В процеса на сухо ламиниране на пластмасови опаковки подготовката на лепилото е една от най-критичните контролни точки. Подготовката на лепилото се отнася до смесване на лепилната основа, втвърдителя и разтворителя в съответствие с определени съотношения и правилни работни процедури за образуване на хомогенен лепилен разтвор, използваем в производствени машини.
Проблеми с качеството при ламиниране, причинени от неправилна подготовка на лепилото, са често срещани в предприятията за печат и опаковане. Примерите включват силно недостатъчно-втвърдяване на адхезивния слой поради недостатъчно или липса на добавен втвърдяващ агент; непълно втвърдяване, причинено от небалансирани адхезивни съотношения, което води до извиване на ръбове, разслояване на алуминий или изтичане в топлинно-запечатани зони по време на изработване на торбички; недостатъчно тегло на покритието и нестандартна якост на обелване, причинени от прекомерно добавяне на разтворител; и лошо ламиниране, дължащо се на не-стандартно повторно използване на остатъци от лепило, между другото.
По-долу са обобщени методите за подготовка и предпазните мерки за често използвани дву{0}}компонентни лепила за сухо ламиниране-на основата на разтворители, за справка от оператори и мениджъри на първа линия.
I. Значение на техническите данни за лепило (Ръководство за употреба на лепило)
Техническите данни са важна справка преди да използвате лепила. За да се подготви правилно лепилото, първо трябва да се получи техническата документация, предоставена от производителя на лепилото, която изброява стандартните съотношения на смесване за различните работни концентрации. Тези съотношения обикновено се определят чрез лабораторни тестове от производителя, въз основа на пълната реакция на основна смола и втвърдител, с добавен лек излишък от изоцианатни групи от втвърдителя, за да се компенсира потреблението от външни несигурности.
Повечето предприятия издават технологични листове за специфични продукти в процеса на ламиниране, които определят съотношенията на смесване на лепилото въз основа на техническите данни на производителя и други влияещи фактори. Някои предприятия също установяват стандартни оперативни процедури за подготовка на лепило, които ясно определят съотношенията за всички лепила, използвани в-фирмата.
По принцип подготовката на лепилото трябва да следва стандартните спецификации. Всяка корекция на съотношението при специални условия трябва да се основава на тези стандартни формули. По-специално, промените в съотношението-към-втвърдител-агент изискват разглеждане на сложни влияещи фактори и не трябва да се коригират произволно от оператора. Таблиците по-долу показват извадки от техническите данни на лепилото и спецификациите на процеса на ламиниране на предприятието.
Връзка между твърдо съдържание и разредител по време на разреждане
Таблица 1
|
Елемент/Параметър/Име |
Твърдо съдържание |
Стандартно съотношение (кг) |
Работно съотношение (кг) |
|||
|
Основен агент |
Втвърдяващ агент |
Основен агент |
Втвърдяващ агент |
Етил ацетат |
||
|
HT3260A/B |
35% |
5 |
1 |
20 |
4 |
18.9 |
|
30% |
5 |
1 |
20 |
4 |
26 |
|
|
25% |
5 |
1 |
20 |
4 |
36 |
|
|
20% |
5 |
1 |
20 |
4 |
51 |
|
Таблица 2
|
Инструкции за процеса на ламиниране |
||||||
|
Последователност |
Лепилен модел |
Съотношение на смесване на лепило |
Тегло на покритието (g/m2) |
Анилокс валяк |
Страна на покритието |
Страна за ламиниране |
|
1 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Корона{0}}третирана страна на PET |
Матирана страна на AL |
|
2 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Светла страна на алуминиево фолио |
Повърхност от найлонова ролка |
|
3 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Оригинална страна от найлон,-обработена с корона |
Корона{0}}третирана страна на RCPP |
II. Изисквания към производствения процес
Работната концентрация (съдържанието на твърдо вещество в сместа) се определя от необходимото тегло на покритието и броя на линиите на валяка за покритие, в съответствие с изискванията на производствения процес. След това съотношението на смесване се потвърждава чрез справка с ръководството за употреба на лепилото или производствения лист.
Различните видове продукти - като обикновени дву-слойни структури, структури,-съдържащи алуминиево фолио, или високо{3}}ретортни структури - имат различни изисквания за тип лепило и тегло на покритието. Тези разлики пряко влияят на необходимото съотношение на смесване на лепилото.
Производствените процеси се установяват чрез цялостно отчитане на техническите данни за лепилото, вида на продукта, сервизната среда, данните от тестването и други фактори. Следователно, съотношението на смесване преди употреба трябва да отговаря на изискванията на производствения процес, докато техническите данни за лепилото остават важна справка.
III. Влияние на околната среда и експлоатационните условия
Съотношенията на смесване на лепилото се влияят от няколко обективни условия, главно както следва:
1. Изисквания за якост на ламиниране при отлепване
Различните видове продукти обикновено имат специфични изисквания за якост на обелване. Освен разумно проектиране на теглото на покритието, това може да се постигне и чрез фина-настройка на съотношението-основа към-втвърдител-агент. Например за филми с общо-алуминиево покритие, които не използват специално лепило за-алуминиево покритие, намаляването на съотношението на втвърдяващия агент може да облекчи разслояването на алуминия и да подобри здравината на отлепване (трябва да се оценят други рискове за качеството от тази практика). Дозата на втвърдителя обикновено се намалява с 10%–20% на базата на стандартното количество. Например, стандартно съотношение на база:втвърдител=5:1 може да се коригира до 5:0,8. За да се гарантира качеството на продукта, действителният коефициент на намаление трябва да бъде проверен чрез тестване и документиран в стандартни технически данни.
За високо{0}}температурни продукти за реторта, за да се намали намаляването на якостта на отлепване след реторта, съотношението на втвърдяващия агент обикновено се увеличава с 3%–5%, за да се подобри твърдостта на адхезивния слой и да се устои на влошаване на якостта. При ултра-висока температура и влажност (влажност > 90%), производството на ретортни опаковки не се препоръчва дори с повишено количество втвърдител.
2. Брой линии на ролките за нанасяне на покритие
Много производители на опаковки имат ограничен набор от валяци за сухо ламиниране, като понякога използват един валяк за всички продукти. Когато броят на линиите е неподходящ, но се изисква стабилно тегло на покритието, работната концентрация на адхезивния разтвор трябва да се коригира. Валяк за покритие с фини линии осигурява по-ниско тегло на покритието, така че е необходима по-ниска работна концентрация чрез увеличаване на съотношението на разтворителя. Валяк с груби линии осигурява по-голямо тегло на покритието, което изисква по-висока работна концентрация и следователно по-малко разтворител.
Регулирането на съотношенията, за да се компенсират ограниченията на ролките, често увеличава разходите (загуба от изпаряване на разтворителя) или причинява дефекти в качеството, като бели петна, дължащи се на запушване на анилокс. В рамките на ограниченията на ролките за нанасяне на покритие, работната концентрация се регулира чрез промяна на добавянето на разтворител, за да се контролира теглото на покритието.
3. Сезонни промени и температура и влажност на околната среда
Сезонните и метеорологичните промени -, като разликите в температурата и влажността между зимата и лятото, или кратките влажни периоди в Южен Китай - значително влияят на адхезивните съотношения. Идеалната среда е 25±5 градуса и 50%–60% относителна влажност. Поддържането на тези условия през цялата година-е трудно в-температурни-контролирани, незатворени-работилници.
В среда с висока-температура и висока{1}}влажност (влажност > 85%, температура > 35 градуса), разтворителят се изпарява по време на циркулацията на лепилото в резервоара за лепило. По-хладното лепило абсорбира влагата и кондензираната вода може да се смеси, като погълне част от втвърдяващия агент. Следователно, когато влажността надвиши 85%, дозата на втвърдителя обикновено се увеличава с 5%–10%, за да се компенсира потреблението,-свързано с влагата.
При много ниски температури, дори при същата работна концентрация, вискозитетът се увеличава, възпрепятствайки преноса на лепилото. За да се подобри ефективността на трансфера, пропорцията на разтворителя може да се увеличи с приблизително 10%, за да се намали вискозитета с 2-3 секунди. Въпреки това, действителното тегло на покритието също зависи от броя на анилоксовите линии, дълбочината на клетките, типа на ролката, скоростта на машината, налягането, налягането на ракелното острие и нивото на третиране с корона на филма. Ефективността трябва да бъде проверена, за да се гарантира, че е постигнато целевото тегло на покритието. Като алтернатива, лепила с високо-твърдо вещество и нисък-вискозитет могат да се използват за ниски-температурни условия.
4. Стабилност на вискозитета
Адхезивните съотношения трябва да се определят въз основа на твърдото съдържание на основата и втвърдителя и необходимата работна концентрация. Както беше отбелязано по-рано, много фактори влияят върху това дали е постигнато-проектираното тегло на покритието, сред които вискозитетът е критичен.
Вискозитетът се влияе от адхезивните свойства, съотношението на смесване (дозата на разтворителя) и температурата на околната среда. Стабилното покритие изисква стабилен адхезивен вискозитет при постоянни условия.
По време на работа непрекъснатото изпаряване на разтворителя увеличава вискозитета и обикновено увеличава теглото на покритието, ако разтворителят не се допълва. Следователно, по време на редовна употреба, вискозитетът трябва да се стабилизира чрез ръчно добавяне на разтворител на интервали или чрез автоматични контролери за вискозитет. Стабилната работна концентрация осигурява стабилно тегло на покритието. Поддържането на целевия вискозитет за последователно приложение ще промени съотношението-разтворител на лепилото.
5. Ненормално качество на материала или свойства на материала
Материалните аномалии се отнасят до известни проблеми като прекомерно съдържание на остатъчни-разтворители на основата на алкохол в отпечатаните филми или нестандартна чистота на разтворителя преди подготовката на лепилото. Например, ако изопропилов алкохол (или етанол) в отпечатани филми надвишава 5 mg/m², дозата на втвърдителя обикновено се увеличава с 1%–3%. Ако се използва рециклиран етилацетат с чистота под 99,5% -, особено когато общият алкохол и влага надвишават 0,2% - втвърдителят се увеличава с 3%–5%, за да се противодейства на консумацията на изоцианатни групи. Стандартно съотношение от 5:1 може да стане 5:1,05. Такива филми носят високи рискове за качеството, включително потенциална недостатъчна якост на обелване и устойчиви високи остатъчни разтворители.
Забележка: Тази корекция на съотношението е само спешно средство, а не рутинна практика. Първопричината - прекомерни остатъчни разтворители и ниска чистота на разтворителя - трябва да се обърне внимание на източника.
Regarding material properties: nylon film is highly hygroscopic. For lamination involving nylon, curing agent is typically increased by 3%–5%, or 5%–10% under high humidity (>85% относителна влажност).
6. Повторно използване на остатъците от лепило
Остатъчното лепило обикновено се отнася до приготвено лепило, извлечено от резервоара за лепило (несмесеното лепило в запечатани оригинални контейнери обикновено може да се използва нормално). Срокът на годност на остатъчното лепило обикновено е не повече от 48 часа или 12 часа за бързо-втвърдяващите се лепила. Дори съхраняван при 4 градуса, той може да се емулгира и да побелее с течение на времето; силно емулгираното лепило трябва да се изхвърли.
За спестяване на разходи краткотрайно{0}}съхраненото остатъчно лепило може да се използва повторно чрез смесване с прясно лепило. Сместа се довежда до необходимата работна концентрация според съотношението прясно лепило, разбърква се напълно и се измерва нейният вискозитет. Остатъчното лепило се смесва с прясно лепило при 5%–30% от теглото, разбърква се старателно и се проверява отново за вискозитет.
Ако вискозитетът е по-нисък от този на прясното лепило, добавете основа и втвърдител пропорционално, за да възстановите първоначалния вискозитет (често причинен от излишния разредител от почистването с анилокс).
Ако вискозитетът е по-висок, добавете пресен разтворител, за да достигнете целевия вискозитет (причинен от прекомерно изпаряване на разтворителя и високо съдържание на твърди вещества).
Съотношението на смесване зависи от вида на продукта: приемливо за общи продукти, не се препоръчва за ретортни опаковки. Колкото по-силно е емулгирането, толкова по-ниска е пропорцията. Всяко добавяне на остатъчно лепило променя съотношението-разтворител на лепилото.
Повторното използване на остатъци от лепило включва рискове за качеството и трябва да се основава на вида на продукта и оперативния опит. Важно е, че остатъците от лепило могат да се смесват само с прясно лепило от същия производител и модел. Не могат да се смесват лепила от различни производители. За различни модели от един и същи производител следвайте инструкциите на доставчика.
IV. Стандартизирано управление
Като се има предвид значението на правилната подготовка на лепилото и стабилните съотношения, на практика е необходимо стандартизирано управление. Стандартните оперативни процедури за подготовка на лепило за сухо ламиниране трябва да покриват оперативните изисквания и рисковете, които трябва да се избягват, както е посочено в таблицата по-долу.
Таблица 3
V.
|
стъпка |
Описание на операцията |
Забележки |
|
1 |
В зависимост от вида на лепилото, използвано за продукта, изходът на смяната или количеството на поръчката, комбинирани със съотношението в листа на производствения процес, изчисляват съответната дозировка на основния агент, втвърдителя и разтворителя и вземат съответния основен агент на лепилото, втвърдител и разтворител и ги поставят в зоната за смесване на лепило. (При никакви обстоятелства, без съгласието на техническия отдел, не е забранено да променяте съотношението на лепилото по желание) |
Кофата с лепило е без повреди и замърсявания, информацията на етикета е пълна и съдържанието на идентификацията не е непълно. (Продуктите с изтекъл срок на годност са забранени за употреба) |
|
2 |
Извадете разтворителя (етил ацетат), необходим за съответния процес на обработка от резервоара за разтворител или тръбопровода за разтворител, претеглете го с електронна стандартна везна и го поставете временно, като обърнете внимание на номера на партидата и състоянието на качеството на разтворителя. Забранени са материали с изтекъл срок на годност и неквалифицирани разтворители. |
Преди да вземете разтворителя, трябва да премахнете статичното електричество върху ръцете и тялото. Използвайте специални инструменти за отваряне на кофите с разтворител и лепило, като е забранено директното удряне с метални предмети. |
|
3 |
Първо изсипете определено количество разтворител в кофата за смесване на лепило, около 1/3 от общата доза на това смесване на лепило, след това изсипете основния агент, около 1/2 от общата доза на това смесване на лепило, разбъркайте напълно в същата посока за 3 минути, след това изсипете втвърдителя. По време на добавянето на втвърдителя, разбърквайте, докато добавяте, след това изплакнете кофата, съдържаща втвърдителя, с разтворител и изсипете почистващата течност в кофата с лепило. За една група или по-малко от една група количество за смесване на лепило наведнъж можете също първо да излеете 1/2 от разтворителя, да излеете цялата кофа с основния агент, да разбъркате равномерно, да излеете точно претегления втвърдител, да разбъркате, докато изливате, да вземете останалия разтворител, за да почистите кофата с лепило и кофата с втвърдител и да излеете в кофата с разтворител, накрая да излеете целия останал разтворител в кофа с лепило и разбъркайте равномерно. |
Смесването на лепилото трябва да се извършва във фиксирана зона на цеха, с умерена температура и влажност и добра вентилация. Забранено е извършването в зона с овлажняващи дюзи или в затворено пространство. Втвърдителят трябва да се излее напълно и стената на кофата трябва да се почисти старателно. |
|
4 |
Разбъркайте равномерно с пневматична бъркалка (разбъркайте 3 минути), след това изсипете останалия основен агент, изплакнете кофата с основния агент с останалия разтворител, изсипете го в кофата с лепило и след това отново разбъркайте равномерно (разбърквайте повече от 2 минути). |
Пълното разбъркване е важна стъпка в подготовката на лепилото и определеното време за разбъркване трябва да бъде достигнато според честотата на разбъркване. |
|
Стъпки: Разтворител - Основен агент - Разбъркайте - Втвърдител (разбърквайте, докато добавяте, почистете кофата с втвърдител) - Разбъркайте кофата с основния агент - Измийте кофата с основния агент и изсипете останалия разтворител - Разбъркайте равномерно. |
||
|
5 |
Използвайте хронометър и чаша No. 3 Zahn, за да измерите точно вискозитета на приготвеното лепило и го запишете като стандартен вискозитет за официална употреба. Ако бъде открита някаква аномалия, незабавно докладвайте за нея на ръководителя за справяне. След като лепилото е приготвено, капакът трябва да се затвори незабавно и трябва да се попълни протоколът за смесване на лепилото. (Записът трябва да включва датата на записа, миксера за лепило, времето за смесване на лепилото, времето за употреба, количеството, вискозитета и друго съдържание) |
Ако приготвеното лепило не се използва временно, кофата с лепило трябва да бъде плътно покрита. Тествайте отново вискозитета преди употреба. |
|
6 |
По време на процеса на използване, вискозитетът на използваното лепило трябва да се тества на всеки 25 минути. Ако измерените секунди надвишават началните секунди с 1s, трябва да се добави подходящо количество разтворител, за да се коригира, за да се върне към началните секунди (стандартна концентрация). |
По време на употребата на лепилото трябва да се поддържа стабилен вискозитет. (Когато използвате инструмента за автоматичен контрол на вискозитета на лепилото, проверявайте го поне веднъж на всеки 2 часа, за да се уверите, че вискозитетът, показан от инструмента, в общи линии съответства на ръчно измерения вискозитет.) |
|
Ако по време на подготовката и процеса на употреба се установи някаква аномалия на лепилото, незабавно докладвайте на ръководителя за обработка. (Когато добавяте разтворител, циркулационната помпа за лепило трябва първо да се изключи и циркулационната помпа за лепило може да се включи след пълно разбъркване) |
||
|
7 |
Запечатайте останалото лепило след изключване с композитен филм и маркирайте модела на лепилото, секундите, часа и датата върху кофата. След като завършите горната работа, съхранявайте го в хладилника на работилницата. При производство на следваща поръчка, ако остатъчното лепило не е надвишило 24 часа, то може да се смеси с новоприготвеното лепило в съотношение не повече от 20%. Обърнете внимание, че моделът на лепилото трябва да е един и същ. Ако се установи, че е надвишило 24 часа, е необходимо да се провери дали се е влошило и да се запише резултатът от визуалната проверка във „Формуляр за протокол за проверка на оставащото лепило“ (разбъркайте за 2 минути, за да видите дали има обезцветяване или побеляване). Ако се е развалило, то се третира като отпадъчно лепило, а бракуваното количество се регистрира. Отпадъчният разтворител и отпадъчното лепило могат да се съхраняват само в специални контейнери с ясна идентификация и да се транспортират до склада за опасни отпадъци за запечатано временно съхранение. Не ги изсипвайте на случаен принцип. |
Използването на останалото лепило трябва да бъде потвърдено от персонала на отдела за проверка на качеството. Работниците в сервиза не могат да го използват по свое усмотрение. При необходимост уведомете техническия ръководител, за да потвърдите отново дали е наличен. |
Заключение
Подготовката на лепилото е жизненоважна в процеса на сухо ламиниране. Ключът е да следвате спецификациите на процеса, като същевременно вземете предвид структурата на продукта, производствената среда, ефективността на лепилото и условията на обслужване. Трябва стриктно да се избягват човешки грешки, като произволно регулиране на дозата на втвърдителя, недостатъчно време за смесване или случайно пропускане на втвърдител.
Правилната подготовка на лепилото е от основно значение за осигуряване на качеството на сухия ламиниран продукт и не трябва да се пренебрегва. Вече се предлагат специализирани системи за смесване на лепила за сухо ламиниране, позволяващи автоматично или полу{1}}автоматично приготвяне. Тези системи осигуряват по-добре стабилни съотношения на смесване, минимизират човешката грешка при ръчно приготвяне, контролират разходите за разтворители и допълнително поддържат постоянно качество на ламиниране.
