空氣過濾器的新幫手 環(huán)保熱熔膠粒的利用
2012年12月22日 所謂環(huán)保熱熔膠粒就是由于界面的粘附和物質(zhì)的內(nèi)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(zhì)統(tǒng)稱為環(huán)保熱熔膠，也叫粘合劑、粘接劑，習(xí)慣上簡稱為膠。當(dāng)然不是任何一種物質(zhì)都能用做環(huán)保熱熔膠，環(huán)保熱熔膠必須滿足如下要求：
（1）不論是何種狀態(tài)，在涂布時應(yīng)呈現(xiàn)液態(tài)。
�。�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(tài)轉(zhuǎn)變，形成堅韌的膠層。
�。�4）固化后有一定的強度，可以傳遞應(yīng)力，抵抗破壞。
�。�5）能夠經(jīng)受一定的時間考驗。
1 環(huán)保熱熔膠的組成
環(huán)保熱熔膠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(zhì)或異質(zhì)的制件連接在一起，這類物質(zhì)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(zhì)量比較穩(wěn)定、綜合性能或某一專用性能優(yōu)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，環(huán)保熱熔膠的組成包括粘料、固化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、稀釋劑、溶劑、填料、偶聯(lián)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 環(huán)保熱熔膠的分類
迄今為止，已經(jīng)問世的環(huán)保熱熔膠，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(tǒng)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。
�。╞）按物理形態(tài)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(fā)型、溶劑揮發(fā)型、熱熔型、化學(xué)反應(yīng)型、壓敏型。
（d）按受力情況分類，有結(jié)構(gòu)粘合劑、非結(jié)構(gòu)粘合劑。
�。╡）按用途分類，有通用粘合劑、高強度粘合劑、軟質(zhì)材料用粘合劑、熱熔型粘合劑、壓敏熱熔膠塊及膠粘帶、特種粘合劑。
3 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器中的應(yīng)用
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的每一個環(huán)節(jié)，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(tǒng)連接方式，而近代出現(xiàn)的膠粘技術(shù)則別具一格。尤其是在高分子時代，空氣過濾器行業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)保熱熔膠在過濾器行業(yè)的獨特作用，是一些傳統(tǒng)連接密封方法所無可取代的，是一種更科學(xué)、更實用、更有效的新工藝，能為生產(chǎn)解決關(guān)鍵性問題，可以說過濾器行業(yè)離不開環(huán)保熱熔膠。
3.1 環(huán)保熱熔膠在框架組裝中的應(yīng)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(tǒng)連接方式比較難以做到的，而環(huán)保熱熔膠使這一切變得輕而易舉。在這些過程中多數(shù)采用乳液型環(huán)保熱熔膠，當(dāng)然如果工藝允許的話也可以采用熱熔型環(huán)保熱熔膠。乳液型環(huán)保熱熔膠的固化方式一般是水基蒸發(fā)型，由于水分的蒸發(fā)受溫度和濕度的影響比較大，因此從工藝上來說對周圍環(huán)境要求比較高。也有的廠商采用溶劑型環(huán)保熱熔膠，從工藝上來說比較容易實現(xiàn)。不過環(huán)境法規(guī)的加強促使環(huán)保熱熔膠向無溶劑轉(zhuǎn)變，正如臺灣工業(yè)技術(shù)研究所聯(lián)合化學(xué)實驗室的Huey Huey Lo所說，環(huán)保熱熔膠行業(yè)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 環(huán)保熱熔膠在袋式過濾器中的應(yīng)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(xiàn)出環(huán)保熱熔膠的獨特功能，針縫空隙的密封多數(shù)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(fā)型粘合劑或者環(huán)保溶劑型粘合劑（見圖2）。
3.3 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)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(fēng)面的數(shù)十倍，為此，折疊的濾紙需要以某種方式將其一層層分開[3]。在這方面環(huán)保熱熔膠又再次大顯身手。20世紀(jì)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(shù)的進步，到了20世紀(jì)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(jù)需要調(diào)節(jié)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(yōu)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 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)用——密封邊，封端及定褶距
在這方面應(yīng)用的環(huán)保熱熔膠主要是化學(xué)反應(yīng)型的環(huán)保熱熔膠，以前大多采用環(huán)氧樹脂環(huán)保熱熔膠，后來隨著聚氨酯膠粘技術(shù)的引進和發(fā)展，由于環(huán)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(dāng)然有的公司也有采用熱熔型的環(huán)保熱熔膠進行部分產(chǎn)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(jù)實際結(jié)構(gòu)情況選擇合適的特種環(huán)保熱熔膠，比如目前可以耐高溫的環(huán)保熱熔膠有環(huán)氧類、有機硅類環(huán)保熱熔膠、雜環(huán)高分子類環(huán)保熱熔膠和無機環(huán)保熱熔膠[4]。
3.5 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)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(jù)強度需要選擇合適的環(huán)保熱熔膠，強度比較大的一般根據(jù)工藝需要選擇化學(xué)反應(yīng)型的環(huán)保熱熔膠，如溶劑型環(huán)保熱熔膠和瞬干膠，強度比較弱的選擇壓敏型環(huán)保熱熔膠。隨著過濾行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)成熟的聚氨酯一體發(fā)泡密封條，并且可以根據(jù)客戶的要求調(diào)節(jié)合適的顏色、發(fā)泡密度、阻燃性等。不僅如此，在無隔板過濾器中還出現(xiàn)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(xiàn)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(yōu)于國內(nèi)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。槽內(nèi)的密封膠是非牛頓液體，該膠具有不揮發(fā)、不爬油、耐酸堿、環(huán)保無味等特點，并有良好的阻燃性、穩(wěn)定性和電緣性。
3.6 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)用——化學(xué)過濾器用膠
目前可以作為化學(xué)過濾器的吸附材料有多種，如活性炭、氧化鋁、沸石（分子篩）、硅膠、離子交換樹脂等，但市場上比較流行的基本材料是活性炭（包括浸漬炭）、氧化鋁（PIA）和沸石。不論哪種或哪幾種材料做成的化學(xué)過濾器，它都有一個共性——那就是具有吸附能力。因此選擇的環(huán)保熱熔膠一定要環(huán)保，盡量不要降低其吸附性能。同時利用環(huán)保熱熔膠可以將各種顆粒狀的吸附材料制成塊狀或粘附在一定的材料上，比如用環(huán)保熱熔膠將一定量的活性炭粒固定在兩層無紡布之間，這樣就可以豐富化學(xué)過濾器的型式。這對于化學(xué)過濾器來說是一個很好的發(fā)展趨勢。
4 結(jié)語
我國的環(huán)保熱熔膠技術(shù)目前還處在發(fā)展階段，高性能、高附加值的產(chǎn)品不僅品種單一，而且質(zhì)量低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。另外，環(huán)保熱熔膠行業(yè)中小企業(yè)多，質(zhì)檢設(shè)備相對落后，有些企業(yè)對國標(biāo)存在模糊認(rèn)識，不會選擇環(huán)保熱熔膠廠家，所做的實驗都是在實物上進行的，而國標(biāo)所規(guī)定的各項指標(biāo)均是在標(biāo)準(zhǔn)的試驗板上做的，這樣根本無可比性，不便行業(yè)內(nèi)互相交流。隨著國內(nèi)過濾行業(yè)的快速發(fā)展與完善，過濾行業(yè)迫切需要一種行業(yè)的環(huán)保熱熔膠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。
（1）不論是何種狀態(tài)，在涂布時應(yīng)呈現(xiàn)液態(tài)。
�。�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(tài)轉(zhuǎn)變，形成堅韌的膠層。
�。�4）固化后有一定的強度，可以傳遞應(yīng)力，抵抗破壞。
�。�5）能夠經(jīng)受一定的時間考驗。
1 環(huán)保熱熔膠的組成
環(huán)保熱熔膠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(zhì)或異質(zhì)的制件連接在一起，這類物質(zhì)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(zhì)量比較穩(wěn)定、綜合性能或某一專用性能優(yōu)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，環(huán)保熱熔膠的組成包括粘料、固化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、稀釋劑、溶劑、填料、偶聯(lián)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 環(huán)保熱熔膠的分類
迄今為止，已經(jīng)問世的環(huán)保熱熔膠，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(tǒng)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。
�。╞）按物理形態(tài)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(fā)型、溶劑揮發(fā)型、熱熔型、化學(xué)反應(yīng)型、壓敏型。
（d）按受力情況分類，有結(jié)構(gòu)粘合劑、非結(jié)構(gòu)粘合劑。
�。╡）按用途分類，有通用粘合劑、高強度粘合劑、軟質(zhì)材料用粘合劑、熱熔型粘合劑、壓敏熱熔膠塊及膠粘帶、特種粘合劑。
3 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器中的應(yīng)用
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的每一個環(huán)節(jié)，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(tǒng)連接方式，而近代出現(xiàn)的膠粘技術(shù)則別具一格。尤其是在高分子時代，空氣過濾器行業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)保熱熔膠在過濾器行業(yè)的獨特作用，是一些傳統(tǒng)連接密封方法所無可取代的，是一種更科學(xué)、更實用、更有效的新工藝，能為生產(chǎn)解決關(guān)鍵性問題，可以說過濾器行業(yè)離不開環(huán)保熱熔膠。
3.1 環(huán)保熱熔膠在框架組裝中的應(yīng)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(tǒng)連接方式比較難以做到的，而環(huán)保熱熔膠使這一切變得輕而易舉。在這些過程中多數(shù)采用乳液型環(huán)保熱熔膠，當(dāng)然如果工藝允許的話也可以采用熱熔型環(huán)保熱熔膠。乳液型環(huán)保熱熔膠的固化方式一般是水基蒸發(fā)型，由于水分的蒸發(fā)受溫度和濕度的影響比較大，因此從工藝上來說對周圍環(huán)境要求比較高。也有的廠商采用溶劑型環(huán)保熱熔膠，從工藝上來說比較容易實現(xiàn)。不過環(huán)境法規(guī)的加強促使環(huán)保熱熔膠向無溶劑轉(zhuǎn)變，正如臺灣工業(yè)技術(shù)研究所聯(lián)合化學(xué)實驗室的Huey Huey Lo所說，環(huán)保熱熔膠行業(yè)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 環(huán)保熱熔膠在袋式過濾器中的應(yīng)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(xiàn)出環(huán)保熱熔膠的獨特功能，針縫空隙的密封多數(shù)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(fā)型粘合劑或者環(huán)保溶劑型粘合劑（見圖2）。
3.3 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)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(fēng)面的數(shù)十倍，為此，折疊的濾紙需要以某種方式將其一層層分開[3]。在這方面環(huán)保熱熔膠又再次大顯身手。20世紀(jì)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(shù)的進步，到了20世紀(jì)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(jù)需要調(diào)節(jié)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(yōu)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 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)用——密封邊，封端及定褶距
在這方面應(yīng)用的環(huán)保熱熔膠主要是化學(xué)反應(yīng)型的環(huán)保熱熔膠，以前大多采用環(huán)氧樹脂環(huán)保熱熔膠，后來隨著聚氨酯膠粘技術(shù)的引進和發(fā)展，由于環(huán)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(dāng)然有的公司也有采用熱熔型的環(huán)保熱熔膠進行部分產(chǎn)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(jù)實際結(jié)構(gòu)情況選擇合適的特種環(huán)保熱熔膠，比如目前可以耐高溫的環(huán)保熱熔膠有環(huán)氧類、有機硅類環(huán)保熱熔膠、雜環(huán)高分子類環(huán)保熱熔膠和無機環(huán)保熱熔膠[4]。
3.5 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)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(jù)強度需要選擇合適的環(huán)保熱熔膠，強度比較大的一般根據(jù)工藝需要選擇化學(xué)反應(yīng)型的環(huán)保熱熔膠，如溶劑型環(huán)保熱熔膠和瞬干膠，強度比較弱的選擇壓敏型環(huán)保熱熔膠。隨著過濾行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)成熟的聚氨酯一體發(fā)泡密封條，并且可以根據(jù)客戶的要求調(diào)節(jié)合適的顏色、發(fā)泡密度、阻燃性等。不僅如此，在無隔板過濾器中還出現(xiàn)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(xiàn)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(yōu)于國內(nèi)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。槽內(nèi)的密封膠是非牛頓液體，該膠具有不揮發(fā)、不爬油、耐酸堿、環(huán)保無味等特點，并有良好的阻燃性、穩(wěn)定性和電緣性。
3.6 環(huán)保熱熔膠在空氣過濾器上的應(yīng)用——化學(xué)過濾器用膠
目前可以作為化學(xué)過濾器的吸附材料有多種，如活性炭、氧化鋁、沸石（分子篩）、硅膠、離子交換樹脂等，但市場上比較流行的基本材料是活性炭（包括浸漬炭）、氧化鋁（PIA）和沸石。不論哪種或哪幾種材料做成的化學(xué)過濾器，它都有一個共性——那就是具有吸附能力。因此選擇的環(huán)保熱熔膠一定要環(huán)保，盡量不要降低其吸附性能。同時利用環(huán)保熱熔膠可以將各種顆粒狀的吸附材料制成塊狀或粘附在一定的材料上，比如用環(huán)保熱熔膠將一定量的活性炭粒固定在兩層無紡布之間，這樣就可以豐富化學(xué)過濾器的型式。這對于化學(xué)過濾器來說是一個很好的發(fā)展趨勢。
4 結(jié)語
我國的環(huán)保熱熔膠技術(shù)目前還處在發(fā)展階段，高性能、高附加值的產(chǎn)品不僅品種單一，而且質(zhì)量低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。另外，環(huán)保熱熔膠行業(yè)中小企業(yè)多，質(zhì)檢設(shè)備相對落后，有些企業(yè)對國標(biāo)存在模糊認(rèn)識，不會選擇環(huán)保熱熔膠廠家，所做的實驗都是在實物上進行的，而國標(biāo)所規(guī)定的各項指標(biāo)均是在標(biāo)準(zhǔn)的試驗板上做的，這樣根本無可比性，不便行業(yè)內(nèi)互相交流。隨著國內(nèi)過濾行業(yè)的快速發(fā)展與完善，過濾行業(yè)迫切需要一種行業(yè)的環(huán)保熱熔膠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。
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