У процесі сухого ламінування пластикової упаковки підготовка клею є однією з найважливіших контрольних точок. Підготовка клею означає змішування клейової основи, затверджувача та розчинника відповідно до заданих пропорцій і правильними робочими процедурами для утворення однорідного клейового розчину, який можна використовувати на виробничих машинах.
Аварії з якістю ламінування, спричинені неправильною підготовкою клею, є поширеними на поліграфічних і пакувальних підприємствах. Приклади включають серйозне недостатнє-затвердіння клейового шару через недостатню кількість або відсутність доданого затверджувача; неповне затвердіння, спричинене незбалансованим співвідношенням адгезиву, що призводить до скручування країв, відшарування алюмінію або витоку на тер-запечатаних ділянках під час виготовлення мішка; недостатня вага покриття та нестандартна міцність на відрив, викликані надмірним додаванням розчинника; і погане ламінування через не-стандартне повторне використання залишків клею, серед іншого.
Нижче наведено короткий опис методів підготовки та запобіжних заходів для широко використовуваних двох{0}}компонентних розчинників-на основі сухого ламінаційного клею для довідки операторів і керівників на передовій роботі.
I. Важливість технічних даних клею (Інструкція з використання клею)
Технічні дані є важливою довідкою перед використанням клеїв. Щоб правильно приготувати клей, спочатку необхідно отримати технічну документацію від виробника клею, в якій вказані стандартні пропорції змішування для різних робочих концентрацій. Ці співвідношення зазвичай визначаються виробником шляхом лабораторних випробувань на основі повної реакції базової смоли та затверджувача з невеликим надлишком ізоціанатних груп із затверджувача, доданим для компенсації споживання через зовнішні невизначеності.
Більшість підприємств видають технологічні інструкції для конкретних продуктів у процесі ламінування, в яких вказано співвідношення змішування клею на основі технічних даних виробника та інших факторів, що впливають. Деякі підприємства також встановлюють стандартні робочі процедури для приготування клею, які чітко визначають співвідношення для всіх клеїв, що використовуються в-дому.
Загалом підготовка клею повинна відповідати стандартним специфікаціям. Будь-яке коригування співвідношення за особливих умов має базуватися на цих стандартних формулах. Зокрема, зміни у співвідношенні основи-до-затверджувача-вимагають урахування складних факторів впливу та не повинні довільно коригуватися оператором. У таблицях нижче наведено витяги з технічних даних клею та специфікацій процесу ламінування підприємства.
Зв'язок між вмістом твердої речовини та розчинником під час розведення
Таблиця 1
|
Елемент/Параметр/Назва |
Твердий вміст |
Стандартне співвідношення (кг) |
Робочий коефіцієнт (кг) |
|||
|
Основний агент |
Затверджувач |
Основний агент |
Затверджувач |
Етилацетат |
||
|
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 |
|
Таблиця 2
|
Інструкція по процесу ламінування |
||||||
|
Послідовність |
Клейка модель |
Співвідношення суміші клею |
Вага покриття (г/м2) |
Ролик анілоксу |
Сторона покриття |
Сторона ламінування |
|
1 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Корона{0}}оброблена сторона ПЕТ |
Матова сторона AL |
|
2 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Світла сторона алюмінієвої фольги |
Поверхня нейлонового рулону |
|
3 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Оригінальна нейлонова-оброблена сторона |
Корона-оброблена сторона RCPP |
II. Вимоги до виробничого процесу
Робоча концентрація (вміст твердої речовини в суміші) визначається необхідною масою покриття та кількістю рядків валика для покриття відповідно до вимог виробничого процесу. Співвідношення змішування потім підтверджується, звертаючись до інструкції з використання клею або аркуша процесу виробництва.
Різні типи продуктів -, такі як звичайні дво-шарові структури, структури,-що містять алюмінієву фольгу, або високо{3}}ретортні структури - мають різні вимоги до типу клею та ваги покриття. Ці відмінності безпосередньо впливають на необхідне співвідношення змішування клею.
Виробничі процеси встановлюються шляхом всебічного врахування технічних даних клею, типу продукту, умов експлуатації, даних випробувань та інших факторів. Таким чином, співвідношення змішування перед використанням має відповідати вимогам виробничого процесу, тоді як технічні дані клею залишаються важливою довідкою.
III. Вплив навколишнього середовища та умов експлуатації
Співвідношення змішування клею залежать від кількох об’єктивних умов, головним чином наступних:
1. Вимоги до міцності ламінування на відрив
Різні типи продукції зазвичай мають особливі вимоги до міцності на розрив. Окрім розумного визначення ваги покриття, цього також можна досягти шляхом точного-настроювання співвідношення-основи-затверджувача-. Наприклад, для загальних плівок із-алюмінієвим покриттям, у яких не використовується спеціальний клей для-алюмінієвого покриття, зменшення співвідношення затверджувача може пом’якшити відшарування алюмінію та покращити міцність на відшарування (слід оцінити інші ризики якості, пов’язані з такою практикою). Дозування затверджувача зазвичай зменшують на 10–20% від стандартної кількості. Наприклад, стандартне співвідношення основа:затверджувач=5:1 може бути скориговано до 5:0,8. Щоб гарантувати якість продукту, фактичний коефіцієнт зменшення має бути перевірений шляхом тестування та задокументований у стандартних технічних даних.
Для високо{0}}температурних реторт-продуктів, щоб зменшити зниження міцності на розрив після реторти, співвідношення затверджувача зазвичай збільшують на 3%–5%, щоб підвищити твердість клейового шару та протистояти зниженню міцності. При над-високій температурі та вологості (вологість > 90%) виготовлення ретортних пакетів не рекомендується навіть із підвищеною кількістю затверджувача.
2. Кількість рядків валиків для покриття
Багато виробників упаковки мають обмежений асортимент валиків для сухого ламінування, іноді використовують один валик для всіх продуктів. Якщо кількість ліній є невідповідною, але необхідна стабільна вага покриття, робочу концентрацію клейового розчину необхідно відрегулювати. Валик для нанесення покриття з тонкими лініями забезпечує меншу вагу покриття, тому потрібна менша робоча концентрація за рахунок збільшення співвідношення розчинника. Валик із грубими лініями забезпечує більшу вагу покриття, що вимагає вищої робочої концентрації та, отже, меншої кількості розчинника.
Регулювання коефіцієнтів для компенсації обмежень роликів часто збільшує витрати (втрати на випаровування розчинника) або спричиняє дефекти якості, такі як білі плями через закупорку анілоксу. У межах обмежень валиків для нанесення покриття робоча концентрація регулюється зміною додавання розчинника для контрольної маси покриття.
3. Сезонні зміни, температура й вологість навколишнього середовища
Сезонні та погодні коливання -, такі як різниця в температурі та вологості між зимою та літом, або короткочасні періоди зволоження на півдні Китаю - значно впливають на співвідношення клею. Ідеальне середовище – 25±5 градусів і відносна вологість 50–60%. Підтримувати ці умови протягом року-важко в-температурних-не-закритих майстернях.
У середовищах із високою-температурою та високою{1}}вологістю (вологість > 85%, температура > 35 градусів) розчинник випаровується під час циркуляції клею в резервуарі для клею. Більш холодний клей поглинає вологу, і конденсована вода може з’явитися, споживаючи частину затверджувача. Тому, коли вологість перевищує 85%, дозу затверджувача зазвичай збільшують на 5–10%, щоб компенсувати споживання-вологості.
При дуже низьких температурах, навіть при тій самій робочій концентрації, в’язкість збільшується, перешкоджаючи переносу клею. Щоб покращити ефективність перенесення, пропорцію розчинника можна збільшити приблизно на 10%, щоб зменшити в’язкість на 2–3 секунди. Однак фактична вага покриття також залежить від кількості ліній анілоксу, глибини комірок, типу валика, швидкості машини, тиску, тиску ракельного леза та рівня обробки плівки коронним розрядом. Необхідно перевірити продуктивність, щоб забезпечити досягнення цільової ваги покриття. Крім того, для умов низької-температури можна використовувати клеї з високим-твердим вмістом і низькою-в’язкістю.
4. Стабільність в'язкості
Коефіцієнт адгезії необхідно визначати на основі вмісту твердої речовини основи та затверджувача та необхідної робочої концентрації. Як зазначалося раніше, багато факторів впливають на те, чи буде досягнуто-запланованої ваги покриття, серед яких в’язкість є критичною.
На в'язкість впливають адгезійні властивості, співвідношення змішування (дозування розчинника) і температура навколишнього середовища. Стійке покриття вимагає стабільної в’язкості клею за постійних умов.
Під час роботи безперервне випаровування розчинника збільшує в’язкість і зазвичай збільшує вагу покриття, якщо розчинник не поповнюється. Тому під час регулярного використання в’язкість необхідно стабілізувати, додаючи розчинник вручну через проміжки часу або за допомогою автоматичних контролерів в’язкості. Стабільна робоча концентрація забезпечує стабільну вагу покриття. Підтримання цільової в’язкості для рівномірного нанесення змінить співвідношення розчинників клею-.
5. Ненормальна якість або властивості матеріалу
Матеріальні аномалії стосуються відомих проблем, таких як надмірна кількість залишків спирту-розчинників у надрукованих плівках або нестандартна чистота розчинника перед приготуванням клею. Наприклад, якщо вміст ізопропілового спирту (або етанолу) у надрукованих плівках перевищує 5 мг/м², дозу затверджувача зазвичай збільшують на 1–3%. Якщо використовується перероблений етилацетат із чистотою нижче 99,5% -, особливо коли загальний вміст спирту та вологи перевищує 0,2% -, кількість затверджувача збільшується на 3%–5%, щоб протидіяти споживанню ізоціанатних груп. Стандартне співвідношення 5:1 може стати 5:1,05. Такі плівки несуть високі ризики для якості, включно з потенційно недостатньою міцністю на відрив і високим вмістом залишкових розчинників.
Примітка: це коригування співвідношення є лише екстреним засобом, а не звичайною практикою. Першопричину - надлишок залишкових розчинників і низьку чистоту розчинника - необхідно усунути в джерелі.
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% відносної вологості).
6. Повторне використання залишків клею
Залишки клею, як правило, стосуються готового клею, отриманого з ємності для клею (незмішаний клей у герметичних оригінальних контейнерах зазвичай можна використовувати в звичайному режимі). Термін придатності залишків клею зазвичай становить не більше 48 годин або 12 годин для швидко-твердіючих клеїв. Навіть при зберіганні при 4 градусах він може емульгуватись і з часом побіліти; сильно емульгований клей необхідно викинути.
Щоб заощадити кошти,-залишки клею, що зберігаються на короткий час, можна повторно використати, змішавши зі свіжим клеєм. Суміш доводять до необхідної робочої концентрації відповідно до співвідношення свіжого клею, повністю перемішують і вимірюють її в'язкість. Залишки клею змішують зі свіжим клеєм у кількості 5–30% за вагою, ретельно перемішують і повторно перевіряють в’язкість.
Якщо в’язкість нижча, ніж у свіжого клею, пропорційно додайте основу та затверджувач, щоб відновити початкову в’язкість (часто викликане надлишком розчинника під час очищення анілоксу).
Якщо в’язкість вища, додайте свіжий розчинник, щоб досягти цільової в’язкості (через надмірне випаровування розчинника та високий вміст твердих речовин).
Пропорція змішування залежить від типу продукту: прийнятна для звичайних продуктів, не рекомендована для ретортних упаковок. Чим сильніше емульгування, тим менша частка. Будь-яке додавання залишків клею змінює співвідношення-розчинника клею.
Повторне використання залишків клею пов’язане з ризиком якості та має ґрунтуватися на типі продукту та досвіді експлуатації. Важливо, що залишки клею можна змішувати лише зі свіжим клеєм того ж виробника та моделі. Не можна змішувати клеї різних виробників. Для різних моделей одного виробника дотримуйтесь інструкцій постачальника.
IV. Стандартизоване управління
Враховуючи важливість належної підготовки адгезиву та стабільних співвідношень, на практиці необхідне стандартизоване керування. Стандартні операційні процедури для підготовки клею для сухого ламінування повинні охоплювати робочі вимоги та ризики, яких слід уникати, як зазначено в таблиці нижче.
Таблиця 3
V.
|
Крок |
Опис операції |
Зауваження |
|
1 |
Відповідно до типу клею, який використовується для виробу, вихід зміни або кількість замовлення в поєднанні з співвідношенням на аркуші виробничого процесу розраховують відповідну дозу основного агента, затверджувача та розчинника та беруть відповідний основний агент клею, затверджувач і розчинник і поміщають їх у зону змішування клею. (Ні в якому разі, без узгодження з технічним відділом, заборонено змінювати пропорцію клею за власним бажанням) |
Відро з клеєм не має пошкоджень і забруднень, інформація на етикетці повна, а ідентифікаційний вміст не є неповним. (Прострочена продукція заборонена до використання) |
|
2 |
Вийміть розчинник (етилацетат), необхідний для відповідного процесу обробки, з бочки з розчинником або трубопроводу з розчинником, зважте його за допомогою електронних стандартних ваг і тимчасово помістіть, зверніть увагу на номер партії та статус якості розчинника. Забороняється використовувати прострочені матеріали та некваліфіковані розчинники. |
Перед прийомом розчинника необхідно зняти статичну електрику на руках і тілі. Використовуйте спеціальні інструменти, щоб відкрити відра з розчинником і клеєм, а також заборонено безпосередньо стукати металевими предметами. |
|
3 |
Спочатку налийте певну кількість розчинника у відро для змішування клею, приблизно 1/3 від загальної дози цього змішування клею, потім влийте основний агент, приблизно 1/2 загальної дози цього змішування клею, повністю перемішуйте в тому ж напрямку протягом 3 хвилин, потім влийте затверджувач. Під час додавання затверджувача перемішуйте, потім промийте відро, що містить затверджувач, розчинником і вилийте рідину для очищення у відро для клею. Для однієї групи або менше однієї групи кількості змішування клею за один раз ви також можете спочатку влити 1/2 розчинника, влити все відро основного агента, рівномірно перемішати, влити точно зважений затверджувач, перемішати під час заливання, взяти решту розчинника, щоб очистити відро клею та відро з затверджувачем і вилити у відро з розчинником, нарешті вилити весь розчинник, що залишився в відро клею і рівномірно перемішайте. |
Змішування клею повинно проводитися в закритому приміщенні цеху з помірною температурою і вологістю і хорошою вентиляцією. Забороняється проводити в приміщенні з зволожуючими насадками або в закритому приміщенні. Затверджувач необхідно повністю вилити, а стінки ковша ретельно очистити. |
|
4 |
Рівномірно перемішайте пневматичною мішалкою (перемішуйте протягом 3 хвилин), потім додайте решту основного агента, промийте відро основного агента залишком розчинника, вилийте його у відро для клею, а потім знову рівномірно перемішайте (перемішуйте більше 2 хвилин). |
Повне перемішування є важливим етапом у приготуванні клею, і зазначений час перемішування повинен бути досягнутий відповідно до частоти перемішування. |
|
Етапи: Розчинник - Основний агент - Перемішайте - Затверджувач (перемішайте під час додавання, очистіть відро з затверджувачем) - Перемішайте відро з основним агентом - Промийте відро з основним агентом і вилийте розчинник, що залишився - Рівномірно перемішайте. |
||
|
5 |
Використовуйте секундомір і чашку No. 3 Zahn, щоб точно виміряти в’язкість приготовленого клею та записати її як стандартну в’язкість для офіційного використання. У разі виявлення будь-якої аномалії негайно повідомте про це керівнику для усунення. Після приготування клею необхідно негайно закрити кришку та заповнити протокол змішування клею. (Запис має включати дату запису, змішувач клею, час змішування клею, час використання, кількість, в’язкість та інший вміст) |
Якщо приготовлений клей тимчасово не використовувати, відро з клеєм необхідно щільно закрити. Перед використанням знову перевірте в'язкість. |
|
6 |
У процесі використання в'язкість використовуваного клею необхідно перевіряти кожні 25 хвилин. Якщо виміряні секунди перевищують початкові секунди на 1 с, необхідно додати відповідну кількість розчинника, щоб відрегулювати його для повернення до початкових секунд (стандартна концентрація). |
Під час використання клею необхідно підтримувати стабільну в'язкість. (При використанні приладу для автоматичного контролю в’язкості клею перевіряйте його принаймні один раз на 2 години, щоб переконатися, що в’язкість, показана приладом, в основному відповідає в’язкості, виміряній вручну.) |
|
Якщо під час приготування та використання клею буде виявлено будь-яку аномалію, негайно повідомте про це керівнику для поводження. (Під час додавання розчинника спочатку необхідно вимкнути циркуляційний насос клею, а після повного перемішування можна включити циркуляційний насос клею) |
||
|
7 |
Заклейте клей, що залишився після вимкнення, композитною плівкою та позначте на відрі модель клею, секунди, час і дату. Після виконання вищезазначених робіт зберігайте його в холодильнику майстерні. При виготовленні наступного замовлення, якщо залишки клею не перевищили 24 години, його можна змішувати з новоприготованим клеєм у співвідношенні не більше 20%. Зверніть увагу, що модель клею повинна бути однаковою. Якщо виявилося, що він перевищив 24 години, необхідно перевірити, чи не зіпсувався він, і записати результат візуального огляду у «Форму протоколу перевірки залишку клею» (перемішуйте протягом 2 хвилин, щоб побачити, чи є зміна кольору або побілка). Якщо він зіпсувався, його слід розглядати як відпрацьований клей, а кількість утилізованого клею реєструвати. Відпрацьований розчинник і відпрацьований клей можна зберігати тільки в спеціальних контейнерах, з чіткою ідентифікацією, і транспортувати на склад небезпечних відходів для герметичного тимчасового зберігання. Не насипайте їх безладно. |
Використання залишків клею має бути підтверджено персоналом відділу контролю якості. Оператори майстерні не можуть використовувати його за бажанням. При необхідності повідомте технічного менеджера, щоб він ще раз підтвердив наявність. |
Висновок
Підготовка клею є життєво важливою в процесі сухого ламінування. Головне – дотримуватися специфікацій процесу, враховуючи структуру продукту, виробниче середовище, продуктивність клею та умови експлуатації. Слід суворо уникати людських помилок, таких як довільне коригування дози затверджувача, недостатній час змішування або випадковий пропуск затверджувача.
Правильна підготовка клею є фундаментальною для забезпечення якості сухого ламінованого продукту, і нею не можна нехтувати. Зараз доступні спеціальні системи змішування клею для сухого ламінування, які забезпечують автоматичне або напівавтоматичне приготування. Ці системи краще забезпечують стабільні пропорції змішування, мінімізують людські помилки під час приготування вручну, контролюють витрати розчинників і додатково підтримують постійну якість ламінування.
