物流自動(dòng)封箱裝置封裝膠接層耐久性研究

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物流量也隨之增大，那么物流封裝成為一個(gè)較大的問(wèn)題。在物流自動(dòng)封裝箱裝置中我們常用的封裝膠為PUR熱熔膠，主要是它在一定的溫度范圍內(nèi)其物理狀態(tài)會(huì)隨著溫度而有所變化，但它的化學(xué)性質(zhì)卻沒(méi)有改變，因此也因無(wú)毒無(wú)害而廣受人們的歡迎，成為當(dāng)今封裝膠中最為環(huán)保的一種膠類。在我們進(jìn)行實(shí)際運(yùn)作時(shí)一般都用的熱熔膠管和熱熔膠槍，送到粘結(jié)表面，待熱熔膠冷卻后，便完成了封裝操作。除了以上的優(yōu)點(diǎn)以外，它還具有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度、耐腐蝕性、耐溫性和耐老性，這是由于PUR的分子結(jié)構(gòu)中有極性和化學(xué)性質(zhì)較為活潑的異氰酸酯基，這便導(dǎo)致了與像木材、織物、紙張之類的含有活潑氫的光滑表面材料具有良好的粘合力。除了要有好的材料，若所用封裝設(shè)備好的話，就可以使得封裝膠和粘結(jié)物更為緊密的結(jié)合，也是我們所探討的問(wèn)題之一，下面我們就從物流自動(dòng)封裝箱裝置封裝膠的設(shè)置和封裝膠的耐久性進(jìn)行進(jìn)一步的闡述和說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：耐久性;物流;封箱裝置;PUR熱熔膠

中圖分類號(hào)：TQ437+.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-5922（2020）06-0026-04

在我們的實(shí)際生活中，禁止吸煙的牌子隨處可見，但煙盒任然隨處可見，那么煙盒做為物流包裝的一個(gè)小區(qū)域是如何進(jìn)行的了，在我們的生產(chǎn)流線過(guò)程中，封裝箱機(jī)作為卷煙包裝箱的末尾的主機(jī)，對(duì)于煙箱的封裝就要較為高的要求，這也影響著當(dāng)卷煙進(jìn)入庫(kù)時(shí)機(jī)器人是否能自動(dòng)的碼垛和保持較高的儲(chǔ)存質(zhì)量，就我們現(xiàn)在的包裝形式就是當(dāng)炯箱推出時(shí)經(jīng)過(guò)普通的封膠帶裝置，便用不干膠帶把煙盒的折口進(jìn)行封裝，但由于不干膠帶的粘度和膠帶卷的基底的厚薄不同，這便導(dǎo)致了封裝的效果打了折扣，因此，設(shè)計(jì)一款好的封裝設(shè)備就變得尤為重要，等有了好的設(shè)備時(shí)，再選擇好的封裝膠，我們就可以提高我國(guó)物流業(yè)的運(yùn)作效率了。

1 自動(dòng)調(diào)節(jié)封膠帶裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 自動(dòng)調(diào)節(jié)封膠帶裝置結(jié)構(gòu)

在我們的實(shí)際操作中，自動(dòng)調(diào)節(jié)封裝裝置結(jié)構(gòu)是由封膠帶、切斷裝簧、自動(dòng)調(diào)節(jié)膠帶的裝置和固定裝置，具體的裝置如圖1-2所示。

1.2 自動(dòng)調(diào)節(jié)封膠帶裝置工作原理

就目前我國(guó)所采用的不干膠帶并沒(méi)用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是不同的卷煙廠所用的不干膠膠帶會(huì)因生產(chǎn)廠家的不同而造成相應(yīng)的封裝質(zhì)量的高低，主要是基底材料、厚度、抗拉強(qiáng)度和粘度的粘結(jié)力的不同。在封裝時(shí)封膠帶裝置是在煙盒經(jīng)過(guò)的時(shí)候進(jìn)行一些系列的封裝，與此同時(shí)，膠帶就會(huì)被拉出來(lái)，封裝完畢的時(shí)候就會(huì)被切斷。然而當(dāng)膠帶的基底比較的薄的時(shí)候，且不干膠的粘度有比較的大時(shí)，膠帶被拉出時(shí)就會(huì)反生彈性形變，當(dāng)切斷的時(shí)候也會(huì)有彈性形變的情況發(fā)生，這就會(huì)導(dǎo)致膠帶因曲卷或者起皺而影響最終的膠帶封裝質(zhì)量，當(dāng)前一個(gè)煙盒沒(méi)有封裝好，這隨之也會(huì)導(dǎo)致下一個(gè)封裝物發(fā)生同種狀況發(fā)生，自動(dòng)調(diào)節(jié)膠帶的裝置是左右對(duì)稱的，因此我們就拿一邊來(lái)說(shuō)明他的工作原理，具體的如圖3所示，膠帶卷是被安裝在裝它的裝置上，裝置的內(nèi)圈有偏性輪來(lái)進(jìn)行控制，當(dāng)膠帶被拉出時(shí)，必須得讓膠面朝著電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單向滾輪，其順序是改向輪1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單向輪、改向輪2、改向輪3、擺動(dòng)桿輪和防膠帶回退單向輪，經(jīng)過(guò)這些部分之后，那便是膠帶的切斷裝置，其中單向滾輪的作用主要就是防止膠帶的退回，而改向輪目的是讓膠帶和單向滾輪有大的包角以防打滑，當(dāng)煙盒前行時(shí)，膠帶就粘結(jié)住煙箱，同時(shí)煙箱也會(huì)隨之前行，當(dāng)膠帶被拉出時(shí)，煙箱就把切刀和刀架縮回內(nèi)部，而膠帶便會(huì)帶動(dòng)擺動(dòng)桿輪使得擺動(dòng)桿轉(zhuǎn)軸作為其中心擺動(dòng)，而擺動(dòng)桿的另外一段就有拉簧拉著，擺動(dòng)桿拉簧一端有相應(yīng)的感應(yīng)器，當(dāng)它的一端感應(yīng)到開關(guān)1，電機(jī)就會(huì)啟動(dòng)單向輪并將膠帶拉出，且要保持膠帶拉出的速度要比煙箱前行的速度大一點(diǎn)兒，這樣才會(huì)使得擺動(dòng)桿和擺動(dòng)桿輪來(lái)回的擺動(dòng)，當(dāng)擺動(dòng)桿拉簧感應(yīng)到開關(guān)2的時(shí)候，電機(jī)便會(huì)停止運(yùn)作，而煙箱封膠帶的拉力就是彈簧的拉力，只要保持拉簧的拉力不變和沒(méi)有彈性收縮，這樣便會(huì)使得煙盒的封膠帶的質(zhì)量。

1.3 紙箱解帶裝置主要部組設(shè)計(jì)

其設(shè)計(jì)是上下的安裝板和支撐桿占據(jù)主要的地位，上下板是有相應(yīng)的平行導(dǎo)軌，前粘膠帶輪是裝了支架的，且支架是裝有滑輪并有復(fù)位彈簧，這樣就可以使得滑輪在導(dǎo)軌中進(jìn)行滑動(dòng)。前粘膠帶輪和后粘膠帶輪通過(guò)用聯(lián)桿進(jìn)行連接，且上下安裝板就有刀架和切刀，并且刀架是有相應(yīng)的復(fù)位彈簧，出口是有相應(yīng)的毛刷，切斷裝置和封膠帶都是用螺栓固定在相應(yīng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)膠帶的安裝板之上。在實(shí)際的運(yùn)作中，煙箱在傳送帶的傳輸時(shí)，煙箱運(yùn)送到前黏膠帶輪的時(shí)候，膠帶就會(huì)將煙箱的折口進(jìn)行相應(yīng)的封裝，煙箱在傳輸帶的作用下繼續(xù)前行，由于煙箱把前粘膠帶輪和支架推著使其克服了彈簧力并且他也沿著導(dǎo)軌隨著后退，前粘膠帶輪的支架使聯(lián)桿推著后膠帶輪儀器運(yùn)作，同時(shí)使其壓縮到上下安裝板的內(nèi)側(cè)，為了克服彈簧力的作，用煙箱的側(cè)面壓著切刀和刀架，其最終目的是使得煙箱能夠擺入上下安裝板的內(nèi)部，若煙箱的側(cè)面通過(guò)刀架的時(shí)候，刀架就會(huì)在彈簧的運(yùn)作下降切刀拉出并剪斷膠帶，煙箱要出來(lái)的時(shí)候，粘膠帶輪使用復(fù)位彈簧使自己復(fù)位，同時(shí)用聯(lián)桿將后粘膠帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)將膠帶粘到煙箱的后側(cè)，隨之毛刷把膠帶刷平。

2 PUR熱熔膠耐久性的研究

2.1 PUR熱熔膠與其它熱熔膠的不同之處

PUR熱熔膠被人們廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，所以科研人員對(duì)此也做了相關(guān)研究[1]，現(xiàn)我們把他聚氨基甲酸乙醑膠和其他的熱熔膠進(jìn)行進(jìn)一步的對(duì)比，在往常的實(shí)驗(yàn)中，象醋酸乙烯蔭膠（EVA）或聚酰胺類的膠粘劑相較于普通的熱熔膠就要使用的方便的多，除此之外，它還具有無(wú)溶劑，快膠合和高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，并且腔合的前后并沒(méi)有任何的化學(xué)反應(yīng)。在我們的實(shí)際生活中，當(dāng)耐溶劑不到225F的時(shí)候其性能也會(huì)比較的差，一般都會(huì)保持在325-400F之間，這個(gè)條件下使用會(huì)使得膠合的材料有一定程度的變形，比如像PVC薄膜，若在這個(gè)溫度的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生一定的膠合變形，但像普通的液體聚氨基甲酸乙酯膠比我們常用的熱熔膠都要復(fù)雜的多，所以便有液體聚氨基甲酸己酯膠，它具有耐熱和耐溶劑性等優(yōu)良品質(zhì)，一般所用的都有液體聚氨基甲酸乙酶瞳，它含有溶劑，并可以在室溫之下進(jìn)行一定的使用，開始的時(shí)候他膠合的的強(qiáng)度比較的低，這便就導(dǎo)致了膠合的速度會(huì)有所下降，僅當(dāng)水分被吸收干的時(shí)候，膠合的強(qiáng)度才會(huì)達(dá)到最大，其膠層有好的耐熱、耐寒性，在-30-300F的時(shí)候，膠的強(qiáng)度也不會(huì)有所影響，除此之外，它還具有一定的耐水性和耐溶劑性。PUR熱熔膠，在我國(guó)的淀粉和化學(xué)公司提供的是一種叫做PutFectLock膠，它僅有一種化學(xué)組成，且是100%的固體，沒(méi)有熔劑，也不需要相應(yīng)的加溶劑進(jìn)行混合，它的優(yōu)點(diǎn)和液體聚氨酯膠相差不多，把它放在我們的室外，是呈現(xiàn)固態(tài)的，當(dāng)溫度保持在225-250F的時(shí)候，相較于溫度比較的低，這樣就不會(huì)使得膠合的材料變形，具體見圖4所示。

2.2 PUR熱熔膠具有不同的固化時(shí)間

在我們的實(shí)際生活中，使用普通的熱熔膠，第一步是將膠進(jìn)行加熱融化，在把材料進(jìn)行膠合，這樣就會(huì)使得PUR熱熔膠的固化時(shí)間從30s延長(zhǎng)到60s的時(shí)候，當(dāng)然，這還可以根據(jù)我們的生產(chǎn)所需來(lái)進(jìn)行調(diào)整?；瘜W(xué)反應(yīng)型的熱熔膠當(dāng)熱量一旦消失的時(shí)候，膠的干狀膠合度和濕強(qiáng)度就會(huì)有達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，所以當(dāng)膠合的部位組一旦坯啟，膠合的化學(xué)反應(yīng)就會(huì)馬上完成，其反應(yīng)和液體聚氨基甲酸乙酯的是相差不多的，其中PUR熱熔膠是根據(jù)吸收膠合的試件水分來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)水分吸收完的時(shí)候，交聯(lián)反應(yīng)是在聚氨基甲酸己酯中實(shí)現(xiàn)的，且他們的反應(yīng)是一個(gè)不可逆的，PUR熱熔膠因不用固化和干燥的等操作，所以就可以節(jié)約能源和廠房。在固化的過(guò)程中，熱熔膠所需的水分是來(lái)自于表面的空氣和腔合物體。

2.3 PUR熱熔膠的固化速度

PUR熱熔膠若要90%的固化就必須要在24h，3-7d的時(shí)候就可以達(dá)到相應(yīng)的固化值，這個(gè)固化速度一般是由固化時(shí)間和膠合強(qiáng)度來(lái)決定，當(dāng)PUR膠全部固化的時(shí)候，膠層就會(huì)有好的耐久性[5]、耐溶劑性和耐水性，且可以承受-40-300F的溫度，國(guó)家淀粉和化學(xué)公司給的熱熔膠可以膠合金屬、塑料和木材等材質(zhì)，當(dāng)進(jìn)行粘合和時(shí)候，必須對(duì)他的表面進(jìn)行特殊的處理，PUR熱熔膠因有分子量變化的特性，所以就把他的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，由于分子量大，所以就會(huì)導(dǎo)致固化的強(qiáng)度比較的強(qiáng)，這就可以防止板有相應(yīng)的變形，對(duì)于一些分子量低的PUR熱熔膠，它因具有韌性好，而被應(yīng)用于柔性材料或收縮不同的材料中，這個(gè)時(shí)候用PUR熱熔膠就比較的合適，其大都被用于金屬膠合和乙烯基塑料上，但PUR膠會(huì)霧化，所以在實(shí)際操作中就會(huì)有一定不同，我們一般用縫涂、擠涂和旋轉(zhuǎn)噴涂等措施，當(dāng)然，這也可以用輥涂，這是因?yàn)樗麄冊(cè)谫A膠槽里的性質(zhì)是比較的穩(wěn)定，當(dāng)平板材料的膠覆蓋率到達(dá)100%的時(shí)候，便可以采用輥涂、縫滁，而若要用噴涂，就得要求用異形材料的高速涂膠，但不管用什么方法來(lái)進(jìn)行涂膠，他們的工作溫度要保持在250F以下，一旦超過(guò)這個(gè)溫度的時(shí)候，余留的異氰酸醋分子就會(huì)揮發(fā)，所以，PUR熱熔膠在用的時(shí)候就得保持在250F以下。在實(shí)驗(yàn)室中我們常用剪切強(qiáng)度來(lái)對(duì)熱熔膠進(jìn)行檢驗(yàn)[8]，見圖5所示。

2.4 PUR熱熔膠的使用范圍

PUR熱熔膠因他的優(yōu)良性而被應(yīng)用于木材加業(yè)[6]、表面裝飾，像窗戶木框膠接、家具裝飾、模壓制品、單板機(jī)械加工[4]和等，由于它還有好的膠合特性，且熱敏的材料沒(méi)有變形的情況發(fā)生，所以可以作為封邊膠PUR熱熔膠，其過(guò)程是不需要固化和干燥設(shè)備，也因?yàn)檫@個(gè)性質(zhì)，他被用于室外門的膠合，由于經(jīng)過(guò)膨脹和收縮的耐氣候?qū)嶒?yàn)，所以有較好的耐寒性和耐熱性，除此之外，PUR熱熔膠還被用于電子設(shè)備的膠合，就是因?yàn)樗哪z合速度比較的快和強(qiáng)度好，便可以避免PUR熱熔膠膠合的成品的粘合缺陷，但是他在固化的時(shí)候，要一定的水分，所以需要排氣裝置和膠合表面。

3 結(jié)語(yǔ)

PUR熱熔膠在一定的溫度范圍內(nèi)，其化學(xué)性質(zhì)雖沒(méi)有變化但其物理狀態(tài)卻有明顯的變化，所以針對(duì)這一個(gè)特性我們就選用了3種類型的熱熔膠。在物流自動(dòng)封裝箱裝置中除了要有相應(yīng)的熱熔膠，裝置的好壞也會(huì)直接影響我們最后封裝的效果，所以我們就封裝裝置也做了相關(guān)的研究。通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)我們可以得出PUR熱熔膠具有好的粘結(jié)強(qiáng)度、耐腐蝕性、耐溫性[2]和耐老性，這是因?yàn)镻UR的分子結(jié)構(gòu)中有極性或是有化學(xué)性質(zhì)活潑的異氰酸酯基，所以被用于木材、織物、紙張之類的光滑表面材料，主要這些材料含有活潑氫，這就導(dǎo)致了它具有良好的粘合力。

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作者簡(jiǎn)介：李陽(yáng)（1989-），男，漢族，山東東營(yíng)人，碩士研究生，經(jīng)濟(jì)師，研究方向：物流，倉(cāng)儲(chǔ)。E-mail： cyyqhai@163.com