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膠粘劑在空氣過濾器中的應用研究

來源:互聯網    發布時間:2015/2/6 9:24:57    點擊量:

    摘要對膠粘劑的原理、組成、分類以及在空氣過濾器中的應用進行了研究分析。

    關鍵詞膠粘劑;空氣過濾器;應用。

    0引言

    [1]所謂膠粘劑就是由于界面的粘附和物質的內聚等作用,而使兩種或兩種以上的制件(或材料)連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質統稱為膠粘劑,也叫粘合劑、粘接劑,習慣上簡稱為膠。當然不是任何一種物質都能用做膠粘劑,膠粘劑必須滿足如下要求:

    (1)不論是何種狀態,在涂布時應呈現液態。

    (2)對被粘物表面能夠充分浸潤。

    (3)必須能使其從液體向固體進行狀態轉變,形成堅韌的膠層。

    (4)固化后有一定的強度,可以傳遞應力,抵抗破壞。

    (5)能夠經受一定的時間考驗。

    1膠粘劑的組成[2]

    膠粘劑的組成因其來源不同而有很大差異,有一些單純的樹脂或橡膠溶于溶劑中,就能將兩種或兩種以上同質或異質的制件連接在一起,這類物質即可以稱為粘合劑。但是作為一類商品或制品,為滿足綜合性能的要求,尚需加入一系列輔助成分。因此有牌號名稱、質量比較穩定、綜合性能或某一專用性能優良的粘合與密封材料才是實用的粘合劑或密封膠。總的來說,膠粘劑的組成包括粘料、固化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、稀釋劑、溶劑、填料、偶聯劑、防老劑、阻燃劑、增粘劑、阻聚劑等。除了粘料是不可缺少的外,其余的組分則要視性能要求決定加入與否。

    2膠粘劑的分類[1]

    迄今為止,已經問世的膠粘劑,牌號紛雜,品種繁多,為了便于掌握,需要加以分門別類。由于觀點不同,分類方法尚未統一。常見的分類方法有如下幾種:

    (a)按基料或主成分分類,包括無機粘合劑和有機粘合劑,有機粘合劑又分為天然與合成兩大類。

    (b)按物理形態分類,有膠液、膠糊、膠粉、膠棒、膠膜、膠帶。

    (c)按固化方式分類,有水基蒸發型、溶劑揮發型、熱熔型、化學反應型、壓敏型。

    (d)按受力情況分類,有結構粘合劑、非結構粘合劑。

    (e)按用途分類,有通用粘合劑、高強度粘合劑、軟質材料用粘合劑、熱熔型粘合劑、壓敏膠及膠粘帶、特種粘合劑。

    3膠粘劑在空氣過濾器中的應用

    現代科學技術和人們日常生活當中的每一個環節,都離不開連接問題。鉚接、焊接、螺紋連接以及釘、縫等是沿用較長時間的傳統連接方式,而近代出現的膠粘技術則別具一格。尤其是在高分子時代,空氣過濾器行業的快速發展,膠粘劑在過濾器行業的獨特作用,是一些傳統連接密封方法所無可取代的,是一種更科學、更實用、更有效的新工藝,能為生產解決關鍵性問題,可以說過濾器行業離不開膠粘劑。

    3.1膠粘劑在框架組裝中的應用——紙板/濾材/金屬間的粘接

    這種過濾器比較典型就是如圖1所示的平板過濾器,另外還有箱式過濾器等。紙板、濾材、金屬絲,由于這些材料大多屬于一些撓性材料,因而是一些傳統連接方式比較難以做到的,而膠粘劑使這一切變得輕而易舉。在這些過程中多數采用乳液型膠粘劑,當然如果工藝允許的話也可以采用熱熔型膠粘劑。乳液型膠粘劑的固化方式一般是水基蒸發型,由于水分的蒸發受溫度和濕度的影響比較大,因此從工藝上來說對周圍環境要求比較高。也有的廠商采用溶劑型膠粘劑,從工藝上來說比較容易實現。不過環境法規的加強促使膠粘劑向無溶劑轉變,正如臺灣工業技術研究所聯合化學實驗室的HueyHueyLo所說,膠粘劑行業的趨勢可以用以下幾個字來概括:釋放量要低,性能要高。

    3.2膠粘劑在袋式過濾器中的應用

    在袋式過濾器中,針縫空隙的密封,螺絲組裝前的暫時粘接,無一不體現出膠粘劑的獨特功能,針縫空隙的密封多數采用熱熔型粘合劑,而螺絲組裝前的暫時粘接多采用水基蒸發型粘合劑或者環保溶劑型粘合劑(見圖2)。

    3.3膠粘劑在空氣過濾器上的應用——打褶

    采用紙張類過濾材料時,為了保證足夠的容塵量(使用壽命)和低阻力,過濾器中的濾紙面積要有過濾器迎風面的數十倍,為此,折疊的濾紙需要以某種方式將其一層層分開[3]。在這方面膠粘劑又再次大顯身手。20世紀70年代以前基本上都是用白卡紙和鋁箔作為分割物。1975年,Sofilta公司開始用掛了乳膠的絲線作為分割物。隨著技術的進步,到了20世紀90年代,開始逐步采用熱熔膠進行固定褶距,并保證每一層濾紙之間有一定的固定距離,而且熱熔膠可以根據需要調節成耐高低溫和阻燃等各種型號,從而使過濾器顯示出各種優異的性能,主要用于制造密褶過濾器(見圖3)、無隔板過濾器和一些家用的小型過濾器。它具有無味、很好的耐高溫性、快速粘合、不粘手、滴液均勻、不會被濾紙吸收的特點。

    3.4膠粘劑在空氣過濾器上的應用——密封邊,封端及定褶距

    在這方面應用的膠粘劑主要是化學反應型的膠粘劑,以前大多采用環氧樹脂膠粘劑,后來隨著聚氨酯膠粘技術的引進和發展,由于環氧樹脂比較脆,耐沖擊性比較差,因此逐步被聚氨酯所取代。主要用于制造密褶過濾器、有隔板過濾器、無隔板過濾器和濾筒過濾器以及家用小型過濾器。當然有的公司也有采用熱熔型的膠粘劑進行部分產品的封邊和定褶距,如家用小型過濾器和濾筒過濾器。對于有特殊要求的過濾器如耐高溫過濾器等,就需要根據實際結構情況選擇合適的特種膠粘劑,比如目前可以耐高溫的膠粘劑有環氧類、有機硅類膠粘劑、雜環高分子類膠粘劑和無機膠粘劑[4]。

    3.5膠粘劑在空氣過濾器上的應用——墊圈的粘接、密封條的粘接

    空氣過濾器初步制作完成后,就需要安裝密封條或墊圈,這時候就需要粘接,這種粘接一般根據強度需要選擇合適的膠粘劑,強度比較大的一般根據工藝需要選擇化學反應型的膠粘劑,如溶劑型膠粘劑和瞬干膠,強度比較弱的選擇壓敏型膠粘劑。隨著過濾行業的不斷發展,現在已經出現成熟的聚氨酯一體發泡密封條,并且可以根據客戶的要求調節合適的顏色、發泡密度、阻燃性等。不僅如此,在無隔板過濾器中還出現了液槽過濾器,它是用一種液槽密封膠來代替密封條起一種密封作用。其實液槽密封裝置是實現大面積的垂直層流最先進、最可靠的一種頂棚裝置。液槽密封優于國內目前常用的密封方法(機械壓緊裝置),過濾器安裝方便,密封可靠,是國際上先進國家普遍采用的密封方法之一。

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