一种五段式对称留白省胶BOPP封箱胶带及其制备方法与流程

本发明属于包装耗材、功能性压敏胶带涂布制造，具体涉及一种五段式对称留白省胶bopp封箱胶带及其制备方法。

背景技术：

1、目前市场流通的bopp（双向拉伸聚丙烯薄膜）封箱胶带主要分为满涂式胶带与非满涂间断胶带两大类。

2、第一类为满涂式胶带，其全部采用整幅满涂涂布工艺，即在bopp薄膜基材表面100%全覆盖涂布环保水溶性丙烯酸压敏胶，可广泛应用于快递、邮政、电商仓储、工业货物封箱，该传统产品与生产工艺存在以下缺点：

3、（1）胶水消耗过高，原材料成本居高不下，满涂结构基材无留白区域，胶带中间大面积胶水无额外粘接增益，仅作为填充冗余层，大幅消耗环保水溶性丙烯酸压敏胶原料；同时涂胶量大会导致烘干工序热风能耗上升，单位产品综合制造成本高。

4、（2）胶层应力集中，纸箱破损开封率高，物流运输堆叠、车辆颠簸、温湿度变化会使纸箱持续发生微小形变；满涂胶层整体刚性大、无缓冲释放空间，胶层无法跟随纸箱形变自适应伸缩，极易出现胶带断裂、边角脱胶、箱体崩裂。行业常规满涂胶带破损开封率规定在2.2%～2.4%，快递企业理赔损耗巨大。

5、（3）封箱易起泡空鼓，粘接耐久性差，满涂胶面无排气通道，胶带贴合纸箱时，胶层与纸板之间包裹的空气无法排出，成品胶带收卷、封装后出现气泡、局部空鼓；气泡位置粘接失效，仓储一段时间后出现自然翘边、开胶，包装密封性不达标。

6、第二类为现有的非满涂bopp封箱胶带，其普遍存在以下缺陷：

7、（1）非满涂胶带无固定比例涂，无标准分段尺寸，多为随机留白、无序间断涂胶，批次一致性极差，省胶比例无法量化且不稳定；

8、（2）非满涂胶带结构不对称，封箱受力不均封，运输震动、堆叠后极易翘边，脱胶、崩口；

9、（3）非满涂胶带大幅度省胶后黏接性能、耐温耐老化性能大幅衰减，无法达到行业国标优等品，不能满足物流长途运输，高低温仓储工况；

10、（4）非满涂胶带无配套专属烘干工艺，涂布速度160m/min即为上限，且难突破提速；高速生产易出现固化不充分，胶层厚薄不均、表层烘干内部未固化、粘辊、收卷粘连等不良现象，难以兼顾高速量产与成品合格率。

11、综上，目前亟需一款在粘接性能完全达标的前提下，减少用胶量、缓冲应力、消除气泡、适配高速量产的新型胶带结构，以及配套的一体化涂布生产工艺。

技术实现思路

1、基于上述技术背景，本发明的主要目的在于提供一种五段式对称留白省胶bopp封箱胶带及其制备方法，以克服现有技术中耗胶量大、破损率高、高速生产易起泡、发白、残湿不良、生产速率低、母卷走料张力不均、跑偏、边缘翘边、收卷褶皱、量产能耗高的缺点。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明第一方面在于提供一种五段式对称留白省胶bopp封箱胶带，所述封箱胶带为双层复合结构，所述封箱胶带由上至下包括依次设置的压敏胶层和bopp基材层。

4、所述压敏胶层和bopp基材层的厚度之比为（16～20）：27。

5、优选地，所述压敏胶层和bopp基材层的厚度之比为18：27。

6、所述五段式对称留白省胶bopp封箱胶带由压敏胶涂布在bopp基材层表面制得。

7、所述压敏胶层包括涂胶区1和无胶区2，如图1所示，所述涂胶区1和无胶区2均设置在bopp基材层上，所述涂胶区涂布压敏胶，所述无胶区不涂布压敏胶。

8、优选地，所述涂胶区由环保水溶性丙烯酸压敏胶涂布得到，所述无胶区不涂布任何材料。环保水溶性丙烯酸压敏胶无苯无醛，符合食品外包装环保要求。

9、以压敏胶层总面积为100%计，所述涂胶区的面积占压敏胶层总面积的75~85%。

10、优选地，以压敏胶层总面积为100%计，所述涂胶区的面积占压敏胶层总面积的66~69%。

11、更优选地，以压敏胶层总面积为100%计，所述涂胶区的面积占压敏胶层总面积的32.5%。

12、优选地，所述涂胶区包括左侧边缘涂胶区、中部主力涂胶区、右侧边缘涂胶区。

13、优选地，所述无胶区包括左侧透气留白区、右侧透气留白区。

14、更优选地，所述涂胶区和无胶区在bopp基材层表面的设置方式为：

15、从封箱胶带左边缘至右边缘依次划分五个区域，五个区域对称布局，可保证受力均匀。

16、沿bopp基材层的宽度方向，五个区域从左边缘至右边缘依次设置左侧边缘涂胶区、左侧透气留白区、中部主力涂胶区、右侧透气留白区、右侧边缘涂胶区，如图1所示。

17、所述左侧边缘涂胶区的宽度占bopp基材层宽度4/40~6/40，其作用为密封胶带侧边，防止运输、开箱时侧边翘边脱胶。

18、优选地，所述左侧边缘涂胶区的宽度占bopp基材层宽度的5/40。

19、所述左侧透气留白区的宽度占bopp基材层宽度的6/40～7.5/40，其作用为横向形变缓冲带，释放胶层横向的集中应力。

20、优选地，所述左侧透气留白区的宽度占bopp基材层宽度的6.5/40。

21、所述中部主力涂胶区的宽度占bopp基材层宽度的15/40~20/40。中部主力涂胶区的作用为：胶带核心承载粘接区域，提供主要的封箱粘接力。

22、优选地，所述中部主力涂胶区的宽度占bopp基材层宽度的17/40。

23、所述右侧透气留白区的宽度占bopp基材层宽度的6/40~7.5/40，其主要作用为：与左侧透气留白区对称，平衡胶带的横向缓冲性能。

24、优选地，所述右侧透气留白区的宽度占bopp基材层宽度的6.5/40。

25、所述右侧边缘涂胶区的宽度占bopp基材层宽度的4/40~6/40，其主要作用为：与左边缘胶区对称闭环，左侧边缘涂胶区和右侧边缘涂胶区可实现两侧同步密封。

26、优选地，所述右侧边缘涂胶区的宽度占bopp基材层宽度的5/40。

27、例如，以bopp基材层为40mm计，所述左侧边缘涂胶区、左侧透气留白区、中部主力涂胶区、右侧透气留白区、右侧边缘涂胶区的宽度为：

28、所述左侧边缘涂胶区的宽度为4~6mm。

29、优选地，所述左侧边缘涂胶区的宽度为5mm。

30、所述左侧透气留白区的宽度为6～7.5mm。

31、优选地，所述左侧透气留白区的宽度为6.5mm。

32、所述中部主力涂胶区的宽度为15~20mm。

33、优选地，所述中间涂胶区的宽度为17mm。

34、所述右侧透气留白区的宽度为6～7.5mm。

35、优选地，所述右侧透气留白区的宽度为6.5mm。

36、所述右侧边缘涂胶区的宽度为4～6mm。

37、优选地，所述右侧边缘涂胶区的宽度为5mm。

38、本发明设置的左侧边缘涂胶区和右侧边缘涂胶区的主要作用为：胶带两侧边缘是最容易与空气接触、温湿度形变最明显的位置，窄幅连续胶层冷却定型速度更快，可牢牢锁住bopp薄膜边缘，抵消薄膜热收缩形变；同时窄胶不会产生多余无效粘接，仅用最小胶量即可完成边缘防护，杜绝行业通病：翘边、卷边、边缘脱胶。

39、设置的左侧透气留白区和右侧透气留白区的作用为：构建纵向贯通对流风道、排出烘干水汽、彻底去除区间全部无效用胶。本发明设置的左侧和右侧透气留白区的宽度（6.5 mm）经过1600 mm宽幅风场模拟验证，是兼顾风道通风量、单元紧凑度的最优阈值；透气留白区完全不涂布胶水，一方面可直接该区间全部冗余无效用胶，实现降本省胶；另一方面两条纵向留白带可形成永久通风通道，烘箱内水汽可沿留白通道快速排出，大幅降低整幅母卷湿负荷，从物理结构上杜绝胶带起泡、发白、残湿。

40、本发明设置中部主力涂胶区的目的为：集中全部有效粘接，最大化提高胶水的利用率。该区域的主要作用为：封箱胶带打包受力、剥离强度、持粘力全部集中在胶带横向中心区域，17mm 宽度经过力学测试，刚好满足国标gb/t 23256的最高等级粘接指标；将全部有效胶层集中布置在受力中心，非受力区间依靠留白去除冗余胶水，实现粘接性能不变、胶水消耗大幅下降。

41、本发明设置的涂胶区和留白区左右完全对称设置，可保证1600 mm宽幅母卷高速走料动态平衡。非对称涂胶会造成胶带膜面左右涂胶量、烘干收缩量、风道风压不一致，引发宽幅膜带跑偏、左右张力失衡、收卷一边松一边紧，从而影响胶带的粘接强度；本发明采用五段式完全对称结构，可让1600 mm整幅母卷张力、热收缩、风场完全均匀，保障基准180m/min的稳定运行，同时具备超高速提速基础。

42、本发明设置的左侧透气留白区、右侧透气留白区的双重缓冲，能够同步实现五段式对称留白省胶bopp封箱胶带降胶量、释应力、排气泡的三重效果，有效降低所述bopp封箱胶带对产品封装的破损率，并提高封装效果。

43、本发明第二方面在于提供一种本发明第一方面所述五段式对称留白省胶bopp封箱胶带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

44、在bopp基材层上设置压敏胶层，将压敏胶层划分为涂胶区和无胶区，在所述涂胶区涂布环保水溶性丙烯酸压敏胶，随后烘干固化，将得到的复合胶带恒温冷却定型，最后经分切、成品收卷，得到五段式对称留白省胶bopp封箱胶带。

45、优选地，所述制备方法包括以下步骤：

46、步骤1、将bopp基材放卷，随后除静电、双面除尘，作为bopp基材层；

47、步骤2、将搅拌均匀的压敏胶涂布在bopp基材层上；

48、步骤3、将涂布有压敏胶的bopp基材层进行烘干固化，恒温冷却定型，使bopp基材层上形成包括无胶区和涂胶区的压敏胶层，最后经分切、成品收卷，得到五段式对称留白bopp封箱胶带。

49、以下对上述步骤进行具体描述。

50、步骤1中，将bopp基材层采用恒张力放卷，张力闭环控制，避免基材拉伸变形，bopp基材层依次经过静电消除器、双面除尘毛刷，清除薄膜表面的粉尘、静电，防止涂布出现针孔、缺胶瑕疵。

51、步骤2中，将搅拌均匀的环保水溶性丙烯酸压敏胶通过网纹辊涂覆在bopp基材层上，在网纹辊表面设置与涂胶区和无胶区胶路1:1匹配的凹凸花纹，所述凹凸花纹精准对应相应的涂胶区1、无胶区2。留白区域辊体无沟槽，不挂胶，可杜绝溢胶污染留白区。

52、本发明中，所述网纹辊用于给bopp基材层表面涂胶，使bopp基材层表面具有相应的左侧边缘涂胶区、左侧透气留白区、中部主力涂胶区、右侧透气留白区、右侧边缘涂胶区，从而制得五段式对称留白省胶bopp封箱胶带。

53、将搅拌均匀的环保水溶性丙烯酸压敏胶通过网纹辊以10～180m/min的线速度涂覆在bopp基材层上。上述线速度可进行相应的调节，辊压间隙也可精准调控，通过调整线速度和辊压间距，可保证bopp基材层表面的涂胶区域干胶厚度固化后稳定在一定的范围内，保证bopp基材层表面各涂胶区域的厚薄均匀一致。

54、步骤3中，所述烘干固化采用分段式升温烘箱，通过多段梯度热风烘干升温模式对涂布环保水溶性丙烯酸压敏胶后的bopp基材层进行烘干，本发明采用的梯度升温模式可避免瞬时高温造成胶层内应力开裂，低温预烘可去除表面游离的水分，中温烘干可对涂胶区进行深层固化，通过高温烘干收尾，可保证涂胶区的胶层完全固化，避免内部未干，影响涂胶区胶层的粘结性能和粘接效果。

55、所述烘干固化的条件为：将涂布有环保水溶性丙烯酸压敏胶的bopp基材层以160～180m/min的线速度依次通过以下烘干区域：第1段烘干区域的烘干温度为60～70℃；第2段烘干区域的烘干温度为70～90℃；第3段烘干区域的烘干温度为90～110℃；第4段烘干区域的烘干温度为90～110℃；第5段烘干区域的烘干温度为100～120℃；第6段烘干区域的烘干温度为105～115℃；第7段烘干区域的烘干温度为110～130℃；第8段烘干区域的烘干温度为115～125℃；第9段烘干区域的烘干温度为90～110℃；第10段烘干区域的烘干温度为70～90℃。每段烘干区域的长度为4m。

56、优选地，所述烘干固化的条件为：将涂覆有环保水溶性丙烯酸压敏胶的bopp基材层以180m/min的线速度依次通过以下烘干区域：第1段烘干区域的烘干温度为65℃；第2段烘干区域的烘干温度为80℃；第3段烘干区域的烘干温度为100℃；第4段烘干区域的烘干温度为100℃；第5段烘干区域的烘干温度为110℃；第6段烘干区域的烘干温度为110℃；第7段烘干区域的烘干温度为120℃；第8段烘干区域的烘干温度为120℃；第9段烘干区域的烘干温度为100℃；第10段烘干区域的烘干温度为80℃，每段烘干区域的长度为4m。

57、烘干固化后，bopp基材层上涂胶区的厚度为16～20 μm。

58、优选地，烘干固化后，bopp基材层上涂胶区的厚度为18 μm。

59、将得到的复合胶带在20～30℃进行恒温冷却，恒温冷却时间为0.07～0.1min。

60、优选地，将得到的复合胶带在25℃进行恒温冷却，恒温冷却时间为0.08min。

61、所述恒温冷却优选在恒温冷却通道中进行，恒温冷却可快速冷却压敏胶层，形成五段条状式对称留白胶路轮廓，消除高温固化残余内应力，提升胶带的柔韧性与尺寸稳定性，防止收卷后胶路形变粘连。

62、在线实时检测：采用相应的机器视觉扫描五段式对称留白省胶bopp基材层表面胶路的完整性，采用在线传感器检测封箱胶带的初粘力、胶层厚度，自动剔除缺胶、断胶、溢胶等不良品。

63、按照需求将封箱胶带分切成40、43.7mm的标准宽度小卷；采用低张力对封箱胶带平稳收卷，避免封箱胶带挤压变形，得到成品五段式对称留白bopp基材层。

64、本发明所具有的有益效果：

65、（1）本发明通过将压敏胶层设置为涂胶区和无胶区，并在涂胶区涂布环保水溶性丙烯酸压敏胶，可大幅减少bopp封箱胶带的涂胶覆盖率，使涂胶覆盖率降低至66～69%，并显著降低环保水溶性丙烯酸压敏胶的涂布用量，相比传统满涂方式，本发明可减少32.5%环保水溶性丙烯酸压敏胶的用量。有效解决传统满涂胶带无效用胶过多、胶水大量浪费的问题，在不降低胶带国标粘接性能的前提下，可稳定实现节省压敏胶32.5%的用量，同时可解决1600mm宽幅母卷满涂烘干水汽滞留、高速生产起泡、发白、残湿不良的问题。

66、（2）本发明在bopp基材层上纵向设置的双侧留白无胶区作为五段式对称留白省胶bopp封箱胶带的释压结构，可双重分散应力，使封箱胶带可随纸箱的挤压、颠簸产生仅产生微小形变，不会因应力集中脱胶断裂；本发明留白无胶区可形成连续排气通道，胶带贴合纸板时集聚的夹层空气可沿留白无胶区形成的排气通道完全排出，保证胶带无气泡、无空鼓，使胶带的粘接面和纸板贴合更紧密，使本发明所述胶带在长期仓储、高低温环境下不易自然开胶，大幅提升包装密封可靠性；bopp封箱胶带纵向设置的左侧边缘涂胶区、中部主力涂胶区、右侧边缘涂胶区可为封箱胶带提供足够的粘附力，使bopp封箱胶带具有较高的剥离强度。

67、经实际物流封装测试，传统满涂封箱胶带的破损率为2.2%～2.4%，本发明所述封箱胶带通过设置左侧边缘涂胶区、左侧透气留白区、中部主力涂胶区、右侧透气留白区、右侧边缘涂胶区并将上述涂胶区和无胶区的宽度限定在一定的范围内，可使本发明封箱胶带封装的产品破碎率降至1.5%及以下，大幅减少快递企业理赔损耗。

68、（3）本发明所述五段式对称留白省胶bopp封箱胶带的初粘力、持粘力、180°剥离强度、耐温、耐老化指标均满足gb/t 23256-2009封箱胶带行业标准；无需更换封箱机、调整封装操作流程，该五段式对称留白省胶bopp封箱胶带可直接替换传统满涂胶带，适配电商仓储、四通一达快递、邮政包裹、工业大件封装等场景。

69、（4）本发明所述五段式对称留白省胶bopp封箱胶带的制备方法简单，仅需更换定制雕刻网纹辊即可在现有常规bopp涂布生产线投产，无需产线大规模改造；一体化连续工艺最高支持180～220m/min高速生产，工艺参数稳定可控，成品良品率高于传统满涂工艺，且制备能耗、成本降低，有效解决宽幅母卷走料张力不均、跑偏、边缘翘边、收卷褶皱问题，进而提升量产稳定性与良品率。