V procesu suché laminace plastových obalů je příprava lepidla jedním z nejkritičtějších kontrolních bodů. Příprava lepidla znamená smíchání základu lepidla, vytvrzovacího činidla a rozpouštědla podle specifikovaných poměrů a správných pracovních postupů za účelem vytvoření homogenního roztoku lepidla použitelného na výrobních strojích.
Poruchy kvality při laminaci způsobené nesprávnou přípravou lepidla jsou v tiskařských a balicích podnicích běžné. Příklady zahrnují silné nevytvrzení lepicí vrstvy v důsledku nedostatečného nebo žádného přidání vytvrzovacího činidla; neúplné vytvrzení způsobené nevyváženými poměry lepidla, což má za následek zvlnění okrajů, delaminaci hliníku nebo prosakování v tepelně-svařených oblastech během výroby sáčků; nedostatečná hmotnost povlaku a nestandardní pevnost v odlupování způsobená nadměrným přidáním rozpouštědla; a špatná laminace mimo jiné kvůli-nestandardnímu opětovnému použití zbytků lepidla.
Následující text shrnuje způsoby přípravy a preventivní opatření pro běžně používaná dvousložková suchá laminační lepidla na bázi -rozpouštědel{1}}, pro referenci operátorů a předních manažerů.
I. Důležitost technických dat lepidla (Návod k použití lepidla)
Technické údaje jsou základním odkazem před použitím lepidel. Pro správnou přípravu lepidla je nutné nejprve získat technickou dokumentaci od výrobce lepidla, která uvádí standardní směšovací poměry pro různé pracovní koncentrace. Tyto poměry jsou obvykle stanoveny výrobcem laboratorním testováním na základě úplné reakce základní pryskyřice a vytvrzovacího činidla s mírným přebytkem isokyanátových skupin z vytvrzovacího činidla přidaného pro kompenzaci spotřeby v důsledku externích nejistot.
Většina podniků vydává procesní listy pro konkrétní produkty v procesu laminace, které specifikují poměry míchání lepidla na základě technických údajů výrobce a dalších ovlivňujících faktorů. Některé podniky také zavádějí Standardní provozní postupy pro přípravu lepidel, které jasně definují poměry pro všechna lepidla používaná v podniku-.
Obecně musí příprava lepidla odpovídat standardním specifikacím. Jakákoli úprava poměru za zvláštních podmínek musí být založena na těchto standardních vzorcích. Zejména změny poměru základního -k-vytvrzovacím- činidlu vyžadují zvážení komplexních ovlivňujících faktorů a operátor je nesmí svévolně upravovat. V níže uvedených tabulkách jsou uvedeny výňatky z technických dat lepidla a specifikací podnikového procesu laminace.
Vztah mezi obsahem pevné látky a ředidlem během ředění
Tabulka 1
|
Položka/Parametr/Název |
Solidní obsah |
Standardní poměr (kg) |
Pracovní poměr (kg) |
|||
|
Hlavní agent |
Vytvrzovací činidlo |
Hlavní agent |
Vytvrzovací činidlo |
Ethylacetát |
||
|
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 |
|
Tabulka 2
|
Pokyny pro proces laminování |
||||||
|
Sekvence |
Lepicí model |
Poměr míchání lepidla |
Hmotnost nátěru (g/m2) |
Aniloxový váleček |
Strana povlaku |
Laminovací strana |
|
1 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Strana PET ošetřená koronou- |
Matná strana AL |
|
2 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Světlá strana hliníkové fólie |
Povrch nylonové role |
|
3 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Originální strana nylonu-s úpravou koronou |
Strana RCPP ošetřená Corona- |
II. Požadavky na výrobní proces
Pracovní koncentrace (obsah pevných látek ve směsi) je určena požadovanou hmotností povlaku a počtem čar nanášecího válce v souladu s požadavky výrobního procesu. Poměr míchání je poté potvrzen podle návodu k použití lepidla nebo listu výrobního procesu.
Různé typy produktů -, jako jsou běžné dvou{1}}vrstvy, konstrukce obsahující hliníkovou fólii- nebo struktury s vysokoteplotní retortou -, mají různé požadavky na typ lepidla a hmotnost povlaku. Tyto rozdíly přímo ovlivňují požadovaný poměr míchání lepidla.
Výrobní procesy jsou založeny na komplexním zvážení technických dat lepidla, typu produktu, servisního prostředí, testovacích dat a dalších faktorů. Proto musí směšovací poměr před použitím odpovídat požadavkům výrobního procesu, zatímco technické údaje o lepidle zůstávají důležitou referencí.
III. Vlivy prostředí a provozních podmínek
Poměry míchání lepidel jsou ovlivněny několika objektivními podmínkami, zejména následujícími:
1. Požadavky na pevnost v odlupování laminace
Různé typy produktů mají obvykle specifické požadavky na pevnost odlupování. Kromě rozumného návrhu hmotnosti povlaku toho lze dosáhnout také jemným-vyladěním poměru základny-k-vytvrzovacímu- činidlu. Například pro běžné hliníkové-fólie, které nepoužívají speciální hliníkové-nátěrové lepidlo, může snížení poměru vytvrzovacího činidla zmírnit delaminaci hliníku a zlepšit pevnost v odlupování (je třeba vyhodnotit další rizika spojená s kvalitou vyplývající z tohoto postupu). Dávkování tužidla se obvykle snižuje o 10–20 % na základě standardního množství. Například standardní poměr báze:tužidlo=5:1 lze upravit na 5:0,8. Aby byla zajištěna kvalita produktu, musí být skutečný redukční poměr ověřen testováním a dokumentován ve standardních technických údajích.
U vysokoteplotních retortových produktů, aby se snížil pokles pevnosti v odlupování po retortě, se poměr vytvrzovacího činidla obvykle zvyšuje o 3–5 %, aby se zvýšila tvrdost vrstvy lepidla a odolalo degradaci pevnosti. Při ultra-vysoké teplotě a vlhkosti (vlhkost > 90 %) se nedoporučuje výroba obalů retort ani se zvýšeným množstvím tužidla.
2. Počet řádků nanášecích válců
Mnoho výrobců obalů má omezený sortiment válečků pro suchou laminaci, někdy používají jeden válec pro všechny produkty. Pokud je počet čar nevhodný, ale je vyžadována stabilní hmotnost nátěru, je nutné upravit pracovní koncentraci roztoku lepidla. Nanášecí válec s jemnými liniemi poskytuje nižší hmotnost nátěru, takže je zapotřebí nižší pracovní koncentrace zvýšením poměru rozpouštědla. Válec s hrubými liniemi poskytuje vyšší hmotnost nátěru, vyžaduje vyšší pracovní koncentraci a tím méně rozpouštědla.
Nastavení poměrů pro kompenzaci omezení válců často zvyšuje náklady (ztráta odpařováním rozpouštědla) nebo způsobuje kvalitativní vady, jako jsou bílé skvrny v důsledku ucpání aniloxem. V rámci omezení nanášecích válců se pracovní koncentrace upravuje měnícím se přidáváním rozpouštědla za účelem kontroly hmotnosti potahu.
3. Sezónní změny a okolní teplota a vlhkost
Sezónní výkyvy a výkyvy počasí -, jako jsou teplotní a vlhkostní rozdíly mezi zimou a létem, nebo krátká období vlhka v jižní Číně - významně ovlivňují poměr lepidla. Ideální prostředí je 25±5 stupňů a 50%–60% RH. Udržování těchto podmínek po celý rok-je obtížné v-teplotně{10}}neregulovaných,-uzavřených dílnách.
V prostředí s vysokou-teplotou a vysokou-vlhkostí (vlhkost > 85 %, teplota > 35 stupňů) se během cirkulace lepidla v nádrži na lepidlo odpařuje rozpouštědlo. Chladič lepidlo absorbuje vlhkost a kondenzovaná voda se může vmíchat dovnitř a spotřebovat část vytvrzovacího činidla. Proto, když vlhkost překročí 85 %, dávka tužidla se obvykle zvýší o 5–10 %, aby se vyrovnala spotřeba související s vlhkostí-.
Při velmi nízkých teplotách se i při stejné pracovní koncentraci zvyšuje viskozita, což brání přenosu lepidla. Pro zlepšení účinnosti přenosu lze zvýšit podíl rozpouštědla přibližně o 10 %, aby se snížila viskozita o 2–3 sekundy. Skutečná hmotnost povlaku však také závisí na počtu aniloxových linií, hloubce buněk, typu válce, rychlosti stroje, tlaku, tlaku natíracího nože a úrovni koronového ošetření filmu. Výkon musí být ověřen, aby bylo zajištěno dosažení cílové hmotnosti nátěru. Alternativně lze pro nízké-teploty použít lepidla s vysokou-tuhou a nízkou-viskozitou.
4. Stabilita viskozity
Poměry adheziv je třeba stanovit na základě obsahu pevných látek báze a tužidla a požadované pracovní koncentrace. Jak již bylo uvedeno výše, na to, zda je dosaženo procesní-hmotnosti povlaku, ovlivňuje mnoho faktorů, mezi nimiž je rozhodující viskozita.
Viskozita je ovlivněna adhezivními vlastnostmi, směšovacím poměrem (dávkováním rozpouštědla) a okolní teplotou. Stabilní nátěr vyžaduje stabilní viskozitu lepidla za stálých podmínek.
Během provozu kontinuální odpařování rozpouštědla zvyšuje viskozitu a typicky zvyšuje hmotnost povlaku, pokud není rozpouštědlo doplňováno. Proto při pravidelném používání musí být viskozita stabilizována ručním přidáváním rozpouštědla v intervalech nebo pomocí automatických regulátorů viskozity. Stabilní pracovní koncentrace zajišťuje stabilní hmotnost nátěru. Udržování cílové viskozity pro konzistentní aplikaci změní poměr lepidla-rozpouštědla.
5. Abnormální kvalita materiálu nebo vlastnosti materiálu
Abnormality materiálu se týkají známých problémů, jako je nadměrné množství zbytkových rozpouštědel na bázi alkoholu- v potištěných filmech nebo nestandardní čistota rozpouštědla před přípravou lepidla. Pokud například isopropylalkohol (nebo etanol) v potištěných filmech překročí 5 mg/m², dávka tužidla se obvykle zvýší o 1–3 %. Pokud se použije recyklovaný ethylacetát s čistotou nižší než 99,5 % -, zvláště když celkový alkohol a vlhkost překročí 0,2 % -, zvýší se vytvrzovací činidlo o 3 %–5 %, aby se zabránilo spotřebě isokyanátových skupin. Standardní poměr 5:1 se může stát 5:1,05. Takové filmy s sebou nesou rizika vysoké kvality, včetně potenciální nedostatečné pevnosti v odlupování a přetrvávajících vysokých zbytkových rozpouštědel.
Poznámka: Tato úprava poměru je pouze nouzovým prostředkem, nikoli běžnou praxí. Hlavní příčinu - nadměrného množství zbytkových rozpouštědel a nízké čistoty rozpouštědel - je třeba řešit u zdroje.
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 % RH).
6. Opětovné použití zbytkového lepidla
Zbytky lepidla se obecně týkají připraveného lepidla získaného z nádrže na lepidlo (nerozmíchané lepidlo v uzavřených originálních nádobách lze obvykle použít normálně). Skladovatelnost zbytkového lepidla není obvykle delší než 48 hodin nebo 12 hodin u rychle-tuhnoucích lepidel. I při skladování při 4 stupních může časem emulgovat a zbělat; silně emulgované lepidlo musí být zlikvidováno.
Pro úsporu nákladů lze krátkodobě-skladované zbytky lepidla znovu použít smícháním s čerstvým lepidlem. Směs se upraví na požadovanou pracovní koncentraci podle poměru čerstvého lepidla, plně se promíchá a změří se její viskozita. Zbytky lepidla se smíchají s čerstvým lepidlem v množství 5 % až 30 % hmotnosti, důkladně se promíchá a znovu se zkontroluje viskozita.
Pokud je viskozita nižší než u čerstvého lepidla, přidejte úměrně základ a tužidlo, aby se obnovila počáteční viskozita (často způsobená přebytkem ředidla z aniloxového čištění).
Pokud je viskozita vyšší, přidejte čerstvé rozpouštědlo k dosažení cílové viskozity (způsobené nadměrným odpařováním rozpouštědla a vysokým obsahem pevných látek).
Poměr míchání závisí na typu produktu: přijatelné pro běžné produkty, nedoporučuje se pro balení v retortě. Čím silnější je emulgace, tím nižší je podíl. Jakékoli přidání zbytkového lepidla změní poměr lepidla-rozpouštědla.
Opětovné použití zbytků lepidla zahrnuje rizika kvality a musí být založeno na typu produktu a provozních zkušenostech. Důležité je, že zbytky lepidla lze míchat pouze s čerstvým lepidlem stejného výrobce a modelu. Lepidla od různých výrobců nelze míchat. U různých modelů od stejného výrobce postupujte podle pokynů dodavatele.
IV. Standardizované řízení
Vzhledem k důležitosti správné přípravy lepidla a stabilních poměrů je v praxi nezbytný standardizovaný management. Standardní provozní postupy pro přípravu suchého laminačního lepidla by měly pokrývat provozní požadavky a rizika, kterým je třeba se vyhnout, jak je uvedeno v tabulce níže.
Tabulka 3
V.
|
Krok |
Popis operace |
Poznámky |
|
1 |
Podle typu lepidla použitého pro produkt, směnného výkonu nebo objednávkového množství v kombinaci s poměrem na listu výrobního procesu vypočítejte odpovídající dávku hlavního činidla, vytvrzovacího činidla a rozpouštědla a vezměte odpovídající hlavní činidlo lepidla, vytvrzovací činidlo a rozpouštědlo a umístěte je do oblasti míchání lepidla. (V žádném případě, bez souhlasu technického oddělení není zakázáno libovolně měnit poměr lepidla) |
Kbelík s lepidlem je bez poškození a znečištění, informace na štítku jsou úplné a obsah identifikace není neúplný. (Prošlé produkty je zakázáno používat) |
|
2 |
Vyjměte rozpouštědlo (ethylacetát) potřebné pro příslušný proces zpracování z nádoby na rozpouštědlo nebo potrubí s rozpouštědlem, zvažte jej pomocí elektronické standardní váhy a dočasně jej umístěte a věnujte pozornost číslu šarže a stavu kvality rozpouštědla. Materiály s prošlou dobou použitelnosti a nekvalifikovaná rozpouštědla je zakázáno používat. |
Před užitím rozpouštědla je nutné odstranit statickou elektřinu na rukou a těle. K otevření kbelíků s rozpouštědlem a lepidlem používejte speciální nástroje a je zakázáno přímo klepat kovovými předměty. |
|
3 |
Nejprve nalijte určité množství rozpouštědla do kbelíku pro míchání lepidla, asi 1/3 celkové dávky tohoto míchání lepidla, poté nalijte hlavní činidlo, asi 1/2 celkové dávky tohoto míchání lepidla, plně míchejte ve stejném směru po dobu 3 minut a poté nalijte tužidlo. Během přidávání tužidla při přidávání míchejte, poté kbelík obsahující tužidlo vypláchněte rozpouštědlem a nalijte čisticí tekutinu do kbelíku s lepidlem. Pro jednu skupinu nebo méně než jednu skupinu množství smíchaného lepidla můžete také nejprve nalít 1/2 rozpouštědla, nalít celý kbelík s hlavním činidlem, rovnoměrně promíchat, nalít přesně odvážené tužidlo, zamíchat během nalévání, vzít zbývající rozpouštědlo k vyčištění kbelíku s lepidlem a kbelíku s tužidlom a nalít do kbelíku zbylé rozpouštědlo a nakonec nalít do kbelíku s rozpouštědlem a rovnoměrně nalít všechno do kbelíku s rozpouštědlem. |
Míchání lepidla musí být prováděno v pevném prostoru dílny, s mírnou teplotou a vlhkostí a dobrým větráním. Je zakázáno provádět v prostoru se zvlhčovacími tryskami nebo v uzavřeném prostoru. Tužidlo musí být zcela vylito a stěna kbelíku musí být důkladně očištěna. |
|
4 |
Rovnoměrně promíchejte pneumatickým míchadlem (mícháte 3 minuty), poté nalijte zbývající hlavní prostředek, opláchněte kbelík s hlavním prostředkem zbývajícím rozpouštědlem, nalijte jej do kbelíku s lepidlem a poté znovu rovnoměrně promíchejte (mícháte déle než 2 minuty). |
Úplné promíchání je důležitým krokem při přípravě lepidla a podle frekvence míchání je třeba dosáhnout stanovené doby míchání. |
|
Kroky: Rozpouštědlo - Hlavní činidlo - Míchejte - Tužidlo (při přidávání míchejte, vyčistěte kbelík s tvrdidlem) - Promíchejte kbelík s hlavním činidlem - Umyjte kbelík s hlavním činidlem a nalijte zbývající rozpouštědlo - Rovnoměrně promíchejte. |
||
|
5 |
Pomocí stopek a kelímku No{0}} Zahn přesně změřte viskozitu připraveného lepidla a zaznamenejte ji jako standardní viskozitu pro formální použití. Pokud zjistíte jakoukoli abnormalitu, okamžitě to nahlaste nadřízenému k řešení. Po přípravě lepidla je nutné ihned uzavřít kryt a vyplnit záznam o míchání lepidla. (Záznam musí obsahovat datum záznamu, míchačku lepidla, dobu míchání lepidla, dobu použití, množství, viskozitu a další obsah) |
Pokud se připravené lepidlo dočasně nepoužívá, musí být kbelík s lepidlem pevně zakryt. Před použitím znovu otestujte viskozitu. |
|
6 |
Během procesu použití musí být každých 25 minut testována viskozita použitého lepidla. Pokud naměřené sekundy překročí počáteční sekundy o 1 s, je třeba přidat vhodné množství rozpouštědla, aby se vrátilo na počáteční sekundy (standardní koncentrace). |
Během používání lepidla je třeba udržovat stabilní viskozitu. (Při použití přístroje pro automatickou kontrolu viskozity lepidla jej ověřte alespoň jednou za 2 hodiny, abyste se ujistili, že viskozita zobrazená přístrojem je v zásadě konzistentní s ručně naměřenou viskozitou.) |
|
Pokud se během procesu přípravy a použití objeví jakákoliv abnormalita lepidla, okamžitě to nahlaste nadřízenému pro manipulaci. (Při přidávání rozpouštědla je nutné nejprve vypnout oběhové čerpadlo lepidla a po úplném promíchání lze zapnout oběhové čerpadlo lepidla) |
||
|
7 |
Po vypnutí utěsněte zbývající lepidlo kompozitní fólií a na kbelíku označte model lepidla, sekundy, čas a datum. Po dokončení výše uvedených prací jej uložte do dílenské lednice. Při výrobě další zakázky, pokud zbývající lepidlo nepřesáhlo 24 hodin, může být smícháno s nově připraveným lepidlem v poměru nejvýše 20%. Všimněte si, že model lepidla musí být stejný. Pokud se zjistí, že přesáhlo 24 hodin, je nutné zkontrolovat, zda nedošlo k jeho znehodnocení, a výsledek vizuální kontroly zaznamenat do „Formuláře záznamu o kontrole zbývajícího lepidla“ (2 minuty míchejte, abyste zjistili, zda nedošlo ke změně barvy nebo zbělení). Pokud dojde k poškození, bude s ním nakládáno jako s odpadním lepidlem a sešrotované množství se zaeviduje. Odpadní rozpouštědlo a odpadní lepidlo lze skladovat pouze ve speciálních nádobách s jasnou identifikací a přepravovat do skladu nebezpečných odpadů k zapečetěné dočasné uskladnění. Nenalévejte je náhodně. |
Použití zbývajícího lepidla musí být potvrzeno pracovníky oddělení kontroly kvality. Provozovatelé dílen jej nemohou používat libovolně. V případě potřeby informujte technického manažera, aby znovu potvrdil, zda je k dispozici. |
Závěr
Příprava lepidla je v procesu suché laminace zásadní. Klíčem je dodržet specifikace procesu při zvážení struktury produktu, výrobního prostředí, výkonu lepidla a servisních podmínek. Je třeba se přísně vyvarovat lidských chyb, jako je svévolná úprava dávkování tužidla, nedostatečná doba míchání nebo náhodné vynechání tužidla.
Správná příprava lepidla je základem pro zajištění kvality suchého laminovaného produktu a nesmí být opomíjena. Nyní jsou k dispozici specializované systémy míchání lepidel pro suchou laminaci, které umožňují automatickou nebo polo{1}}automatickou přípravu. Tyto systémy lépe zajišťují stabilní směšovací poměry, minimalizují lidskou chybu při ruční přípravě, kontrolují náklady na rozpouštědla a dále podporují konzistentní kvalitu laminace.
