Lösungsmittelfreies Laminierverfahren

Lösungsmittelfreies Laminierverfahren

Spannungskontrolle

Beim lösungsmittelfreien Verbundwerkstoffprozess ist die Spannungskontrolle von entscheidender Bedeutung und muss sehr präzise sein. Die Spannungsregelung umfasst mehrere Aspekte wie die Spannung der Hauptabwicklung, die Spannung nach der Beschichtung, die Spannung der Sekundärabwicklung, die Aufwickelspannung und die Aufwickelkonizität. Die anfängliche Klebkraft des lösungsmittelfreien Verbundklebstoffs beträgt Null und die Spannungsanpassung muss streng kontrolliert werden. Diese Eigenschaft lösungsmittelfreier Verbundwerkstoffe stellt hohe Anforderungen an die Ausrüstung, und ein stabiles Spannungskontrollsystem ist das Herzstück lösungsmittelfreier Ausrüstung. Die Einstellung von Spannungsprozessparametern ist für Hersteller flexibler Verpackungen ein Erfahrungsschatz. Unterschiedliche Geräte und unterschiedliche Folienverbunde weisen erhebliche Unterschiede auf und nur wiederholte Versuche können die optimalen Spannungsparameter ermitteln. Nylonfolie wird nach der Aufnahme von Feuchtigkeit weich und knittert, während des Verbundprozesses ist eine etwas höhere Spannung geeignet.

Im Allgemeinen sollte die Spannung nach dem Beschichten der Folie etwas höher sein als die Spannung beim Hauptabwickeln, und die Aufwickelspannung sollte etwas höher sein als die Abwickelspannung. Es ist gut, die Konizität der Wicklung innerhalb von 20 % zu kontrollieren. Bei verschiedenen Folienmaterialien variiert die Spannung in jedem Teil während des Verbundprozesses. Selbst bei Filmen aus demselben Material verschiedener Hersteller kann es sein, dass geringfügige Anpassungen der Spannung erforderlich sind. Beispielsweise liegt bei der Verbundfolienstruktur aus PA/PE die Spannung der PE-Folie im Allgemeinen zwischen 1,5 und 2,5 N, und die Spannung der PA-Folie kann je nach tatsächlicher Situation zwischen 7 und 15 N gesteuert werden. Eine Methode zur Überprüfung, ob die Spannung angemessen ist, besteht darin, die Maschine während des Verbundvorgangs anzuhalten, mit einem Messer ein Kreuz an der Wickelposition zu schneiden und die Richtung zu beobachten, in der sich der Verbundfilm wellt. Wenn sich die Folie in eine bestimmte Richtung wellt, ist die Spannung dieser Folienschicht zu hoch und muss verringert werden, oder die Spannung einer anderen Folienschicht sollte erhöht werden. Der Idealzustand ist, dass die Verbundfolie nach dem Querschneiden flach bleibt. Die Spannungsanpassung sollte auf der Anpassung verschiedener Materialkombinationen basieren.

Beschichtungsmenge

Die Beschichtungsmenge ist ein entscheidender Faktor für die Produktqualität. Um die Beschichtungsmenge zu steuern, ist es notwendig, den Abstand zwischen den beiden Leimwalzen anzupassen. Achten Sie auf einen gleichmäßigen Abstand auf beiden Seiten, um eine gleichmäßige Beschichtung von links nach rechts zu gewährleisten. Achten Sie außerdem auf eine gute Sauberkeit der Beschichtungswalze ohne Fremdpartikel. Wenn Sie den Abstand zwischen den Kleberollenenden einstellen, sollte dies erfolgen, nachdem die Stahlrollen vollständig vorgewärmt sind. Der Leimflüssigkeitsstand zwischen den Leimrollen sollte so niedrig wie möglich gehalten werden, um jederzeit frischen Leim in die Rollen einfüllen zu können. Da lösungsmittelfreie Verbundklebstoffe keine Anfangsklebrigkeit aufweisen, ist es schwierig, das Aussehen oder die Verbundfestigkeit während des Prozesses vorherzusagen. Im Gegensatz zu Trockenkomposit, bei dem schnell aushärtende kleine Proben getestet werden können, kann die endgültige Leistung erst 24 Stunden nach der Aushärtung des Kompositprodukts bewertet werden. Aufgrund der geringen Anfangsklebrigkeit und der niedrigen Viskosität müssen beim Kauf von Nylonfolien spezifische Anforderungen mitgeteilt und höhere Standards für die Oberflächenglätte festgelegt werden. Unterschiedliche Folien erfordern unterschiedliche Beschichtungsspannungen während des Verbundprozesses.

Tinte und restliche Lösungsmittel

Lösungsmittelfreie Verbundstoffe können die beim Drucken entstehenden Restlösungsmittel nicht reduzieren, daher werden höhere Anforderungen an die Kontrolle der beim Drucken entstehenden Restlösungsmittel gestellt. Lösungsmittelfreie Klebstoffe enthalten keine organischen Lösungsmittel, sodass sie die Restlösungsmittelmenge nicht erhöhen, aber auch nicht die Menge der beim Drucken verbleibenden Lösungsmittel reduzieren. Nur durch die Kontrolle der Restlösungsmittel beim Drucken auf unter 3 mg/m2 kann der Geruch des Endprodukts beseitigt werden.

Die am häufigsten verwendete Tiefdrucktinte für den Druck auf Nylonfolie ist Polyurethanharztinte. Im Polyurethansystem können die Amingruppen im Bindemittel der Tinte den Härter des Klebstoffs verdauen, was dazu führt, dass die Tinte nicht trocknet. Darüber hinaus enthalten Polyurethan-Tintensysteme häufig Trihydroxy-modifiziertes Chloressigsäureharz, was einer der Faktoren ist, die dazu führen, dass die Tinte nicht trocknet. Daher sollte bei der Verwendung von Polyurethan-Tinte ein Härter zugesetzt werden, oder bei der Formulierung des Klebstoffs sollten Ketonlösungsmittel als echte Lösungsmittel zum Auflösen des Harzes in der Tinte verwendet werden. Zu den häufig verwendeten Lösungsmitteln für Polyurethanharztinten gehören Butanon (Methyl- und Ethylketon), Isopropanol, Toluol und andere Lösungsmittel. Unter diesen Lösungsmitteln weist Butanon die schnellste Flüchtigkeit auf. Wenn die Butanonmenge während des Druckvorgangs nicht rechtzeitig aufgefüllt wird, kann sich die Tinte im Tintentank aufgrund der schlechten Löslichkeit des Harzes ausdehnen, was zu einem Anstieg der Viskosität führt und die Haftung der Tinte auf der Folie beeinträchtigt. Daher muss bei der Verwendung von Polyurethan-Tinte eine ausreichende Menge Butanon im Verdünnungslösungsmittel vorhanden sein, um die Löslichkeitsanforderungen des Harzes zu erfüllen. Im Sommer steigt beim Drucken mit Polyurethan-Tinte die Viskosität der Tinte schnell an. Während des Betriebs sollten Lösungsmittel rechtzeitig hinzugefügt werden, um eine relativ niedrige Viskosität der Tinte im Tintentank aufrechtzuerhalten, um eine stabile Druckqualität zu gewährleisten und Probleme wie fehlendes Drucken, geringer Punktverlust, Farbunterschiede, blockierende Platten und Kleben auf der Rückseite zu vermeiden. Zusätzlich können 8 bis 15 % Härter zugesetzt werden, um ein Austrocknen des Klebers zu verhindern.

In den gemischten Lösungsmitteln, die der Druckfarbe zugesetzt werden, können einige Lösungsmittel das Bindemittel in der Tinte auflösen, sogenannte echte Lösungsmittel, während andere, wenn sie allein verwendet werden, das Bindemittel nicht auflösen können, sogenannte falsche Lösungsmittel. Aufgrund der unterschiedlichen Flüchtigkeit von Lösungsmitteln kann es zu einer Störung des Lösungsmittelanteils in der Tinte kommen, wenn das eigentliche Lösungsmittel zuerst verdunstet, was zu Phänomenen wie der Ausfällung von Tintenharz führen kann. Daher sollten echte Lösungsmittel rechtzeitig hinzugefügt werden. Wenn das Lösungsmittelgleichgewicht schlecht ist, sollten einige langsamer verdampfende echte Lösungsmittel hinzugefügt werden, um das Gleichgewicht der Lösungsmittelflüchtigkeiten aufrechtzuerhalten. Verschiedene Tintentypen verwenden je nach Tintenharz unterschiedliche echte Lösungsmittel. Es ist wichtig, die Art der verwendeten Harztinte zu bestimmen, bevor Sie das richtige Lösungsmittel auswählen.

Feuchtigkeit, die in Klebstoffsysteme eindringt, die Isocyanatgruppen (--NCO) enthalten, kann zu Gelierung und Weißfärbung führen. Dies liegt hauptsächlich daran, dass 1 Mol Wasser (H2O) mit 1 Mol Isocyanatgruppen enthaltendem Härter (-NCO) im Klebstoff reagieren kann, um Amin und Kohlendioxid zu erzeugen: R-NCO + H2O → R-NH2 + CO2 ↑. Obwohl diese Reaktion nicht sehr schnell abläuft, ist sie viel schneller als die Reaktion mit dem Hauptwirkstoff (einige Experimente haben gezeigt, dass sie mehr als zehnmal schneller abläuft). Da der Härter zuerst mit Wasser reagiert, verändert er das Verhältnis des Hauptwirkstoffs zum Härter und verhindert so, dass der Klebstoff richtig aushärtet. Das bei der Reaktion mit Wasser entstehende Amin reagiert weiterhin mit 1 Mol Isocyanatgruppe (-NCO) und erzeugt ein Biuret: R-NCO + R2--NH2--RNHCONHR↓. Das Produkt ist ein weißer Kristall, der in Ethylacetat unlöslich ist und den Klebstoff weiß werden lässt. Das angesammelte Biuret führt dazu, dass die Verbundwalze verstopft, was zu unzureichendem Klebstoff und fehlerhaften Produkten führt.

In Unternehmen kommt es häufig vor, dass der Klebstoff morgens normal ist, nachmittags jedoch trüb und weiß wird und Niederschläge fallen. Daher sollten Klebstoffe bei der Formulierung sofort verwendet und nicht zu lange gelagert werden.