Povzetek: Študija raziskuje vpliv viskoznosti lepila na kakovost fleksibilne embalaže s poudarkom na poliuretanskih lepilih za suho laminacijo z vsebnostjo trdne snovi nad 70 %. Ta lepila, ki so bila uvedena v osemdesetih letih prejšnjega stoletja na tujih trgih, kažejo nizko viskoznost, tudi če se nanesejo z vsebnostjo trdne snovi nad 40 %, kar ima za posledico manjšo porabo topil, nižje stroške, prijaznost do okolja in odlično delovanje, zaradi česar so zelo priljubljena.
Od danes je opaziti, da domača suha lepila za laminacijo s 50-odstotno vsebnostjo trdne snovi še vedno imajo pomemben tržni delež. To kaže, da obstaja prostor za izboljšave v razumevanju proizvajalcev suhih lepil in proizvajalcev laminirane embalaže na domačem trgu.
Nadzor nad količino nanosa lepila je ključnega pomena pri postopkih suhe laminacije, saj pomembno vpliva na kakovost materialov za laminacijo. Nezadosten nanos lepila povzroči nekontinuirano tvorbo filma, kar ima za posledico madeže, ki vplivajo na vizualno kakovost materialov za laminacijo. Poleg tega zmanjša trdnost lepljenja, kar ogroža odpornost materiala proti vrenju in trdnost toplotnega tesnjenja.
Nasprotno pa prekomerno nanašanje lepila ne samo da potrati lepilo, ampak povzroči tudi gubanje in strjevanje filma, kar vodi do tuneliranja in zmanjšane učinkovitosti odpiranja. Poleg tega pretiran nanos lepila otežuje izhlapevanje topila, kar povzroči kopičenje topila v lepilni plasti, kar povzroča neželene vonjave.
Količino nanosa lepila je treba določiti na podlagi dejavnikov, kot so vrsta podlage, predvidena uporaba materialov za laminacijo in pogoji tiskanja. Bistven tehnološki vidik določanja količine je kontrola viskoznosti lepila.
V razpravah o lepilih je poudarek običajno na vsebnosti ali koncentraciji trdnih snovi, postkompozitni trdnosti lupljenja in različnih odpornostih. Vendar je treba pri ocenjevanju statusa lepila upoštevati tudi dejavnike, kot so hitrost prenosa lepila, prosojnost lepila in pogoji po prenosu, vključno s prisotnostjo, količino in velikostjo belih lis, kristalnih točk in točk lepila.
Formulirana lepila morajo ustrezati delovni viskoznosti (običajno nadzorovana med 15 do 20 sekundami za optimalen prenos lepila pri uporabi viskoznega lončka). Če delujete pri dovoljenih pogojih viskoznosti, je priporočljivo izbrati višje koncentracije, da zmanjšate ostanke topil, prihranite stroške topil in zagotovite ustrezen nanos suhega lepila. Ta izbira je odvisna od ustreznih mrežastih valjev, ki zagotavljajo pravo količino suhega lepila. Za obdelavo embalaže za kuhanje na pari so običajno izbrani mrežasti valji z 80 do 100 linijami pri delovni hitrosti od 70 do 100 metrov na minuto.
Pri izbiri lepil se je bolje odločiti za lepila z večjo vsebnostjo suhe snovi. Ta izbira omogoča višjo porabo trdne snovi (delovna koncentracija med 35 % in 45 %), kar zagotavlja optimalen nanos lepila, zmanjša porabo etil acetata, zniža proizvodne stroške in poveča učinkovitost proizvodnje. Poliuretanska lepila za splošno uporabo, kot je CX-2022/CA-875LT (najbolje uporabiti v koncentracijah od 40 % do 45 %) in CX-2522/CA-775LT za Kuhanje na pari pri 125 stopinjah pri visoki temperaturi (najbolje se uporablja pri koncentracijah od 30 % do 35 %), ki jih proizvaja Gaoding Fine Chemicals, priporočamo za izbiro kupcev.
V industriji fleksibilne embalaže se skodelica Chahn #3 običajno uporablja za merjenje viskoznosti črnila ali lepila. Nekatera podjetja so se opremila s skodelico #4. Za isti vzorec lepila so podatki o viskoznosti, dobljeni s skodelico Chahn #3 (z odprtino 3 mm), na splošno višji v sekundah kot podatki, pridobljeni z uporabo skodelice #4 (z odprtino 4 mm).
Za katero koli podjetje izbira med posodami za viskoznost ni kritična, če izbrana skodelica operaterjem zagotavlja bistvene vodilne podatke.
II. Dejavniki, ki vplivajo na viskoznost lepila
Temperatura okolja
Temperatura okolja pomembno vpliva na viskoznost lepila. Višje temperature povzročijo manjšo viskoznost lepil pri enaki koncentraciji.
Koncentracija lepila
Višje koncentracije lepila vodijo do povečane viskoznosti.
Narava lepila
Različne znamke lepil istega podjetja imajo lahko različne začetne viskoznosti zaradi razlik v pogojih sintetičnega procesa, kar vodi do različnih viskoznosti pri isti koncentraciji.
Izhlapevanje topila
Na izhlapevanje topila vplivajo dejavniki, kot so temperatura, vlažnost, površina lepila, ki je izpostavljena zraku, in pogoji pretoka zraka v bližini korita za lepilo.
Na splošno ima višja viskoznost lepila za posledico slabšo pretočnost, kar vodi do zmanjšane gladkosti filma po nanosu lepila in možnega nastanka "lepilnih točk" in učinkov "pomarančne kože". Nasprotno pa lahko pretirano nizka viskoznost lepila povzroči nastanek vzorcev "vodnega valovanja". Pojav in resnost omenjenih kakovostnih napak sta odvisni tudi od dejavnikov, kot so število linij valjčka za nanos, oblika mrežne luknje in globina.
Če povzamemo, je viskoznost lepila ključni indikator procesa v procesu suhe laminacije, ki zahteva posebno pozornost.
III. Pristopi k nadzoru viskoznosti lepila
Nadzor temperature in vlažnosti okolja
Nadzor pretoka zraka v bližini vedra in korita za lepilo
Nadzor površine lepila, izpostavljenega zraku v vedru in koritu
Namestitev sistemov za nadzor viskoznosti lepila za enote za nanašanje premazov
Zagotavljanje posebnih veder s topilom za korito, ki redno ali neprekinjeno dovajajo topilo v korito
Pri izvajanju teh ukrepov je nujno, da redno merite viskoznost lepila, da ocenite učinkovitost sprejetih ukrepov, kar omogoča pravočasne prilagoditve in ustrezno dopolnjevanje topila.