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一、汽車(chē)濾清器用膠粘劑簡(jiǎn)述

1、汽車(chē)濾清器分類(lèi)組成及粘接問(wèn)題；

據(jù)公安部交管局統(tǒng)計(jì)，截至2016年底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)2.9億輛，其中汽車(chē)1.94億輛。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年全國(guó)汽車(chē)生銷(xiāo)量均超過(guò)2800萬(wàn)輛。一臺(tái)汽車(chē)通常需要四組濾清器：發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器、機(jī)油濾清器、燃油濾清器、空調(diào)器空氣濾清器，即我們通常說(shuō)的四濾。它們分別擔(dān)負(fù)著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)中介質(zhì)的過(guò)濾。而濾清器各組件需要用膠粘劑粘接起來(lái)，保證入氣通道與出氣通道完全被濾紙隔離，達(dá)到過(guò)濾介質(zhì)中的雜質(zhì)，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的目的。有數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，至2020年我國(guó)車(chē)用濾器器市場(chǎng)需求將增加至11.6億套，市值超過(guò)1000億元。隨著汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展，型號(hào)種類(lèi)越來(lái)越多，其中的濾清器也越來(lái)越多樣化，有圓桶型、板塊型、不規(guī)則型等等，貨車(chē)大型車(chē)通常用圓桶型的，而轎車(chē)、SUV應(yīng)用的通常是板塊型的。汽車(chē)濾清器的粘接主要在濾紙折紙、牙脊膠線（固定牙型膠）、端蓋粘接、濾紙合縫、密封圈粘接、邊框粘接等等。

2、汽車(chē)濾清器用膠粘劑的主要類(lèi)型及特點(diǎn)；

汽車(chē)濾清器用膠粘劑根據(jù)是否含有溶劑來(lái)分，有溶劑膠、無(wú)溶劑膠、熱熔膠等等，根據(jù)主體成份來(lái)分可分為PU膠、PVC膠、EVA膠、PO膠、PA膠、環(huán)氧膠等等；根據(jù)用途分為端蓋膠、濾芯膠、合縫膠、膠線膠、澆注成形膠等等。過(guò)去通用汽車(chē)濾清器膠粘劑主要有以PVC為主體的單組分濾芯膠，以聚氨酯為主體的雙組分濾芯膠等。目前市場(chǎng)上用的濾清器膠較為復(fù)雜，有雙組份PU膠、單組份PVC膠、EVA熱熔膠、PA熱熔膠、PO熱熔膠、環(huán)氧膠、丙烯酸膠等等。熱熔膠因?yàn)槠?00%固含量、沒(méi)有溶劑、環(huán)保無(wú)毒、低氣味、粘接力強(qiáng)、耐候性好、內(nèi)聚強(qiáng)度高、快速固化、適合自動(dòng)化等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用在濾清器各部件的粘接上。雙組份PU膠粘劑因澆注方便，工藝簡(jiǎn)捷，無(wú)毒環(huán)保，可代替金屬端蓋，讓濾清器更美觀、更輕便，也廣泛應(yīng)用在濾清器各部件的粘接上。

3、汽車(chē)濾清器用膠粘劑的發(fā)展過(guò)程及未來(lái)方向；

隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)大發(fā)展，汽車(chē)濾清器用膠粘劑也隨著發(fā)展起來(lái)了。隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)輕量化、降燥減振、低排放、低VOC、低氣味等要求，汽車(chē)濾器用膠也隨之有了一些新的特點(diǎn)與發(fā)展方向。從最初的單一產(chǎn)品發(fā)展為現(xiàn)在的豐富多樣的產(chǎn)品線。從當(dāng)初的有毒有害的溶劑膠為主的膠粘劑發(fā)展到今天以環(huán)保無(wú)毒的熱熔膠、雙組份PU膠為主。隨著濾清器行業(yè)的發(fā)展，其濾清器膠粘劑在性能上，粘接強(qiáng)度越來(lái)越高，氣味越來(lái)越低、操作越來(lái)越簡(jiǎn)便、固化越來(lái)越快速、更加適合自動(dòng)化，還有更高的抗高溫性能和更低的耐低溫性能。以發(fā)泡聚氨酯（PU）彈性體為主的濾紙膠粘劑，可自身成型取代鋼板端蓋和端蓋上的橡膠密封圈，與濾材合成一體。用注膠機(jī)注進(jìn)模具生產(chǎn)的濾芯高度降低、輕便美觀、過(guò)濾效率高、使用壽命長(zhǎng)，成為轎車(chē)空氣濾芯的主要形式，亦在微型車(chē)、客貨車(chē)和輕型車(chē)中廣泛使用。熱熔熔，因?yàn)榫哂行捅o(wú)毒、快速固化、粘接面廣泛的特點(diǎn)，是濾清器行業(yè)用膠粘劑的發(fā)展方向。一些功能性濾清器膠粘劑也是未來(lái)的發(fā)展方向。

 

二、汽車(chē)濾清器生產(chǎn)工藝過(guò)程

汽車(chē)濾清器的生產(chǎn)廠家非常多，中國(guó)就有超過(guò)1000家工廠，其生產(chǎn)工藝也是千差萬(wàn)別的。雖然 汽車(chē)濾清器形狀、材料、組成是多樣的，但其基本結(jié)構(gòu)卻是相似的，都有濾芯和框架。下面就空氣濾清器生產(chǎn)工藝和機(jī)油濾清器的生產(chǎn)工藝通過(guò)圖示的方法進(jìn)行說(shuō)明。

1、空氣濾器清生產(chǎn)工藝圖

 

2、機(jī)油濾清器生產(chǎn)工藝圖

 

 

 

三、應(yīng)用舉例：

1、端蓋的粘合：

金屬端蓋或塑料端蓋與濾芯之間的粘合，空氣濾中通常采用PVC熱固化膠粘劑，適合自動(dòng)化生產(chǎn)，參熱到180度10min即可固化；或者PU微發(fā)泡膠粘劑，這種膠粘劑由兩組成份根據(jù)一定的配比使用，A組分為聚醚（發(fā)泡劑），B組分為液化MDI，A;B質(zhì)量比為8：1或6：1，與客戶及產(chǎn)品的要求有關(guān)。要求膠具有很好的流動(dòng)性，粘接強(qiáng)度足夠，膠液中無(wú)氣泡，耐介質(zhì)。燃油濾和機(jī)油濾過(guò)去多采用PVC熱固化膠粘劑粘接，也用到雙組份PU膠或環(huán)氧膠，或者用PA熱熔膠。

2、端蓋、邊框澆注成型：

在空氣濾清器中，日系車(chē)等車(chē)型端蓋、邊框直接用PU膠澆注成型，這種膠粘劑也由兩組成份根據(jù)一定的配比使用，A組分為聚醚（發(fā)泡劑），B組分為液化MDI，A、B質(zhì)量比為100：35。這樣，就不用鐵蓋、塑膠蓋以及密封圈等。要求抗振動(dòng)，無(wú)脆裂現(xiàn)象，密封性能好，固化后幾何形狀無(wú)變化，軟硬度適中，表面光滑，無(wú)毒害。而在燃/機(jī)油濾芯中，有用PA聚氨酯熱熔膠澆注成形，代替了金屬蓋、密封圈和PVC熱固化端蓋膠。

3、濾芯粘接：

濾芯的制作是先把濾紙過(guò)濕氣（北方）軟化，兩端通過(guò)熱熔膠機(jī)的噴槍噴膠到紙的兩端，再折紙，粘接密封。濾紙與濾紙粘接，要求膠流淌性好，滲透至纖維中，粘接牢固，密封性好，無(wú)泄漏，固化后兩端光滑，灰塵不容易積存，彈性好，耐振，無(wú)脆裂。根據(jù)不同車(chē)型的要求，可能是EVA熱熔膠，PO熱熔膠，也可能是PA熱熔膠，有較高抗高溫要求的用PA熱熔膠。

4、粘接合縫：

濾紙未端合縫粘合，濾紙與濾紙之間接縫的粘接，通常用EVA熱熔膠、PO熱熔膠、PA熱熔膠，空濾的濾紙接縫常用EVA或PO熱熔膠，而油濾中的濾芯接縫現(xiàn)在多用PA聚氨酯熱熔膠粘接，過(guò)去多用金屬夾條連接密封。PA膠有非常好的耐高溫、耐介質(zhì)的能力。

5、空濾加固背脊膠線：

小轎車(chē)、SUV等小型車(chē)的濾清器，為了加固牙型濾芯，把濾芯上縱向打上數(shù)條膠線，以把牙型濾紙連接起來(lái)，形成一個(gè)牢固的整體。這個(gè)膠線，現(xiàn)在絕大多數(shù)用熱熔膠，有EVA熱熔膠、PA熱熔膠，過(guò)去還用過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠。要求膠具有一定的硬度，使濾清器堅(jiān)挺，也要有一定的柔性，即使在較低溫度下，膠線不能發(fā)脆斷裂。

6、橡膠圈與金屬蓋的粘接：

在較大型的空氣清器中，濾清器的端蓋是金屬的，金屬蓋外面需要一個(gè)橡膠密封圈，這個(gè)密封圈與金屬蓋的粘接通常用β氫基-丙烯酸酯膠，如1495、495等，也有用EVA熱熔膠粘接的。要求粘接牢固，耐擠壓，抗沖擊。

7、空調(diào)濾清器封邊膠：

空調(diào)濾清器邊框封條粘接，封邊條通過(guò)滾輪后，熱熔膠機(jī)的槍頭均勻刮膠，之后，人工把封邊條粘貼到濾芯的四周，以完成粘接密封。空調(diào)濾清器封邊膠多數(shù)是EVA熱熔膠，要求流動(dòng)性好，粘接強(qiáng)度高，耐低溫性能優(yōu)良。也有一些廠商用手動(dòng)熱熔膠槍熔熱熔膠棒，把膠涂在封邊條上，再貼到濾芯上。

 

四、涂膠工藝介紹：

1、幾種膠的涂膠工藝:

EVA熱熔膠加入到熱熔膠的膠箱里，加入的量要超過(guò)膠箱的一半，開(kāi)啟熱熔膠機(jī)加熱開(kāi)關(guān)，設(shè)定膠箱溫度、膠管溫度、噴槍頭溫度為150度、140度、130度，待膠完全熔融后，開(kāi)啟折紙噴膠生產(chǎn)線，膠液經(jīng)熱熔膠保溫管傳送到噴膠槍頭，定量噴在移動(dòng)的濾紙上（速度不同廠家不同），形成粗細(xì)均勻的膠線，生產(chǎn)線折紙粘接，完成了折紙噴膠密封作業(yè)。熱熔膠開(kāi)放時(shí)間幾秒鐘,熱熔膠的軟化點(diǎn)通常是115度，175度的熔融粘度為11000CPS，耐高溫要求為接粘好的濾芯在80度24小時(shí)不形變，膠線沒(méi)有位移下沉。

PA熱熔膠的涂膠工藝與EVA熱熔膠類(lèi)似，也是通過(guò)熱熔膠機(jī)加熱，只是熔、涂膠溫度會(huì)更高一些，熔化溫度有的達(dá)到240度，用于空濾加固背脊膠線，膠的粘度值會(huì)更高，不但要很好的粘接，還要不下沉、不發(fā)脆。

雙組份PU發(fā)泡膠的澆注成形工藝：A（聚醚）料100份、B（液態(tài)MDI）料35份，經(jīng)過(guò)泵注入到密封的混料室中混合均勻，然后用泵輸出一定量（由電腦控制其泵的轉(zhuǎn)數(shù)）膠液到模具中，30秒后安上紙芯，氣缸壓合6分鐘，后發(fā)泡粘接完成。此澆注成形過(guò)程是用一整套自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備的。發(fā)泡成形后的PU邊框的邵氏硬度為20～30度，B料比例太大，就會(huì)顯到過(guò)硬，而A料比例太大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)太松，強(qiáng)度不夠。

 

2 涂膠過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題、原因及解決方法；

粘接問(wèn)題	原因分析	解決方法
開(kāi)膠	涂膠量不足； 固化太快，形成假粘現(xiàn)象	增加涂膠量，增加上膠溫度，換固化慢的膠
密封效果不好，漏氣	熱熔膠下沉，熔融粘度太低 PU膠填料太多	降低上膠溫度或者換更高粘度的膠，減少填料使用
膠線發(fā)脆斷裂	膠的柔軟性不好	換柔韌性更好的熱熔膠
裁剪時(shí)粘刀	膠的固化時(shí)間太慢	加降溫措施，降低上膠溫度，換固化速度更快的膠
產(chǎn)品堆放后相粘連	膠的固化時(shí)間太慢	加降溫措施，降低上膠溫度，換固化速度更快的膠
刺激性氣味太大	為膠產(chǎn)品氣味	換膠
PU膠澆注邊框有氣泡	膠內(nèi)氣體沒(méi)有排出	在模具上加排氣孔
PU膠澆注邊框分層	濾芯沒(méi)有在30秒內(nèi)安裝	調(diào)快安裝濾芯速度
PU膠澆注邊框太硬	B料比例少了	增加B料比例

 

 油濾、燃油濾、空濾

 

雙組份PU膠澆注成型機(jī)

 

雙組份PU膠粘接端蓋

 

               

空濾加固背脊膠線

 

 

上膠折紙工藝

 

 

空調(diào)濾清器粘貼封邊條

 

作者言：此文是應(yīng)《汽車(chē)膠粘劑與密封劑應(yīng)用手冊(cè)》編委會(huì)之約而寫(xiě)，寫(xiě)作得到了車(chē)用濾清器委員會(huì)及汽車(chē)濾清器同仁的大力支持，鑒于本人的水平和專(zhuān)業(yè)知識(shí)限制，其中定有不少錯(cuò)誤和考慮不周全的地方，希望通過(guò)發(fā)布此文能引起業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的賜教和指正。“膠粘劑在汽車(chē)濾清器中的應(yīng)用”是一個(gè)不錯(cuò)的課題，作者曾走訪四十多家濾清器客戶，與濾清器廠家的技術(shù)生產(chǎn)人員進(jìn)行深入交流，以完成本篇文章，也希望業(yè)內(nèi)同仁與我一起共同努力深入研究，總結(jié)濾清器用膠經(jīng)驗(yàn)，以指導(dǎo)濾清器的生產(chǎn)制造，提升中國(guó)制造的整體水平。真誠(chéng)感謝！

 

（作者簡(jiǎn)介：王賢勝，中國(guó)首家熱熔膠博物館-成銘熱熔膠博物館創(chuàng)始人、館長(zhǎng)，東莞市成銘膠粘劑有限公司創(chuàng)始人之一，高埗鎮(zhèn)文聯(lián)副主席，《成銘通訊》主編，《粘接》、《生活用紙》等多家雜志特約撰稿人，《衛(wèi)生用品》雜志特約評(píng)論員。）