста: лицьовий матеріал і шар клею, що не сохне, кладе на несучий матеріал, покритий силіконом. Таким чином, що самоклеяться матеріали ставляться до багатошарових композиційних матеріалів (МКМ) і складаються із чотирьох шарів: поверхневого, клейового, антиадгезионного й захисного ( папір-основа, лайнер). Однак це найпростіший варіант. Шарів буває до дюжини й більше. У виробництві матеріалів, що самоклеяться, використовуються ламинатори, коатери (секції нанесення клею), єкструдери (устаткування для виробництва синтетичних поверхневих матеріалів) і інша техніка.
Поверхневий лицьовий шар - це найчастіше єтикеточная папір, тобто папір з однобічною обробкою, спеціально розрахована на приклеювання. "Залежно від характеру обробки лицьової сторони єтикеточная папір буває машинної гладкості, каландрированной і висококаландрированной, пигментированной, крейдованої матової й глянсової, двох- і трикратного мелования, машинного мелования (легкомелованной), литого мелования, а також з фактурним малюнком і тонированной", - пише журнал "Мир етикетки". Її лицьова сторона може бути який завгодно, а от оборотна повинна забезпечувати рівномірне нанесення клейового шару й гарну адгезію з різними поверхнями. Паперу для етикеток, що самоклеяться, бувають вологостійкими й невологостійкими, щелочестойкие й щелочерастворимие. Однак поряд з паперами й термобумагами усе більше широке застосування знаходять і плівки - прозорі, матові, металізовані. Так, один з найефектніших "золотих" матеріалів Fasson R100 розроблений для косметики й складається з коричневого суперкаландрированного лайнера - глассина, універсального клею й складного поверхневого шару, що складає з білої чистоцеллюлозной паперу, алюмінієвої фольги й вінілової лакової плівки.
Випускаються подібні матеріали в аркушах і рулонах. Найчастіше ширина вихідного рулону 100, 150 і 200 див. Для узкорулонних машин його розріжуть. По даним "Миру етикетки", найпоширеніший спосіб печатки на матеріалах, що самоклеяться, як і на звичайних "сухих" етикетках, офсет (45%). Флексографским способом у Європі запечатується 25%, високим 20%, всіма іншими ще 10%. Однак найбільше технологично й перспективне виготовлення етикеток на узкорулонних флексографских або комбінованих печатно-оздоблювальних лініях із пристроями висічки, тиснення, лакування, припрессовки плівки, перфорації, биговки.
Папери-Основи (лайнери) виконують несучі й захисну функції й теж бувають різними. Наприклад, є крафт ущільнений білий для рулонних матеріалів, а є білий прозорий глассин, спеціально розроблений для синтетичних матеріалів. Іноді на папері-основі також потрібна печатка - приміром, логотипа. Тоді беруть спеціальну крафтбумагу-основу з напівглянсовим пигментированним покриттям на зовнішній стороні. У ряді випадків застосовується повністю прозора полиєстеровая папір-основа (насправді це зовсім не папір, а плівка). Антиадгезионний шар теж не так простий, як здається. На базі силікону розроблено не менш 200 формул.
Із клеями ми вже загалом познайомилися. Чутливих до тиску клеїв є порядку 225 різновидів. Різні типи клеїв дозволяють наносити наклейки на самі різні поверхні - гладкі й нерівним, плоским і опуклим, гнучким і твердим, сухим і вологі, з високим і низьким поверхневим натягом (у скла, приміром, воно високе, а в Пє - слабке). Для кожного конкретного випадку потрібний відповідний клей. Має значення й температура, що сильно впливає на адгезію. "При окислюванні клей починає жовтіти, згодом втрачає свої адгезионние властивості й поступово затвердевает (перестає бути липким). Із часом цьому процесу піддаються всі клею, що обумовлює рекомендації зі строків зберігання.
