Abstrakt: Táto štúdia skúma vplyv viskozity lepidla na kvalitu flexibilných obalov so zameraním na polyuretánové lepidlá na suchú lamináciu s obsahom pevných látok presahujúcim 70 %. Tieto lepidlá, ktoré boli uvedené na zahraničné trhy v 80. rokoch 20. storočia, vykazujú nízku viskozitu, aj keď sú aplikované s obsahom pevnej látky nad 40 %, čo vedie k zníženiu spotreby rozpúšťadiel, nižším nákladom, šetrnosti k životnému prostrediu a vynikajúcemu výkonu, vďaka čomu sú veľmi obľúbené.
K dnešnému dňu sa pozoruje, že na domácom trhu majú suché laminovacie lepidlá s obsahom 50 % pevných látok stále významný podiel na trhu. To naznačuje, že existuje priestor na zlepšenie chápania výrobcov suchých lepidiel a výrobcov laminovacích obalov na domácom trhu.
Kontrola množstva naneseného lepidla je pri suchých laminovacích procesoch rozhodujúca, čo výrazne ovplyvňuje kvalitu laminovacích materiálov. Nedostatočná aplikácia lepidla vedie k prerušovanej tvorbe filmu, čo vedie k škvrnám, ktoré ovplyvňujú vizuálnu kvalitu laminovacích materiálov. Okrem toho znižuje pevnosť spoja, čím sa znižuje odolnosť materiálu voči varu a pevnosť tepelného zvaru.
Naopak, nadmerné nanášanie lepidla nielen plytvá lepidlom, ale spôsobuje aj krčenie a stvrdnutie filmu, čo vedie k tunelovaniu a zníženiu otváracieho výkonu. Okrem toho nadmerné nanášanie lepidla sťažuje odparovanie rozpúšťadla, čo vedie k akumulácii rozpúšťadla vo vrstve lepidla, čo vedie k nežiaducemu zápachu.
Množstvo naneseného lepidla by sa malo určiť na základe faktorov, ako je typ substrátu, zamýšľané použitie laminovacích materiálov a podmienky tlače. Základným technologickým aspektom stanovenia množstva je kontrola viskozity lepidla.
V diskusiách o lepidlách sa zvyčajne kladie dôraz na obsah pevných látok alebo koncentráciu, pevnosť v odlupovaní po zložení a rôzne odolnosti. Pri hodnotení stavu adhezíva by sa však mali zohľadniť aj faktory, ako je rýchlosť prenosu adhezíva, priehľadnosť adhezíva a podmienky po prenose, vrátane prítomnosti, množstva a veľkosti bielych škvŕn, kryštálových bodov a adhezívnych bodov.
Formulované lepidlá musia vyhovovať prevádzkovej viskozite (všeobecne kontrolovanej medzi 15 až 20 sekundami pre optimálny prenos lepidla pri použití viskozitného pohára). Pri prevádzke za podmienok prípustnej viskozity sa odporúča zvoliť vyššie koncentrácie, aby sa znížili zvyšky rozpúšťadiel, ušetrili náklady na rozpúšťadlá a zabezpečila sa vhodná aplikácia suchého lepidla. Táto voľba závisí od vhodných sieťových valcov, ktoré zaručia správne množstvo suchého lepidla. Na spracovanie obalov na varenie parou sa zvyčajne volia sitové valce s 80 až 100 riadkami s prevádzkovou rýchlosťou 70 až 100 metrov za minútu.
Pri výbere lepidiel je vhodnejšie zvoliť lepidlá s vyšším obsahom pevných látok. Táto voľba umožňuje použitie vyššieho obsahu pevných látok (prevádzková koncentrácia medzi 35 % až 45 %), zabezpečenie optimálnej aplikácie lepidla, zníženie spotreby etylacetátu, zníženie výrobných nákladov a zvýšenie efektivity výroby. Univerzálne polyuretánové lepidlá, ako sú CX-2022/CA-875LT (najlepšie sa používajú v koncentráciách 40 % až 45 %) a CX-2522/CA-775LT pre Na výber zákazníka sa odporúča 125-stupňové varenie v pare pri vysokej teplote (najlepšie pri koncentráciách 30 % až 35 %), vyrábané spoločnosťou Gaoding Fine Chemicals.
V priemysle flexibilných obalov sa pohár Chahn #3 bežne používa na meranie viskozity atramentu alebo lepidla. Niektoré spoločnosti sa vybavili pohárom #4. Pre tú istú vzorku lepidla sú údaje o viskozite získané s použitím misky Chahn #3 (s 3 mm otvorom) vo všeobecnosti vyššie v sekundách ako údaje získané s použitím misky #4 (s otvorom 4 mm).
Pre akúkoľvek danú spoločnosť nie je výber medzi nádobami s viskozitou kritický, pokiaľ vybraný pohár poskytuje operátorom základné vodiace údaje.
II. Faktory ovplyvňujúce viskozitu lepidla
Teplota prostredia
Teplota prostredia výrazne ovplyvňuje viskozitu lepidla. Vyššie teploty majú za následok nižšiu viskozitu lepidiel pri rovnakej koncentrácii.
Koncentrácia lepidla
Vyššie koncentrácie lepidla vedú k zvýšenej viskozite.
Povaha lepidla
Rôzne značky lepidiel od tej istej spoločnosti môžu mať rôzne počiatočné viskozity v dôsledku zmien v podmienkach syntetického procesu, čo vedie k rôznym viskozitám pri rovnakej koncentrácii.
Odparovanie rozpúšťadla
Vyparovanie rozpúšťadla je ovplyvnené faktormi, ako je teplota, vlhkosť, povrchová plocha lepidla vystavená vzduchu a podmienky prúdenia vzduchu v blízkosti žľabu lepidla.
Vo všeobecnosti má vyššia viskozita lepidla za následok horšiu tekutosť, čo vedie k zníženej hladkosti filmu po aplikácii lepidla a potenciálnemu vytváraniu „lepiacich bodov“ a efektov „pomarančovej kôry“. Naopak, príliš nízka viskozita lepidla môže viesť k vytvoreniu vzorov „vlnenia vody“. Výskyt a závažnosť spomínaných nedostatkov kvality závisí aj od faktorov, ako je počet čiar nanášacieho valca, tvar sieťového otvoru a hĺbka.
Stručne povedané, viskozita lepidla je kľúčovým procesným indikátorom v procese suchej laminácie, ktorý si vyžaduje starostlivú pozornosť.
III. Prístupy k riadeniu viskozity lepidla
Kontrola teploty a vlhkosti prostredia
Kontrola podmienok prúdenia vzduchu v blízkosti vedra a žľabu s lepidlom
Kontrola povrchovej plochy lepidla vystaveného vzduchu vo vedre a žľabe
Inštalácia systémov kontroly viskozity lepidla pre nanášacie jednotky
Zabezpečenie špeciálnych vedier na rozpúšťadlá do žľabu, pravidelné alebo nepretržité privádzanie rozpúšťadla do žľabu
Pri implementácii týchto opatrení je nevyhnutné pravidelne merať viskozitu lepidla, aby sa posúdila účinnosť prijatých opatrení, čo umožní včasné úpravy a vhodné doplnenie rozpúšťadla.