Термоклеевое покрытие: применение, критерии выбора и практическое руководство

Переработчик, использующий линию этикеток шириной 1,6 м, замечает, что каждая дневная партия не проходит тест на отслаивание под углом 180° на 8–12 процентов, в то время как утренние партии проходят испытание. Никакая формулировка не изменилась. Что изменилось, так это температура плавления на матрице, влажность на полу завода и количество секунд, в течение которых полотно провело между напылительной головкой и охлаждающим валком. Такова природа покрытия термоплавким клеем: клей наносится в виде расплава, и почти все, что определяет окончательные характеристики склеивания, происходит за несколько секунд до его затвердевания.

Вывод на первый взгляд: нанесение покрытия горячим расплавом представляет собой процесс дозирования на 100% без содержания твердых веществ и растворителей, а его производительность зависит только от трех переменных. Вязкость расплава на штампе. Равномерность веса покрытия по всему полотну. Расстояние охлаждения, которое устанавливает открытое время. Когда эти трое находятся под контролем, остальная часть линии становится предсказуемой. В противном случае никакое изменение рецептуры клея не восстановит урожайность.

В разделах ниже рассказывается о том, как работает этот процесс, как сравниваются распространенные методы нанесения покрытия с реалистичными допусками, данные каких линий позволяют прогнозировать сбои до того, как они дойдут до потребителя, и как квалифицировать партнера по нанесению покрытий для нанесения этикеток, лент, пленки и батарей.

Что на самом деле представляет собой термоклеевое покрытие

В процессе не используется сушильная печь. Клей-расплав является твердым при комнатной температуре и плавится в резервуаре, прокачивается через нагретые шланги, дозируется матрицей или валком, переносится на подложку, а затем затвердевает исключительно за счет охлаждения. Поскольку в системе нет ни воды, ни растворителя, плотность покрытия устанавливается механически, а не за счет скорости испарения, а потребление энергии концентрируется в плавильном баке, шлангах и головке, а не в сушильном туннеле.

Коммерческие составы состоят из четырех функциональных групп, каждая из которых меняет поведение покрытия на головке:

• Базовый полимер: ЭВА, АПАО, полиолефины, стирольные блок-сополимеры, такие как СИС и СБС, и реактивные полиуретановые системы.
• Смола, повышающая клейкость: углеводородные или канифольно-эфирные марки, которые определяют уровень липкости, адгезию к основам с низкой поверхностной энергией и время открытого состояния.
• Воск или масло: модификатор вязкости и скорости схватывания, который определяет, насколько быстро пленка теряет липкость после переноса.
• Стабилизаторы: антиоксиданты, подавляющие обугливание, образование пленки и геля на кромке матрицы во время длительных пробегов.

Сравнение методов нанесения покрытий: допуски, вязкость, скорость

Выбор головы – это решение о терпимости, а не о возможностях. Приведенное ниже сравнение отражает типичные операционные окна; Подробное описание того, как каждая система ведет себя на разных носителях, доступно в этом руководстве. технологии нанесения покрытий валками, методы и допуски .

Метрики ваших линейных отчетов не являются теми, которые стоят денег

Большинство линий нанесения покрытия регистрируют среднюю массу покрытия, температуру резервуара и скорость линии. Эти три цифры почти никогда не объясняют дефект. На приведенной ниже диаграмме показано, как отходы на линии нанесения покрытия обычно распределяются по основным причинам при производстве этикеток, лент и пленки, основываясь на характере отказов, наблюдаемых на операциях нанесения покрытия на щелевые матрицы и валки.

За этим распределением стоят четыре скрытых показателя, каждый из которых можно измерить без нового капитального оборудования:

• Коэффициент вариации веса шерсти не средний. Леска может удерживать среднюю плотность 40 г/м2 при раскачивании плюс-минус 12 процентов поперек полотна, что приводит к разбросу кожуры, что выглядит как проблема с сырьем.
• Термическое время пребывания. Марки EVA начинают разлагаться при температуре примерно выше 200 °C и образуют обугливание, которое сужает зазор кромки матрицы, поэтому полосы появляются в конце смены, а не раньше.
• Влага в сети. Один грамм на квадратный метр остаточной воды в бумаге или нетканом материале воспламеняется паром при 150 °C и образует точечные отверстия, которые выдерживают визуальный осмотр, но не выдерживают испытания на водостойкость.
• Открытое время измеряется на полу, а не в таблице данных. Двенадцать секунд при 23 °C и относительной влажности 50 процентов могут превратиться в пять секунд при 35 °C и относительной влажности 70 процентов.

Где используется термоплавкое покрытие

Упаковка доминирует в мировом потреблении клея-расплава, но сегментами с самыми жесткими допусками покрытия являются этикетки, ленты и компоненты аккумуляторов, где несколько граммов на квадратный метр решают, будет ли продукт работать.

Набор термоэтикеток показывает, почему решения по покрытию редко бывают взаимозаменяемыми. Одна и та же бумага-основа плотностью 60 г/м2 может содержать клей для горячего клея (термоплавкий клей), холодный клей или систему на водной основе, и каждый из них ведет себя по-разному на аппликаторе: сорта горячего клея обычно обеспечивают наилучшие характеристики высечки и начальную липкость на высокоскоростных линиях, холодный клей подходит для хранения при низкой температуре, а системы на водной основе предлагают различный баланс стоимости и старения. Термобумага с решетчатой ​​основой для термоклея с тремя слоями защиты — классический выбор, когда скорость печати этикеток имеет значение.

R-HRM-3F Термобумага с решетчатой основой с 3-мя слоями горячего клея Этикеточный материал на термобумаге с решетчатой основой из горячего клея, настраиваемой толщиной клея и усилием отрыва, подходит для высокоскоростных линий этикеток, требующих надежной высечки и приклеивания. Посмотреть продукт →

Пленкообразное термоплавкое и термоактивируемое склеивание

Во многих продуктах термоклей никогда не касается детали клиента на этапе нанесения покрытия. Вместо этого его наносят на носитель и поставляют в виде сухого рулона, который клиент активирует нагреванием. Это переносит проблему покрытия с открытого времени на качество намотки: пленка должна быть нелипкой при 25 °C, не слипаться в рулоне и должна аккуратно отделяться от силиконовой основы, не оставляя остатков клея и не растягивая полотно в момент активации.

YH-TFTR 50# Двойная силиконовая термоплавкая клейкая пленка Двойная силиконовая термоплавкая клейкая пленка с настраиваемой толщиной клея, актуальная в тех случаях, когда сухие рулоны должны аккуратно отделяться от силиконовых носителей перед термической активацией. Посмотреть продукт →

Та же дисциплина нанесения покрытия применима к компонентам аккумуляторов, где требования к эксплуатационным характеристикам варьируются от времени открытого состояния до огнестойкости и термостойкости. Термоактивируемые пленки, используемые при горячем прессовании CCS, должны сохранять механическую целостность на протяжении всего цикла прессования, одновременно отвечая признанной классификации воспламеняемости, при которой в спецификацию входит огнестойкая пленка горячего прессования CCS с рейтингом VTM-0, а не упаковочный клей-расплав общего назначения.

YH-RFW 100# Огнезащитная пленка VTM-0 CCS для горячего прессования Пленка горячего прессования CCS на основе ПЭТ, огнестойкая марка VTM-0 и усилие отрыва ≥17 Н/25 мм на алюминиевой пластине 180°, с настраиваемой толщиной клея для компонентов батареи. Посмотреть продукт →

Квалификация поставщика покрытий: шесть шагов, которые предотвращают переработку

Квалификация поставщика обходится дешевле, чем повторная квалификация после неудачного производственного цикла. Приведенная ниже последовательность действий позволяет избежать дорогостоящих циклов и применима независимо от того, является ли материал клеем для этикеток, термоплавкой пленкой или компонентом батареи.

Экономику легче рассматривать как коэффициенты, чем как абсолютные цифры. Система на основе растворителей, работающая при 30-процентном содержании твердых частиц, требует испарения примерно 2,3 кг растворителя на каждый 1 кг нанесенного сухого клея, а также рекуперации или сжигания этих паров. Линия горячего расплава полностью исключает этот этап, поэтому компромиссом становится более высокая энергия расплава по сравнению с устранением энергии сушки и упрощенными разрешениями. Другая половина расчета — это запас прочности. Если изменение поперечного сечения составляет 8 процентов, завод обычно устанавливает номинальный целевой показатель на 8 процентов выше минимального функционального веса покрытия, платя за клей, который никогда не способствует повышению производительности. Поставщик, способный поддерживать 3-процентное отклонение, часто может уменьшить вес покрытия, не затрагивая рецептуру.

Проверьте процесс перед обещанием: поставщик со своим цех нанесения покрытий , возможности продольной резки и собственная испытательная лаборатория позволяют обрабатывать первое изделие на том же оборудовании, на котором будет производиться коммерческий заказ, и это единственный способ, которым заявленный допуск что-то значит.

Техническое обслуживание, контроль качества и соблюдение требований

Покрытие термоклеем вознаграждает рутинную дисциплину больше, чем умное устранение неполадок. Следующие методы предотвращают большинство повторяющихся дефектов и пробелов в документации.

• Точность температуры: держите систему расплава в пределах плюс-минус 3 °C и ежемесячно проверяйте датчики по калиброванному эталону, поскольку ошибка в 10 °C изменяет вязкость сильнее, чем любая настройка насоса.
• Гигиена штампов и валков: очистка в конце каждого цикла, проверка кромок штампа на предмет обугливания и накопления углерода, а также запись толщины оболочки как тенденция, а не разовое наблюдение.
• Хранение: рулоны клея и пленки следует хранить запечатанными при температуре от 5 °C до 30 °C, вдали от влаги и прямых солнечных лучей, а рулоны термоплавкой пленки хранить в горизонтальном положении, чтобы избежать слипания под давлением.
• Регулярные испытания: вес покрытия гравиметрическим отбором проб, отслаивание под углом 180 градусов, петлевое прихватывание, сдвиг и ДСК, где кристалличность влияет на скорость набора.
• Соответствующая документация: декларации об отсутствии летучих органических соединений и растворителей, заявления RoHS и REACH, классы огнестойкости, такие как VTM-0, когда этого требуют аккумуляторные или электронные приложения, а также правильная классификация HS для экспортируемой термоплавкой клейкой пленки.
• Отслеживаемость партии: сертификат анализа на партию, связанный с параметрами испытания покрытия, превращает жалобу на месте в двухчасовое расследование вместо двухнедельного.

Нанесение покрытия термоклеем — несложный, но трудоёмкий процесс. Расплав, дозирующий зазор и расстояние охлаждения решают почти все. Контролируйте эти три, измеряйте дисперсию, а не среднее значение, и дневная партия будет соответствовать утренней.