Клейова композиція для автоматичного етикетування поліетилентерефталатної тари

Винахід відноситься до сфери виробництва клеїв для етикетування паперовою етикеткою поліетилентерефталатної (ПЕТ) тари в автоматичному режимі. Відомо во дно-дисперсійний клей (ТУ 6-40-01-0209651-17-90),до складу якого входять латекс синтетичний по ГОСТ 10564-75, казеїн, каніфоль, рідке скло, антисептик. Клей призначений для склеювання різних матеріалів, наклеювання етикеток на полівінілхлоридну тару. Недоліком клею є тривалий час схоплювання, не задовольняючий вимоги автоматичного етикетування. Відома клейова композиція для етикетування полімерної тари (Авторське свідоцтво №1755571,1990р.), до складу якої входять в мас. %: акрилова сополімерна дисперсія 15-35 метилцелюлоза 0,5-2,0 карбамид 1,0-2,0 емульсія поліетиленова 30,0-55,0 вода до 100 Недоліком цієї клейової композиції є непридатність для наклеювання етикеток на круглу тару (петбутилки) на автоматах. Крім того, етикетки, наклеєні цим клеєм, не витримують температурного режиму пакетування в термоусадочну поліетиленову плівку. Зазначений склад клея за технічною сутністю та досягнутими результатами найближчий до заявленого і вибраний авторами за прототип. В основу винаходу покладено завдання створення клейової композиції для автоматичного етикетування ПЕТ тари, в якій шляхом використання помірної кількості каніфолі, казеїну, триетаноламіну та гліцерину забезпечується висока швидкість схоплювання, завдяки якій змащені клеєм етикетки легко і швидко фіксуються на тарі з подальшим круговим прижимом. Поставлене завдання вирішується тим, що клейова композиція для автоматичного етикетування поліетилентерефталатної тари (ПЕТ-тари), яка містить 50%-ну водн у дисперсію сополімера бутилакрилата, вінилацетата і метакрилової кислоти при співвідношенні мономерів, об.%: відповідно 70-90 : 10-25 : 1-3, карбамід і воду, згідно винаходу з метою зменшення часу скопления клея композиція містить в якості клеючого і загущаючого компоненту казеїн і додатково каніфоль, триетаноламін і гліцерин за таким співвідношенням компонентів, мас.%: Казеїн 5,0-7,5 Каніфоль соснова 4,0-7,5 Карбамид 3,0-8,0 Триетаноламін 3,0-8,0 Гліцерин 0,5-1,5 50%-на водна дисперсія 30,0-50,0 сополімера бутилакрилату, вінилацетату і метакри лової кислоти при співвідношенні мономерів в об.% відповідно 70-90 : 10-25 : 1-3 вода до 100 Акрилова сополімерна дисперсія АК215-23 випускається по ТУ 6-02-0209913-2-88 і являє собою продукт полімеризації винилових мономерів: бутилакрилату, винилацетату і метакрилової кислоти в водному середовищі. Казеїн технічний випускається за ГОСТ 17626 і уявляє собою пористе зерно біло-жовтого кольору. З хімічної точки зору казеїн є складним білком, амфотерним за характером і маючим надлишок аміно- і карбоксильних груп, здатних взаємодіяти з кислими та основними речовинами, утворюючи в"язкі розчини з високою клеючою здатністю. В якості клеючої речовини використали каніфоль соснову (ГОСТ 19113), яка складається із смоляних кислот загальної формули С20Н30О2 . Карбамид (ГОСТ 2081) і триетаноламін (ТУ 6-02-916-79) використовували як стабілізуючі та розжижуючі добавки. Гліцерин (ГОСТ 6824) використовували як піногасячу, загущаючу та пластифікуючу добавку. В таблиці 1 наведено склад клейової композиції, що заявляється, і склад прототипу. Кожен склад готували окремо. Технологія виготовлення клею проста і полягає в змішуванні компонентів в рецептурному співвідношенні при нагріванні. Для приготування клея окремо змішували подрібнені казеїн, каніфоль, карбамід. В реактор з мішалкою (кількість обертів 60об/хв) завантажували необхідну кількість води. Поступово при перемішуванні завантажували приготовлену суміш сухи х компонентів. Далі додавали розрахункову кількість триетаноламіну. Включали обігрів і піднімали температуру в реакторі до 50°С. Перемішування в реакторі продовжували до одержання однорідної маси. Виключали обігрів . Додавали необхідну кількість гліцерину, перемішували, Після зниження температури в реакторі до 30°С завантажували дисперсію АК 215-23. Суміш перемішували. В одержаних складах визначали здатність до автоматичного етикетування ПЕТ тари, умовну в’язкість, зовнішній вид, здатність витримувати умови пакетування в термоусадочну плівку. Придатність клея до автоматичного етикетування ПЕТтари визначали за швидкістю схоплювання клея, що полягало у встановленні розміру зсуву приклеєного зразка паперу під статичним навантаженням через визначений час після контакту склеюваємих матеріалів. Склейка даним клеєм вважалась задовільною, якщо зсув зразка етикеткового паперу не перевищував 5мм. Придатність до автоматичного етикетування клея визначали за ТУ У 24.6-00208651.289-2001. Умовну в’язкість визначали за стандартним кухлем ВМС (ГОСТ 18992) за температури 28°С. Зовнішній вид і колір визначали візуально. Здатність витримувати вимоги пакетування в термоусадочну плівку визначали, поміщаючи ПЕТ-бутилки з свіжоприклеєною етикеткою в сушильний шкаф з температурою 160-170°С на дві хвилини і з подальшим переносом на дві хвилици в холодильник за температури нижче ніж 5°С, досягаючи різкого перепаду температур. Результати випробувань одержаних зразків наведені в таблиці 2, з якої видно різке покращання придатності клея до автоматичного етикетування ПЕТ-оутилок (рецептура №2) при вмісті в рецептурі каніфолі і акрилової сополімерної дисперсії. Виключення з рецептури клея будь якого з цих компонентів веде до погіршення і непридатності складу клея для наклеювання етикеток на автоматах. Реалізація заявленого технічного рішення здійснюється на існуючому те хнічному обладнанні. Таблиця 1 Рецептури композицій Компоненти Прототип Казеїн технічний Каніфоль соснова Карбамід Триетаноламін Дисперсія АК 215-23 Гліцерин Метилцелюлоза Емульсія поліетиленова Вода питна 1 7,5 4,0 3,0 3,0 30,0 0,5 52,0 1,5 25 1,25 42,5 29,75 Кількість, мас, %, за прикладами 2 3 4 5 6 6,9 5,5 6,9 6,9 5,7 6,5 7,5 6,5 8,0 5,4 8,0 5,4 5,4 8,1 5,0 7,0 5,0 5,0 2,5 45,0 50,0 45,0 52,0 0,95 1,0 0,8 1,4 1,6 30,25 21,0 36,9 74,8 22,1 7 6,0 2,5 2,5 7,2 25,0 0,45 56,35 Таблиця 2 Визначення фізіко-хімічних показників клея Придатність до автоматичного етикетування Умовна в’язкість за Приклади /зсув зразка не повинен стандартним кухлем перевищувати 5мм / зсув,мм ВМС·за 28°С, с 1 2 75 2 100 3 2 120 4 14 24 5. 32 19 6 11 81 7 18 64 Прототип 7 45 8 Зовнішній вид, колір Однорідна в’язка рідина темнобежового кольору Однорідна в’язка рідина бежевого кольору Однорідна в’язка рідина темнобежового кольору Однорідна в’язка рідина світлобежового кольору Однорідна в’язка рідина коричневого кольору Однорідна в’язка рідина світлокоричневого кольору Однорідна в’язка рідина світлокоричневого кольору Однорідна в’язка рідина жовтуватого кольору Здатність витримувати вимоги пакетування в термоусадочну плівку Витримує Витримує Витримує Витримує Не витримує Витримує Не витримує Не витримує /етикетки відпадають з поверхні тари/