Laminator bez rastvarača mora biti opremljen rashladnim valjcima prilikom laminiranja aluminijske folije, inače će kvalitet laminacije biti značajno smanjen. Glavni razlog leži u fizičkim karakteristikama aluminijske folije i karakteristikama reakcije očvršćavanja ljepila-bez rastvarača:
1. Toplotna provodljivost i ne-prodiranje aluminijske folije:
Odlična toplotna provodljivost: Aluminijumska folija je metal sa veoma visokom toplotnom provodljivošću. To znači da može brzo apsorbirati i provesti toplinu nastalu reakcijom očvršćavanja ljepila.
Nije prozračna: za razliku od plastične folije, aluminijska folija u potpunosti ne diše. Tragovi malih molekula nusproizvoda-(kao što su vodena para, ugljični dioksid, itd.) koji nastaju tokom reakcije očvršćavanja ljepila ne mogu izaći kroz aluminijsku foliju.
2.Egzotermna reakcija ljepila-bez rastvarača:
Egzotermna hemijska reakcija: Ljepila-bez rastvarača (posebno dvokomponentni poliuretanski{1}}) će nakon miješanja proći burnu hemijsku reakciju (poprečno povezivanje i stvrdnjavanje), koja je egzotermna. Što je brzina reakcije veća, to se više topline stvara po jedinici vremena.
Temperaturna osjetljivost: Brzina reakcije ljepila je vrlo osjetljiva na temperaturu. Što je temperatura viša, brzina reakcije se eksponencijalno povećava.
3. Problemi uzrokovani nedostatkom rashladnog valjka:
Akumulacija topline: Zbog brzog provođenja topline, ali neporozne prirode aluminijske folije, toplina koju stvara sloj ljepila će se brzo prenijeti na aluminijsku foliju nakon laminiranja. Ako rashladni valjak ne uspije ukloniti ovu toplinu na vrijeme i snažno, toplina će se brzo akumulirati unutar aluminijske folije i ljepljivog sloja, što će rezultirati naglim porastom lokalne temperature.
Nekontrolisana reakcija (preterana reakcija):
Brzo očvršćavanje: Visoka temperatura uvelike ubrzava reakciju očvršćavanja ljepila. Brzina reakcije je prebrza, što rezultira:
Zamagljivanje sloja gela: molekularni lanac ne može se urediti na uredan način i u potpunosti umrežiti, formirajući krhku strukturu i smanjujući fleksibilnost.
Povećanje unutrašnjeg naprezanja: Brzo stvrdnjavanje dovodi do neravnomjernog skupljanja volumena i ogromnog unutrašnjeg naprezanja.
Slabo vlaženje i širenje: Viskozitet ljepila brzo raste u vrlo kratkom vremenu, gubi fluidnost i ne može u potpunosti navlažiti površinu druge podloge (posebno ako je drugi sloj plastična folija), što rezultira lokalnim nedostatkom ljepila ili nedovoljnom adhezijom.
Mjehurići/bijele mrlje: Ovo je najtipičniji i najozbiljniji problem.
Gasifikacija/ekspanzija nusproizvoda: nusprodukti malih molekula (vodena para, CO₂, itd.) koji nastaju reakcijom očvršćavanja lakše se isparavaju ili ekspandiraju na visokoj temperaturi.
Nema izlaza: plin je zarobljen između dva sloja podloge (posebno ako je druga strana također aluminijska folija ili film visoke barijere) i ne može izaći kroz aluminijsku foliju.
Defekti u formiranju: Kada je viskozitet ljepila nizak na visokoj temperaturi, plin lako stvara mjehuriće; kada visoka temperatura ubrza stvrdnjavanje i viskozitet naglo raste, mjehurići se "zamrzavaju" u sloju ljepila, stvarajući vidljive mjehuriće ili bijele mrlje, koje ozbiljno narušavaju izgled i barijerna svojstva.
Problemi s površinom aluminijske folije se pogoršavaju: visoka temperatura može učiniti tragove ulja ili zagađivača na površini aluminijske folije aktivnijim, ometati vezivanje ljepila za površinu aluminijske folije i smanjiti snagu ljuštenja.
Pogoršanje kvaliteta premotavanja („efekat steamed bun“): Bez rashladnih valjaka za smanjenje temperature, materijal za laminaciju ostaje pretjerano vruć tokom namotavanja. Toplota zarobljena unutar zavojnice ne uspeva da se efikasno rasprši, stvarajući "izolovanu komoru". Produženo izlaganje visokim temperaturama pogoršava pretjerane reakcije, stvaranje mjehurića i probleme unutarnjeg stresa. To dovodi do kritičnih defekata uključujući raslojavanje velikih-razmjera, krhke slojeve ljepila, pa čak i adheziju jezgre (poznato kao fenomen "šećernog jezgra").
4. Osnovna funkcija rashladnog valjka:
Prisilno odvođenje topline: rashladni valjak (obično metalni valjak s cirkulirajućom rashladnom vodom) je u bliskom kontaktu s laminiranim materijalom (površinom aluminijske folije), a toplina koju stvaraju materijal za laminiranje i ljepljivi sloj se brzo i efikasno uklanja vođenjem topline.
Kontrolna temperatura reakcije: Temperatura sloja ljepila se održava na relativno niskom i stabilnom rasponu (obično daleko ispod kritične temperature ljepila za intenzivnu reakciju). Ovo osigurava da se reakcija stvrdnjavanja ljepila odvija kontrolisanom, ujednačenom i umjerenom brzinom.
Smanjite temperaturu sistema: Snižavanje temperature čini gas nusproizvoda reakcije manje sklonim isparavanju i ekspanziji, a ljepilo može održavati relativno dugo vrijeme niske viskoznosti, što je pogodno za više vremena za ispuštanje mjehurića s ruba u početnoj fazi (iako površina aluminijske folije ne može biti ispuštena, druga strana je ispuštena plastična folija).
Stabilne dimenzije: Brzo hlađenje pomaže u stabilizaciji dimenzija aluminijske folije i laminatnih materijala, smanjujući naprezanje uzrokovano toplinskim širenjem i hladnom kontrakcijom.
Osigurajte kvalitet namotaja: namotajte materijal na temperaturi blizu sobne kako biste izbjegli naknadne probleme s kvalitetom uzrokovane visokom temperaturom u namotu.
sumiraj:
Izuzetna toplotna provodljivost aluminijumske folije čini je "efikasnim provodnikom toplote" za egzotermne reakcije u lepkovima za laminiranje bez rastvarača{0}. Njegova potpuna nepropusnost djeluje kao "savršeno zadržavanje" za plinove nusproizvoda reakcije. Bez rashladnih valjaka koji bi raspršili toplinu, temperatura sloja ljepila bi naglo porasla, uzrokujući da reakcija očvršćavanja izmiče kontroli (prevelika brzina ili prekomjerno-stvrdnjavanje), ekspanzija plina stvara mjehuriće i degradacija ljepila (krhkost i veliko unutrašnje naprezanje). Ovi problemi mogu dovesti do ozbiljnijih nedostataka kvaliteta nakon namotavanja. Stoga, rashladni valjci nisu samo "ukras" za laminaciju-aluminijske folije bez rastvarača-već su bitne komponente koje osiguravaju i kvalitet laminacije i izvodljivost procesa. Njihova osnovna funkcija je da brzo i efikasno uklone reakcijsku toplotu, održavajući temperaturu u sigurnom opsegu.