Quines diferències hi ha en el procés d'utilitzar una màquina de laminació sense dissolvents per laminar diferents materials?

La tecnologia de laminació lliure de dissolvents-, com a tecnologia principal dels envasos flexibles moderns, ocupa una posició dominant en la producció d'envasos d'aliments, medicaments i indústria química diària, amb els seus avantatges de zero emissions de dissolvents, alta eficiència de producció i excel·lent qualitat de laminació. Tanmateix, les propietats físiques i químiques dels diferents materials són molt diferents, de manera que en el procés de laminació sense dissolvents, s'han de fer ajustaments específics en aspectes clau com ara els paràmetres de recobriment, el control de la tensió i les condicions de curat. En aquest article, les diferències tecnològiques de la màquina composta lliure de dissolvents-en diferents materials es discuteixen sistemàticament des de tres aspectes: classificació de la classificació de propietats del material, optimització dels paràmetres del procés i solució de problemes típics.
1.Principis per a la classificació de les característiques dels materials i l'adaptació del procés
Hi ha una àmplia gamma de materials adequats per a processos de laminació sense dissolvents, com ara plàstics (per exemple, BOPP, PET, NY, PE, CPP), làmines metàl·liques (paper d'alumini), substrats basats en paper- i materials de recobriment (per exemple, VMPET, VMCPP). Segons les seves diferències de rendiment, aquests materials es poden classificar en tres grans categories:
Substrats rígids: inclosos PET, BOPP, NY, VMPET, aquests materials tenen un alt mòdul, un baix allargament, una sensibilitat a les fluctuacions de tensió i s'han de controlar estrictament el procés de laminació.
Substrats flexibles: com PE, polipropilè, CPP, etc., que presenten un gran allargament i una baixa energia superficial i són propensos a arrugar-se o a tunelitzar-se per tensió desigual.
Substrats especials: el paper d'alumini és prim i fràgil, i requereix laminació de baixa tensió-; El substrat de paper és molt absorbent i requereix un control de la humitat ambiental per evitar canvis de mida.
El principi bàsic de l'adaptació del procés és "material rígid basat, material flexible complementari". Concretament, sovint s'utilitzen materials rígids com a substrat de desenrotllament primari i la seva tensió s'estableix més enllà que la dels materials flexibles per garantir l'estabilitat durant el procés de laminació. Els materials flexibles, com a substrats de desenrotllament secundari, requereixen dispositius de compensació de tensió per compensar les seves diferències d'allargament. Per exemple, en una estructura laminat de PET/PE, la tensió del PET s'acostuma a establir entre 7 i 15 N, mentre que la tensió del PE es controla entre 1,5 i 2,5 N per evitar que la capa de PE s'estiri excessivament i faci que la pel·lícula laminat s'enrotlli.
2. Control diferenciat dels paràmetres clau del procés
2.1 Control del pes del recobriment
El pes del recobriment és el paràmetre bàsic de la laminació sense dissolvents, que influeix directament en la força de laminació, el cost i la qualitat de l'aspecte. Per a diferents combinacions de materials, els requisits de pes del recobriment varien àmpliament:
Estructures d'embalatge lleugeres (p. ex. BOPP/CPP): el pes del recobriment és d'entre 1,2 g/m2 i 1,2 a 1,8 g/m2 per reduir els costos d'adhesió.
Estructures d'envasament de destil·lació pesada o d'alta temperatura (per exemple, PET/AL/CPP): el pes del recobriment s'ha d'augmentar a 2,5-3,5 g/m2 per garantir la resistència al pelat a altes temperatures.
Laminació de pel·lícula metal·litzada (p. ex. VMPET/PE): s'han d'utilitzar adhesius especials i el pes del recobriment controlat 1,5-2,2 g/m2 per evitar la transferència de metall.
El pes del recobriment s'ajusta mesurant la bretxa entre els rotlles i la seva relació de velocitat. Per exemple, el pes del recobriment d'1,5 g / m2 es pot aconseguir ajustant la bretxa del rotlle de mesura a 80 μm i establint la relació de velocitat de rotació a 1: 1,2. A més, el pes del recobriment de les pel·lícules impreses i no impreses s'ha de configurar de manera diferent: com que la capa de tinta de les pel·lícules impreses absorbeix part de l'adhesiu, el pes del recobriment s'ha d'augmentar entre 0,3 i 0,5 g/m2 per compensar les pèrdues de penetració.
2.2 Sistema de control de tensió
El control de la tensió és un problema difícil en la laminació sense dissolvents, i la seva precisió influeix directament en la planitud i la resistència a la pel·lícula de la pel·lícula composta. Les estratègies de control de tensió per a diferents combinacions de materials són les següents:
Laminació de plàstic-a-plàstic (p. ex. BOPP/PE): s'utilitza un control de tensió segmentat, la tensió de desenrotllament primària és lleugerament superior a la tensió d'alliberament posterior al-recobriment i la tensió de la bobina és una disminució cónica (con Menor o igual al 20%) per evitar l'arrugada del nucli.
Paper-membranes compostes de plàstic: les membranes de paper-compostes de plàstic són sensibles a la humitat i requereixen producció a humitat ambiental inferior o igual al 60%. tensió baixa-tensió del paper de laminatge Menor o igual a 3 N/m) eviteu canvis de mida i bombolles a causa de l'absorció d'humitat.
Laminació de paper d'alumini: el paper d'alumini és molt prim (generalment 7-9 μm) i requereix un desenrotllament de baixa tensió (tensió inferior o igual a 1,5 N/m) i un rotlle de guia d'alta precisió (error de paral·lelisme inferior o igual a 0,05 mm) per evitar trencaments o arrugues.
El control-en temps real i l'ajust del control de la tensió és essencial. Una empresa va instal·lar sensors de tensió a la secció laminar i els va combinar amb un sistema de control de bucle tancat-per limitar les fluctuacions de tensió a ± 0,5 N, augmentant significativament la planitud de la pel·lícula laminar.
2.3 Optimització del procés de curat
El curat d'adhesius sense dissolvent-sense dissolvent és un procés d'enllaç-químic, i el control de la temperatura i el temps s'ha d'ajustar segons les propietats del material:
Per a envasos generals (per exemple, BOPP/CPP): temperatura de curat de 35-40 graus durant 24 hores, complint els requisits normals de resistència a la pell.
Envasos de destil·lació a -alta temperatura (p. ex. PET/AL/CPP): s'han d'utilitzar adhesius de curat ràpid, amb temperatures de curat augmentades a 45-50 graus i el temps escurçat a 12 hores, per evitar que la capa adhesiva s'estovi a altes temperatures.
Laminació de pel·lícula metal·litzada: es requereixen temperatures baixes (menys o iguals a 30 graus) durant l'etapa de curat inicial per evitar que la capa metàl·lica caigui a causa de l'expansió tèrmica; les temperatures augmenten gradualment fins als 40 graus durant la fase intermèdia per facilitar les reaccions-creuades.
El control de la humitat en un ambient de conservació també és essencial. Els adhesius d'un-component depenen de la humitat de l'aire per solidificar-se. Si la humitat ambiental és inferior al 40%, s'ha d'utilitzar un dispositiu de polvorització per rehidratar; Els adhesius de dos-components requereixen un control estricte de control d'humitat (40-60%) per evitar que la capa adhesiva es torni trencadissa a causa de l'absorció d'humitat.
3. Casos pràctics de combinacions típiques de materials
3.1 Estructura d'embalatge de la rèplica PET/AL/CPP
L'estructura ha de poder ser retorta a alta-temperatura a 121 graus durant 30 minuts, la qual cosa comporta una gran demanda de la resistència a la calor i del pes del recobriment de l'adhesiu. Els aspectes més destacats de l'optimització de processos inclouen:
Selecció d'adhesius: els adhesius de poliuretà de dos-components tenen els avantatges d'una alta densitat de reticulació i una excel·lent resistència a la calor.
Control del pes del recobriment: 2,8 g/m2 per a la capa PET/AL i 3,0 g/m2 per a la capa AL/CPP, assegurant l'adhesió entre capes a altes temperatures.
Procés de curat: El curat es fa per etapes: 4 hores a 35 graus per 4 curats, 8 hores a 45 graus per 8 curats i 12 hores a 50 graus per 12 curats per evitar la fragilitat de la capa adhesiva.
Control de tensió: 12 N per a PET, 12 N per a paper d'alumini i 2,0 N per a CPP per evitar que la làmina es trenqui o s'estiri.
3.2 Estructura de laminació metàl·lica VMPET/PE
La laminació de la pel·lícula metal·litzada és propensa a problemes com ara la transferència de capes metàl·liques i taques blanques, que requereixen ajustaments de procés específics:
Selecció d'adhesius: les pel·lícules metal·litzades utilitzen un adhesiu especial, la distribució del pes molecular és estreta i l'adhesió amb la capa metàl·lica és forta.
Control del pes del recobriment: el pes del recobriment es controla 1,8-2,2 g/m2 per evitar la pèrdua de despreniment de la capa metàl·lica a causa d'una adherència inadequada.
Laminació: la pressió del corró laminat s'augmenta a 0,4 MPa per facilitar la penetració de l'adhesiu a la porositat de la capa metàl·lica.
2. Control ambiental: la humitat de l'entorn de producció es manté al 50% per evitar l'oxidació de la capa metàl·lica.
3.3 Estructura de laminació de substrats basats en paper-i pel·lícula plàstica
El paper-laminat de plàstic ha de resoldre els problemes de la deformació de l'absorció d'humitat del paper i la penetració de l'adhesiu:
Pre-tractament: el paper ha de tenir un tractament corona (tensió superficial superior o igual a 38 mN/m) amb un contingut d'humitat inferior o igual al 8%.
Selecció d'adhesius: utilitzant un adhesiu hidratant d'un component, la seva velocitat de curat es pot combinar amb la taxa d'absorció d'humitat del paper.
Control del pes del recobriment: el pes del recobriment està entre 2,0 i 2.5 2.0-2.5 g/m2 per compensar l'absorció de l'adhesiu pels porus del paper.
Control de tensió: tensió del paper Menor o igual a 3 Menor o igual a 3 N/m, laminació de baixa tensió-, producció lenta (velocitat de línia Menor o igual a 150 m/min) per evitar el trencament del paper.
4. Tendències d'optimització de processos i perspectives de futur
Amb els avenços en la ciència dels materials i la tecnologia dels equips, els processos de laminació sense dissolvents s'estan avançant cap a processos més eficients, intel·ligents i funcionals:
Laminació ultra-alta-velocitat: la velocitat de la línia del dispositiu augmenta de 400 m/min a 800 m/min, la qual cosa requereix un control de tensió d'alta precisió i un adhesiu de curat ràpid.
Control intel·ligent: un sistema de detecció en línia basat en la visió artificial pot controlar el pes, la tensió i la qualitat del laminat dels recobriments en temps real mitjançant algorismes d'intel·ligència artificial i ajustar automàticament els paràmetres del procés.
Laminació funcionalitzada: Desenvolupar adhesius especialitzats i processos de laminació integrats per a materials degradables com el PLA, incorporant característiques d'alta barrera, antibacterià i etiquetatge intel·ligent.
Repte d'elaboració: per complir els requisits de laminació de pel·lícules ultrafines de menys de 8 micres de gruix, s'ha d'optimitzar la precisió de la unitat de recobriment i els sistemes de control de tensió per evitar el trencament de la pel·lícula.
V. Conclusió:
Les màquines de laminació sense dissolvents requereixen optimitzar el pes del recobriment, el control de la tensió i el procés de curat segons les propietats dels diferents materials. Mitjançant un control precís dels paràmetres del procés i la verificació pràctica dels casos típics, es pot millorar significativament l'estabilitat de la qualitat i l'eficiència de producció dels laminats. En el futur, amb la integració de tecnologia intel·ligent i materials funcionals, els processos de laminació sense dissolvents tindran un paper més important en el camp dels envasos verds.