셀로판 테이프

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배경

셀로판 테이프는 표면 접착으로 재료를 결합할 목적으로 접착 물질이 부착된 뒷면으로 구성됩니다. 일반적으로 셀룰로오스 필름(식물성 물질에서 생산된 인조 섬유 섬유)은 테이프의 점착성을 생성하는 화학적으로 처리된 석유 부산물로 만든 피착체의 지지체를 제공합니다. 셀로판 테이프는 감압 테이프로 알려진 접착제 제품군에 속합니다. 다른 유형의 접착제는 열이나 물에 의해 활성화되지만 감압 테이프는 약간의 압력만 가해도 접착됩니다. 이러한 테이프는 주로 라벨링 업계에서 판매되며 일반 셀로판 테이프, 마스킹 테이프, 포장 라벨 및 아마도 가장 잘 알려진 투명 테이프와 같은 제품을 포함합니다.

초기 접착제(이 용어는 표면 부착물을 형성하여 개별 재료를 결합하는 데 사용되는 모든 물질을 의미함)는 나무 피치, 밀랍, 밀가루 반죽 및 식물성 수지를 포함한 천연 물질로 만들어졌습니다. 이 원시 접착제는 동물 조직으로 만든보다 효과적인 접착제가 개발 된 고대부터 중세까지 광범위하게 사용되었습니다. 19세기 동안 고무 기반 접착제의 도입은 훨씬 더 효과적인 대안을 제공했습니다.

압력 감지 테이프는 과학자들이 고무에 대한 새로운 응용을 모색하면서 1800년대 중반에 발견되었습니다. 1845년 Horace Day 박사는 수술용 고무 기반 감압 테이프를 발명했습니다. 고무는 점착성이 제한되어 있기 때문에 Day's 발명에 기초한 초기 점착 테이프는 점착력을 향상시키기 위해 오일과 수지를 첨가하는 보조 점착제를 필요로 했습니다.

최초의 접착 테이프는 신생 자동차 의 문제로 인해 20세기 초에 개발되었습니다. 산업. 투톤 자동차가 유행하던 1920년대에 제조업체는 두 페인트 사이에 깨끗하고 선명한 선을 그리는 데 어려움을 겪었습니다. 끝. 수술용 테이프를 사용해 보았지만 제대로 밀봉되지 않고 떼어낼 때 페인트가 벗겨지는 경향이 있어 문제가 있었습니다. 그 당시 Minnesota Mining and Manufacturing 회사(현재는 3M으로 더 잘 알려짐)는 사포를 제조했습니다. 사포를 테스트하기 위해 자동차 매장을 자주 방문하는 3M 연구소 직원인 Richard Drew가 테이프를 제거했을 때 자동차의 페인트를 손상시키지 않고 밀봉을 형성하는 테이프를 찾는 도전에 착수했을 때 이 회사는 접착 테이프 사업에 뛰어들었습니다. Drew가 마침내 고안한 제품은 종이 뒷면에 코팅된 고무 기반 접착제로 오늘날의 마스킹 테이프와 유사합니다.

기업의 전설에 따르면 "스카치 테이프"라는 브랜드 이름은 Drew 테이프의 프로토타입 배치가 가장자리만 접착 코팅을 받았을 때 만들어졌습니다. 이는 불충분한 것으로 판명되어 화가 난 한 화가는 3M 영업 담당자에게 회사의 "인색한 스카치 사장"에 대해 불평했습니다. 회사 경영진은 3M 테이프가 경제적인 제품임을 암시하기 위해 "스카치"라는 단어를 붙였습니다. 스트립 전체를 접착제로 코팅해야 한다는 사실을 깨닫고 3M은 자동 도장용 마스킹 테이프를 대량 생산하기 시작했고 곧 일반 소비자용 투명 또는 셀로판 테이프를 만들기 시작했습니다. 투명 테이프는 결국 찢어진 페이지를 수리하고 포장을 포장하는 데 주로 사용되는 가정용 재료가 되었습니다.

제2차 세계대전 이후 합성수지 및 합성물의 개발이 가능해짐 아세테이트 필름이 생성되면 대형 스풀에 감겨 접착제를 도포하는 기계에 로드됩니다. 이 기계는 인쇄기처럼 일련의 롤러를 사용합니다. 접착제를 도포한 후 필름을 가열 및 건조시킨 다음 플라스틱 디스펜서 내부에 포장된 개별 스트립으로 절단합니다. 접착 기술의 큰 개선. Drew의 발명과 달리 현대의 테이프는 시간이 지남에 따라 접착제가 누렇게 변하거나 흘러내리지 않습니다. 필기할 수 있고 물에 강하고 쉽게 풀고 되감기할 수 있으며 투명합니다. 오늘날 400종 이상의 감압 테이프가 제조됩니다. 몇 가지 예로는 전기 테이프, 마스킹 테이프, 포장 테이프, 반창고, 투명 테이프 및 라벨이 있으며, 모두 다양한 크기, 너비 및 경우에 따라 모양으로 제공됩니다.

원자재

일부 감압 테이프는 여전히 천연 고무로 준비되지만 대부분은 현재 대부분 합성 재료를 사용하여 만들어집니다. 셀로판 테이프의 기재는 일반적으로 목재 펄프 또는 목화 종자에서 나오는 셀룰로오스의 합성 유도체인 셀룰로오스 아세테이트로 구성됩니다. 셀룰로오스는 초산과 무수물을 화학적으로 처리하고, 접착 코팅이 되지 않는 면은 테이프가 서로 붙지 않고 감을 수 있도록 하는 이형제로 처리됩니다. 이 화합물은 제조업체에 따라 다르지만 일반적으로 사용되는 일부 물질에는 스테아라토 크롬 클로라이드 및 폴리스테아르산 탄산염이 있습니다. 접착제를 적용하기 전에 지지체의 피착면을 용매 또는 니트릴 고무 또는 염소화 고무와 같은 수성 분산액으로 프라이밍할 수 있습니다. 최종 접착 물질을 생산하기 위해 일부 제조업체는 다양한 생산 단계를 거친 최대 29개의 원료를 사용합니다. 그러나 일반 피착체는 아크릴 수지, 석유 부산물이 알코올과 산으로 분해되어 고분자 화합물로 융합되어 구성됩니다. 그런 다음 이 화합물을 미네랄 스피릿 또는 탄화수소 용매와 혼합하여 배킹에 적용되는 수성 에멀젼(미세한 수지 입자가 현탁된 상태로 유지되는 용액)을 만듭니다.

제조
프로세스

가정용 감압 테이프 한 롤을 생산하려면 세 가지 별도의 제조 작업이 필요합니다. 먼저 셀룰로오스 아세테이트 백킹을 준비한 다음 접착제를 만듭니다. 두 가지 재료가 결합된 후 최종 제품은 개별 소비자가 사용할 수 있도록 소량으로 절단되어 검사, 포장 및 배송됩니다.

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1 먼저, 목재 펄프나 목화씨는 물리적인 분쇄와 화학적 분해를 통해 셀룰로오스 섬유로 분해됩니다. 다음으로 원료 셀룰로오스 섬유를 처리합니다. 이 그림은 셀로판 테이프 레이어의 구성을 보여줍니다. 이형 코팅은 테이프를 더 쉽게 푸는 데 도움이 되며 프라이머는 접착제를 필름에 고정하는 데 도움이 됩니다. 아세트산과 아세트산 무수물로 새로운 화합물인 트리아세테이트를 생성합니다. 그런 다음 이 물질을 화학 물질과 물의 혼합물로 처리하여 기본 형태의 셀룰로오스 아세테이트를 생성합니다. 가열하여 수분을 모두 제거한 후, 셀룰로오스 아세테이트를 오일과 유사한 가소제와 혼합하여 생성된 셀룰로오스 아세테이트 플라스틱을 펠렛 또는 펠렛화합니다. 펠릿은 액체로 녹아서 넓고 평평한 컨베이어 벨트에 펼쳐져 매우 얇은 플라스틱 시트를 형성합니다. 일반 종이의 두께와 같기 위해서는 약 5장의 시트가 필요합니다. 그런 다음 완성된 백킹 또는 필름을 수천 야드 길이의 대형 롤에 감아 접착제가 도포될 때까지 기다립니다.

접착제 만들기

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2 현대의 접착제는 접착제, 이들이 기반으로 하는 합성 폴리머는 본질적으로 끈적거리기 때문에 추가 점착제가 필요하지 않습니다. 이러한 중합체는 화학적으로 반응하여 알코올과 산을 형성하는 원유 증류액으로 만들어집니다. 그런 다음 이러한 물질은 중합을 촉매하는 탄화수소 용매와 혼합되며, 이 과정에서 반복되는 구조적 순서로 구성된 복잡한 분자 사슬을 형성하기 위해 결합됩니다. 생성된 접착체는 이 형태로 사용되거나 의도된 용도에 따라 더 많은 코팅 용매로 재용해될 수 있습니다. 그런 다음 필요할 때까지 저장됩니다.

필름과 접착제의 결합

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3 먼저 뒷면의 비접착면을 이형제로 처리하여 테이프를 쉽게 풀 수 있습니다. 접착면에 접착제를 바르기 전에 접착면을 프라이머로 처리하여 접착제를 고정할 수 있습니다. 이 코팅은 프라이머의 열린 통에서 회전하는 큰 롤러 위로 필름을 라우팅하여 적용됩니다. 테이프가 롤러 위로 이동하면서 프라이머를 도포합니다. 이러한 표면 코팅이 적용되면 테이프는 테이프를 건조시키는 가열된 드럼(뜨거운 캔이라고 함) 위로 이동합니다. 매우 얇은 점착제 층을 테이프의 프라이밍된 면에 계량한 다음 고온 건조를 위해 긴 오븐으로 굴립니다.

테이프 롤링, 절단 및 포장

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4 건조가 끝나면 테이프를 대형 점보 롤에 감고 다양한 너비로 분할하는 슬라이서로 라우팅합니다. 그런 다음 테이프의 개별 밴드를 작은 플라스틱 코어 주위에 감고 다음으로 톱니 모양의 가장자리를 사용하여 테이프 길이를 절단할 수 있는 플라스틱 디스펜서 내부에 끼워 넣습니다. 테이프 롤과 디스펜서는 다양한 고객 요구에 맞게 다양한 크기로 제공됩니다.

품질 관리

감압 테이프 성능은 접착 업계에서 알려진 빠른 접착, 응집력 및 접착력이라는 세 가지 요소에 따라 달라집니다. 이러한 속성은 최대 성능을 달성하기 위해 적절하게 균형을 이루어야 합니다. 퀵 스틱은 다른 표면과 접촉할 때 순간적으로 접착력을 형성하는 접착제의 압정입니다. 접착제는 가벼운 손가락 압력으로 도포되는 모든 표면을 "젖어야" 합니다. 두 번째 기준인 응집력은 접착제가 물체에서 떼어낼 때 분리되지 않고 물체에 접착된 상태를 유지하는 능력을 나타냅니다. 감압 테이프는 높은 응집력으로 최고의 성능을 발휘합니다. 테이프의 점착성 또는 접착력은 일반적으로 테이프를 표면에 적용하기 전과 후에 테이프를 검사하고 압력 및 온도 변화에 반응하는 방식을 결정하는 "박리" 테스트로 측정됩니다.

추가 사양 및 테스트 방법은 연방 정부, 군대 및 미국 재료 시험 협회(ASTM) 및 감압 테이프 위원회와 같은 조직에서 발표한 문서에 설명되어 있습니다. 사양은 본질적으로 접착제의 특성을 설명하는 반면 방법 프로토콜은 테스트 절차, 형태, 유형, 등급 및 크기를 다룹니다.

환경 문제

대기오염방지법에 따른 제조공정 규제가 강화되면서 점착테이프 업계는 석유계에서 수성계로의 전환을 위한 노력을 지속하고 있습니다. 제조업체는 또한 지하수 오염 및 폐수 처리에 관한 다양한 주 및 지역 규정을 준수해야 합니다. 특정 명령으로 규제 문제가 더 명확해짐에 따라 접착제 산업 제조 프로세스는 계속해서 기술을 적용할 것입니다. 현재 접착 테이프 제조업체는 반발성, 종이 접착제의 재활용 가능성 및 퇴비화 가능성 접착제의 생분해 능력. 여러 펄프화 공장이 이미 운영되고 있지만 퇴비 처리 현장은 거의 없습니다.

미래

1990년에 접착제 산업은 65억 달러의 전체 매출을 보고했습니다. 그 매출 중 20억 달러는 포장용 접착제였습니다. 전문가들은 환경 의식을 큰 판매 포인트로 꼽고 있으며, 제조업체는 환경 규정을 충족하면서 성능이 좋은 테이프 제품을 개발할 때 제품에 "환경 태그"를 획득하려고 할 것입니다.