Ламинаторът без разтворител трябва да бъде оборудван с охлаждащи ролки при ламиниране на алуминиево фолио, в противен случай качеството на ламиниране ще бъде значително намалено. Основната причина се крие във физическите характеристики на алуминиевото фолио и характеристиките на реакцията на втвърдяване на лепило без-разтворители:
1.Топлопроводимост и не-проникване на алуминиево фолио:
Отлична топлопроводимост: Алуминиевото фолио е метал с много висока топлопроводимост. Това означава, че може бързо да абсорбира и провежда топлината, генерирана от реакцията на втвърдяване на лепилото.
Не диша: За разлика от пластмасовото фолио, алуминиевото фолио изобщо не диша. Следите от странични -продукти с малка молекула (като водна пара, въглероден диоксид и др.), произведени по време на реакцията на втвърдяване на лепилото, не могат да излязат през алуминиевото фолио.
2. Екзотермична реакция на лепило без-разтворител:
Екзотермична химическа реакция: Несъдържащите- разтворители лепила (особено дву-компонентните полиуретанови) ще претърпят бурна химическа реакция (омрежване и втвърдяване) след смесване, което е екзотермично. Колкото по-висока е скоростта на реакцията, толкова повече топлина се генерира за единица време.
Температурна чувствителност: Скоростта на реакция на лепилото е силно чувствителна към температурата. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо скоростта на реакцията нараства експоненциално.
3. Проблеми, причинени от липса на охлаждаща ролка:
Натрупване на топлина: Поради бързата топлопроводимост, но непорест характер на алуминиевото фолио, топлината, генерирана от адхезивния слой, ще бъде бързо прехвърлена към алуминиевото фолио след ламиниране. Ако охлаждащата ролка не успее да отстрани тази топлина навреме и силно, топлината ще се натрупа бързо в алуминиевото фолио и адхезивния слой, което ще доведе до рязко повишаване на местната температура.
Неконтролирана реакция (свръхреакция):
Бързо втвърдяване: Високата температура значително ускорява реакцията на втвърдяване на лепилото. Скоростта на реакция е твърде висока, което води до:
Побеляване на слоя гел: молекулярната верига не може да се подреди по подреден начин и да се свърже напълно, образувайки крехка структура и намалявайки гъвкавостта.
Увеличаване на вътрешното напрежение: Бързото втвърдяване води до неравномерно свиване на обема и огромно вътрешно напрежение.
Лошо намокряне и разнасяне: Вискозитетът на лепилото се повишава бързо за много кратко време, губи течливост и не може напълно да намокри повърхността на друг субстрат (особено ако другият слой е пластмасов филм), което води до локална липса на лепило или недостатъчна адхезия.
Мехурчета/бели петна: Това е най-типичният и сериозен проблем.
Газификация/разширяване на страничен продукт: Страничните продукти с малки молекули (водна пара, CO₂ и т.н.), произведени чрез реакция на втвърдяване, се изпаряват или разширяват по-лесно при висока температура.
Няма изход: Газът е уловен между два слоя субстрат (особено ако другата страна също е алуминиево фолио или филм с висока бариера) и не може да избяга през алуминиевото фолио.
Дефекти при формиране: Когато вискозитетът на лепилото е нисък при висока температура, газът лесно образува мехурчета; когато високата температура ускорява втвърдяването и вискозитетът се покачва бързо, мехурчетата се "замразяват" в адхезивния слой, образувайки видими мехурчета или бели петна, които сериозно увреждат външния вид и бариерните свойства.
Проблемите с повърхността на алуминиевото фолио се влошават: Високата температура може да направи следите от масло или замърсителите върху повърхността на алуминиевото фолио по-активни, да попречи на свързването на лепилото към повърхността на алуминиевото фолио и да намали якостта на отлепване.
Влошаване на качеството на пренавиване („ефект на кифличка на пара“): Без охлаждащи ролки за намаляване на температурата, ламиниращият материал остава прекалено горещ по време на навиване. Топлината, уловена в намотката, не успява да се разсее ефективно, създавайки "изолирана камера". Продължителното излагане на високи температури изостря прекомерните реакции, образуването на мехурчета и проблемите с вътрешния стрес. Това води до критични дефекти, включително разслояване в голям-мащаб, крехки адхезивни слоеве и дори адхезия на сърцевината (известно като феномен на „захарно ядро“).
4. Основна функция на охлаждащата ролка:
Принудително разсейване на топлината: Охлаждащата ролка (обикновено метална ролка с циркулираща охлаждаща вода вътре) е в близък контакт с ламиниращия материал (повърхност на алуминиево фолио) и топлината, генерирана от ламиниращия материал и адхезивния слой, се отстранява бързо и ефективно чрез топлопроводимост.
Контролна температура на реакцията: Температурата на адхезивния слой се поддържа в относително нисък и стабилен диапазон (обикновено далеч под критичната температура на лепилото за интензивна реакция). Това гарантира, че реакцията на втвърдяване на лепилото се извършва с контролирана, равномерна и умерена скорост.
Намалете температурата на системата: Понижаването на температурата прави реакционния страничен газ по-малко податлив на изпаряване и разширяване и лепилото може да поддържа относително дълго време нисък вискозитет, което е благоприятно за повече време за отделяне на мехурчета от ръба в началния етап (въпреки че повърхността на алуминиевото фолио не може да бъде изхвърлена, но ако другата страна е пластмасов филм, има изпускателен канал за газ).
Стабилни размери: Бързото охлаждане помага за стабилизиране на размерите на алуминиевото фолио и ламинираните материали, намалявайки напрежението, причинено от топлинно разширение и студено свиване.
Осигурете качеството на навиване: направете материала навит при температура, близка до стайната, за да избегнете последващи проблеми с качеството, причинени от високата температура в намотката.
обобщете:
Изключителната топлопроводимост на алуминиевото фолио го прави „ефективен проводник на топлина“ за екзотермични реакции в лепила за ламиниране без-разтворители. Неговата пълна непропускливост действа като "перфектно задържане" за странични газове от реакцията. Без охлаждащи ролки за разсейване на топлината, температурата на адхезивния слой ще скочи рязко, което ще доведе до излизане на реакцията на втвърдяване извън контрол (прекомерна скорост или прекомерно втвърдяване), разширяване на газа, образуващо мехурчета и разграждане на лепилото (крехкост и високо вътрешно напрежение). Тези проблеми могат да доведат до по-сериозни дефекти в качеството след навиване. Следователно охлаждащите ролки не са просто „украса“ за-ламиниране с алуминиево фолио без разтворители-те са основни компоненти, осигуряващи както качество на ламиниране, така и осъществимост на процеса. Тяхната основна функция е бързо и ефективно да отстраняват реакционната топлина, като поддържат температурата в безопасен диапазон.