Laminator bezrozpuszczalnikowy musi być wyposażony w rolki chłodzące podczas laminowania folii aluminiowej, w przeciwnym razie jakość laminowania zostanie znacznie obniżona. Główny powód leży w właściwościach fizycznych folii aluminiowej i charakterystyce reakcji utwardzania kleju-bezrozpuszczalnikowego:
1. Przewodność cieplna i-nieprzenikalność folii aluminiowej:
Doskonała przewodność cieplna: Folia aluminiowa jest metalem o bardzo wysokiej przewodności cieplnej. Oznacza to, że może szybko absorbować i przewodzić ciepło powstające w wyniku reakcji utwardzania kleju.
Nie oddycha: W przeciwieństwie do folii z tworzywa sztucznego, folia aluminiowa całkowicie nie oddycha. Śladowe drobnocząsteczkowe produkty uboczne-(takie jak para wodna, dwutlenek węgla itp.) powstające podczas reakcji utwardzania kleju nie mogą wydostać się przez folię aluminiową.
2.Reakcja egzotermiczna kleju-bezrozpuszczalnikowego:
Egzotermiczna reakcja chemiczna: kleje-bezrozpuszczalnikowe (zwłaszcza dwuskładnikowe-poliuretanowe) po zmieszaniu przechodzą gwałtowną reakcję chemiczną (sieciowanie i utwardzanie), która jest egzotermiczna. Im większa szybkość reakcji, tym więcej ciepła wytworzonego w jednostce czasu.
Wrażliwość na temperaturę: Szybkość reakcji kleju jest bardzo wrażliwa na temperaturę. Im wyższa temperatura, tym szybciej szybkość reakcji rośnie wykładniczo.
3. Problemy spowodowane brakiem wałka chłodzącego:
Akumulacja ciepła: ze względu na szybkie przewodzenie ciepła, ale-nieporowatą naturę folii aluminiowej, ciepło generowane przez warstwę kleju zostanie szybko przeniesione na folię aluminiową po laminowaniu. Jeśli wałek chłodzący nie usunie tego ciepła na czas i na siłę, ciepło będzie szybko gromadzić się w folii aluminiowej i warstwie kleju, co spowoduje gwałtowny wzrost lokalnej temperatury.
Niekontrolowana reakcja (nadmierna reakcja):
Szybkie utwardzanie: Wysoka temperatura znacznie przyspiesza reakcję utwardzania kleju. Szybkość reakcji jest zbyt duża, co powoduje:
Wybielanie warstwy żelu: łańcuch molekularny nie może się uporządkować i całkowicie usieciować, tworząc kruchą strukturę i zmniejszając elastyczność.
Wzrost naprężeń wewnętrznych: Szybkie utwardzanie prowadzi do nierównomiernego skurczu objętościowego i ogromnych naprężeń wewnętrznych.
Słabe zwilżanie i rozprowadzanie: Lepkość kleju szybko wzrasta w bardzo krótkim czasie, traci płynność i nie może w pełni zwilżyć powierzchni innego podłoża (szczególnie jeśli drugą warstwą jest folia), co skutkuje miejscowym brakiem kleju lub niewystarczającą przyczepnością.
Pęcherzyki/białe plamy: Jest to najbardziej typowy i poważny problem.
Zgazowanie/ekspansja produktów ubocznych: Małocząsteczkowe produkty uboczne (para wodna, CO₂ itp.) powstające w wyniku reakcji krzepnięcia łatwiej odparowują lub rozszerzają się w wysokiej temperaturze.
Brak ucieczki: Gaz jest uwięziony pomiędzy dwiema warstwami podłoża (zwłaszcza jeśli druga strona jest również folią aluminiową lub folią wysokobarierową) i nie może uciec przez folię aluminiową.
Wady formowania: Gdy lepkość kleju jest niska w wysokiej temperaturze, w gazie łatwo tworzą się pęcherzyki; gdy wysoka temperatura przyspiesza utwardzanie i gwałtownie wzrasta lepkość, pęcherzyki „zamarzają” w warstwie kleju, tworząc widoczne pęcherzyki lub białe plamy, które poważnie niszczą wygląd i właściwości barierowe.
Problemy z powierzchnią folii aluminiowej pogłębiają się: Wysoka temperatura może zwiększyć aktywność śladów oleju lub zanieczyszczeń na powierzchni folii aluminiowej, zakłócać wiązanie kleju z powierzchnią folii aluminiowej i zmniejszać wytrzymałość na odrywanie.
Pogorszenie jakości przewijania („efekt bułki parzonej”): Bez rolek chłodzących obniżających temperaturę, laminowany materiał pozostaje podczas nawijania nadmiernie gorący. Ciepło uwięzione w cewce nie jest skutecznie rozpraszane, tworząc „izolowaną komorę”. Długotrwała ekspozycja na wysokie temperatury zaostrza nadmierne reakcje, tworzenie się pęcherzyków i problemy z naprężeniami wewnętrznymi. Prowadzi to do krytycznych defektów, w tym do rozwarstwiania-na dużą skalę, kruchych warstw kleju, a nawet przyczepności rdzenia (powszechnie znanego jako zjawisko „rdzenia cukrowego”).
4. Podstawowa funkcja wałka chłodzącego:
Wymuszone odprowadzanie ciepła: Wałek chłodzący (zwykle metalowy wałek z krążącą wewnątrz wodą chłodzącą) znajduje się w bliskim kontakcie z materiałem do laminowania (powierzchnia folii aluminiowej), a ciepło wytwarzane przez materiał do laminowania i warstwę kleju jest szybko i skutecznie usuwane poprzez przewodzenie ciepła.
Kontroluj temperaturę reakcji: Temperatura warstwy kleju jest utrzymywana na stosunkowo niskim i stabilnym poziomie (zwykle znacznie poniżej temperatury krytycznej kleju dla intensywnej reakcji). Zapewnia to, że reakcja utwardzania kleju przebiega z kontrolowaną, równomierną i umiarkowaną szybkością.
Obniż temperaturę układu: Obniżenie temperatury sprawia, że gaz będący produktem ubocznym reakcji jest mniej podatny na parowanie i rozszerzanie, a klej może utrzymywać stosunkowo długi czas niskiej lepkości, co sprzyja wydłużeniu czasu na usunięcie pęcherzyków z krawędzi w początkowej fazie (chociaż powierzchnia folii aluminiowej nie może zostać rozładowana, ale jeśli druga strona jest folią z tworzywa sztucznego, istnieje kanał odprowadzający gaz).
Stabilne wymiary: Szybkie chłodzenie pomaga ustabilizować wymiary folii aluminiowej i materiałów laminowanych, zmniejszając naprężenia spowodowane rozszerzalnością cieplną i skurczem na zimno.
Zapewnij jakość uzwojenia: materiał nawiń w temperaturze zbliżonej do temperatury pokojowej, aby uniknąć późniejszych problemów z jakością spowodowanych wysoką temperaturą w uzwojeniu.
podsumowując:
Wyjątkowa przewodność cieplna folii aluminiowej sprawia, że jest ona „efektywnym przewodnikiem ciepła” w reakcjach egzotermicznych w-bezrozpuszczalnikowych klejach do laminowania. Jego całkowita nieprzepuszczalność działa jak „idealna osłona” dla gazów będących produktami ubocznymi reakcji. Bez rolek chłodzących rozpraszających ciepło temperatura warstwy kleju gwałtownie wzrosłaby, powodując wymknięcie się reakcji utwardzania (nadmierna prędkość lub nadmierne-utwardzanie), ekspansję gazu, tworząc pęcherzyki i degradację kleju (kruchość i wysokie naprężenia wewnętrzne). Problemy te mogą prowadzić do poważniejszych wad jakościowych po nawinięciu. Dlatego rolki chłodzące to nie tylko „ozdoba” do laminowania-bezrozpuszczalnikowej folii aluminiowej-, to istotne elementy zapewniające zarówno jakość laminowania, jak i wykonalność procesu. Ich podstawową funkcją jest szybkie i skuteczne usuwanie ciepła reakcji, utrzymując temperaturę w bezpiecznym zakresie.