Dans le processus de laminage à sec des emballages plastiques, la préparation de l’adhésif est l’un des points de contrôle les plus critiques. La préparation de l'adhésif fait référence au mélange de la base adhésive, de l'agent de durcissement et du solvant selon des ratios spécifiés et des procédures opératoires correctes pour former une solution adhésive homogène utilisable sur les machines de production.
Les accidents de qualité lors du laminage causés par une mauvaise préparation de l'adhésif sont courants dans les entreprises d'impression et d'emballage. Les exemples incluent un sous-durcissement sévère-de la couche adhésive en raison d'un agent de durcissement insuffisant ou inexistant ajouté ; durcissement incomplet causé par des rapports d'adhésif déséquilibrés, entraînant un enroulement des bords, un délaminage de l'aluminium ou une fuite au niveau des zones thermoscellées-pendant la fabrication du sac ; poids de revêtement insuffisant et résistance au pelage inférieure aux normes causées par un ajout excessif de solvant ; et une mauvaise stratification due à une réutilisation non standard des restes d'adhésif, entre autres.
Ce qui suit résume les méthodes de préparation et les précautions à prendre pour les adhésifs de stratification secs à deux composants-à base de solvant-à base de solvants, à titre de référence pour les opérateurs et les responsables de première ligne.
I. Importance des données techniques de l'adhésif (manuel d'instructions de l'adhésif)
Les données techniques sont une référence essentielle avant d’utiliser des adhésifs. Pour préparer correctement l'adhésif, il faut d'abord obtenir la documentation technique fournie par le fabricant de l'adhésif, qui répertorie les rapports de mélange standards pour différentes concentrations de travail. Ces ratios sont généralement déterminés par des tests en laboratoire effectués par le fabricant, sur la base de la réaction complète de la résine de base et de l'agent de durcissement, avec un léger excès de groupes isocyanate de l'agent de durcissement ajouté pour compenser la consommation due aux incertitudes externes.
La plupart des entreprises publient des fiches de processus pour des produits spécifiques dans le processus de laminage, qui spécifient les rapports de mélange d'adhésif en fonction des données techniques du fabricant et d'autres facteurs d'influence. Certaines entreprises établissent également des procédures opérationnelles standard pour la préparation des adhésifs, qui définissent clairement les ratios pour tous les adhésifs utilisés en interne-.
En général, la préparation de l'adhésif doit suivre les spécifications standards. Tout ajustement de ratio dans des conditions particulières doit être basé sur ces formules standards. En particulier, les modifications du rapport base-à-agent de durcissement- nécessitent la prise en compte de facteurs d'influence complexes et ne doivent pas être arbitrairement ajustées par l'opérateur. Les tableaux ci-dessous présentent des extraits des données techniques des adhésifs et des spécifications du processus de laminage de l'entreprise.
Relation entre le contenu solide et le diluant pendant la dilution
Tableau 1
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Article/Paramètre/Nom |
Contenu solide |
Rapport standard (kg) |
Rapport de travail (kg) |
|||
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Agent principal |
Agent de durcissement |
Agent principal |
Agent de durcissement |
Acétate d'éthyle |
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|
HT3260A/B |
35% |
5 |
1 |
20 |
4 |
18.9 |
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30% |
5 |
1 |
20 |
4 |
26 |
|
|
25% |
5 |
1 |
20 |
4 |
36 |
|
|
20% |
5 |
1 |
20 |
4 |
51 |
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Tableau 2
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Instructions pour le processus de laminage |
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Séquence |
Modèle adhésif |
Rapport de mélange d'adhésif |
Poids du revêtement (g/m2) |
Rouleau Anilox |
Côté revêtement |
Côté plastification |
|
1 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Face-traitée Corona du PET |
Côté mat de AL |
|
2 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Le bon côté du papier d’aluminium |
Surface du rouleau de nylon |
|
3 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Côté en nylon traité corona-d'origine |
Corona-côté traité du RCPP |
II. Exigences du processus de production
La concentration de travail (teneur en matières solides du mélange) est déterminée par le poids de revêtement requis et le nombre de lignes du rouleau de revêtement, conformément aux exigences du processus de production. Le rapport de mélange est ensuite confirmé en se référant au manuel d’instructions de l’adhésif ou à la fiche du processus de production.
Différents types de produits - tels que les structures ordinaires à deux-couches, les structures contenant du papier d'aluminium-ou les structures de cornue à haute-température - ont des exigences différentes en matière de type d'adhésif et de poids de revêtement. Ces différences affectent directement le rapport de mélange d'adhésif requis.
Les processus de production sont établis en tenant compte de manière exhaustive des données techniques des adhésifs, du type de produit, de l'environnement de service, des données de test et d'autres facteurs. Par conséquent, le rapport de mélange avant utilisation doit être conforme aux exigences du processus de production, tandis que les données techniques des adhésifs restent une référence importante.
III. Influences des conditions environnementales et opérationnelles
Les rapports de mélange des adhésifs sont affectés par plusieurs conditions objectives, principalement les suivantes :
1. Exigences relatives à la résistance au pelage du laminage
Différents types de produits ont généralement des exigences spécifiques en matière de résistance au pelage. Outre la conception raisonnable du poids du revêtement, cela peut également être obtenu en -ajustant avec précision le rapport base-sur-agent de durcissement-agent de durcissement. Par exemple, pour les films généraux-enduits d'aluminium n'utilisant pas d'adhésif de revêtement d'aluminium spécifique-, la réduction du rapport d'agent de durcissement peut atténuer le délaminage de l'aluminium et améliorer la résistance au pelage (d'autres risques de qualité liés à cette pratique doivent être évalués). Le dosage du durcisseur est généralement réduit de 10 à 20 % par rapport à la quantité standard. Par exemple, un rapport standard base:agent de durcissement=5:1 peut être ajusté à 5:0,8. Pour garantir la qualité du produit, le taux de réduction réel doit être vérifié par des tests et documenté dans les données techniques standard.
Pour les produits autoclavés à haute température, afin de réduire la dégradation de la résistance au pelage après l'autoclavage, le taux d'agent de durcissement est généralement augmenté de 3 à 5 % pour améliorer la dureté de la couche adhésive et résister à la dégradation de la résistance. Sous des températures et une humidité ultra-élevées (humidité > 90 %), la production d'emballages de cornue n'est pas recommandée, même avec une augmentation de l'agent de durcissement.
2. Nombre de lignes de rouleaux de revêtement
De nombreux fabricants d’emballages disposent d’une gamme limitée de rouleaux de laminage à sec, utilisant parfois un seul rouleau pour tous les produits. Lorsque le nombre de lignes est inapproprié mais qu'un poids de revêtement stable est requis, la concentration de travail de la solution adhésive doit être ajustée. Un rouleau de revêtement avec des lignes fines permet d'obtenir un poids de revêtement inférieur, une concentration de travail plus faible est donc nécessaire en augmentant le rapport de solvant. Un rouleau avec des lignes grossières produit un poids de revêtement plus élevé, nécessitant une concentration de travail plus élevée et donc moins de solvant.
L'ajustement des rapports pour compenser les limitations des rouleaux augmente souvent les coûts (perte de solvant par évaporation) ou provoque des défauts de qualité tels que des taches blanches dues au blocage de l'anilox. Dans les limites des rouleaux d'enduction, la concentration de travail est ajustée en faisant varier l'ajout de solvant pour contrôler le poids du revêtement.
3. Changements saisonniers, température et humidité ambiantes
Les variations saisonnières et météorologiques - telles que les différences de température et d'humidité entre l'hiver et l'été, ou les courtes périodes humides dans le sud de la Chine - affectent considérablement les taux d'adhérence. L'environnement idéal est de 25 ± 5 degrés et de 50 à 60 % d'humidité relative. Le maintien de ces conditions toute l'année-est difficile dans des ateliers non-à température-contrôlée et non-fermée.
Dans des environnements à haute-température et à haute-humidité (humidité > 85 %, température > 35 degrés), le solvant s'évapore lors de la circulation de l'adhésif dans le réservoir de colle. L'adhésif plus froid absorbe l'humidité et l'eau condensée peut s'y mélanger, consommant une partie de l'agent de durcissement. Par conséquent, lorsque l'humidité dépasse 85 %, le dosage d'agent de durcissement est généralement augmenté de 5 à 10 % pour compenser la consommation liée à l'humidité.
À très basse température, même à la même concentration de travail, la viscosité augmente, ce qui gêne le transfert d'adhésif. Pour améliorer l'efficacité du transfert, la proportion de solvant peut être augmentée d'environ 10 % pour réduire la viscosité de 2 à 3 secondes. Cependant, le poids réel du revêtement dépend également du nombre de lignes anilox, de la profondeur des cellules, du type de rouleau, de la vitesse de la machine, de la pression, de la pression de la raclette et du niveau de traitement corona du film. Les performances doivent être vérifiées pour garantir que le poids de revêtement cible est atteint. Alternativement, des adhésifs à haute -solide et à faible-viscosité peuvent être utilisés pour des conditions de basse-température.
4. Stabilité de la viscosité
Les ratios d'adhésif doivent être déterminés en fonction de la teneur en solides de la base et de l'agent de durcissement et de la concentration de travail requise. Comme indiqué précédemment, de nombreux facteurs déterminent si le poids de revêtement-conçu par le processus est atteint, parmi lesquels la viscosité est essentielle.
La viscosité est influencée par les propriétés de l'adhésif, le rapport de mélange (dosage du solvant) et la température ambiante. Un revêtement stable nécessite une viscosité adhésive stable dans des conditions constantes.
Pendant le fonctionnement, l'évaporation continue du solvant augmente la viscosité et augmente généralement le poids du revêtement si le solvant n'est pas réapprovisionné. Par conséquent, lors d’une utilisation régulière, la viscosité doit être stabilisée en ajoutant manuellement du solvant à intervalles réguliers ou via des contrôleurs automatiques de viscosité. Une concentration de travail stable garantit un poids de revêtement stable. Le maintien d'une viscosité cible pour une application constante modifiera le rapport adhésif-solvant.
5. Qualité anormale des matériaux ou propriétés des matériaux
Les anomalies matérielles font référence à des problèmes connus tels qu'un excès de solvants résiduels à base d'alcool-dans les films imprimés ou une pureté de solvant inférieure aux normes avant la préparation de l'adhésif. Par exemple, si l'alcool isopropylique (ou l'éthanol) dans les films imprimés dépasse 5 mg/m², la dose d'agent de durcissement est généralement augmentée de 1 à 3 %. Si l'acétate d'éthyle recyclé est utilisé avec une pureté inférieure à 99,5 % -, en particulier lorsque l'alcool total et l'humidité dépassent 0,2 % -, le durcisseur est augmenté de 3 à 5 % pour contrecarrer la consommation de groupes isocyanate. Un ratio standard de 5 : 1 peut devenir 5 : 1,05. De tels films comportent des risques élevés en matière de qualité, notamment une résistance au pelage potentiellement insuffisante et des solvants résiduels élevés et persistants.
Remarque : Cet ajustement du rapport n'est qu'un remède d'urgence et non une pratique de routine. La cause première - solvants résiduels excessifs et faible pureté des solvants - doit être traitée à la source.
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% HR).
6. Réutilisation des restes d'adhésif
Les restes d’adhésif font généralement référence à l’adhésif préparé récupéré du réservoir de colle (l’adhésif non mélangé dans des contenants d’origine scellés peut généralement être utilisé normalement). La durée de conservation des restes d'adhésif ne dépasse normalement pas 48 heures, ou 12 heures pour les adhésifs à durcissement rapide-. Même stocké à 4 degrés, il peut s'émulsionner et blanchir avec le temps ; l’adhésif fortement émulsionné doit être jeté.
Pour réaliser des économies, les restes d'adhésif-stockés à court terme peuvent être réutilisés en les mélangeant avec de l'adhésif frais. Le mélange est ajusté à la concentration de travail requise en fonction du rapport d'adhésif frais, entièrement agité et sa viscosité mesurée. Les restes d'adhésif sont mélangés avec de l'adhésif frais à raison de 5 à 30 % en poids, soigneusement agités et revérifiés pour leur viscosité.
Si la viscosité est inférieure à celle de l'adhésif frais, ajoutez une base et un agent de durcissement proportionnellement pour restaurer la viscosité initiale (souvent causée par un excès de diluant provenant du nettoyage de l'anilox).
Si la viscosité est plus élevée, ajoutez du solvant frais pour atteindre la viscosité cible (causée par une évaporation excessive du solvant et une teneur élevée en solides).
Le rapport de mélange dépend du type de produit : acceptable pour les produits généraux, non recommandé pour les emballages en cornue. Plus l'émulsification est sévère, plus la proportion est faible. Tout ajout de restes d'adhésif modifie le rapport adhésif-solvant.
La réutilisation des restes d’adhésif implique des risques de qualité et doit être basée sur le type de produit et l’expérience opérationnelle. Il est important de noter que les restes de colle ne peuvent être mélangés qu’avec de la colle fraîche du même fabricant et du même modèle. Les adhésifs de différents fabricants ne peuvent pas être mélangés. Pour différents modèles d'un même fabricant, suivez les instructions du fournisseur.
IV. Gestion standardisée
Compte tenu de l’importance d’une préparation adéquate de l’adhésif et de ratios stables, une gestion standardisée est nécessaire dans la pratique. Les procédures opérationnelles standard pour la préparation des adhésifs de stratification à sec doivent couvrir les exigences opérationnelles et les risques à éviter, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.
Tableau 3
V.
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Étape |
Description de l'opération |
Remarques |
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1 |
Selon le type de colle utilisé pour le produit, la production de décalage ou la quantité de commande, combinée au rapport sur la feuille de processus de production, calculez le dosage correspondant de l'agent principal, de l'agent de durcissement et du solvant, puis prenez l'agent principal de colle, l'agent de durcissement et le solvant correspondants et placez-les dans la zone de mélange de colle. (En aucun cas, sans l'accord du service technique, il n'est interdit de modifier à volonté le rapport de colle) |
Le seau de colle est exempt de dommages et de pollution, les informations sur l'étiquette sont complètes et le contenu d'identification n'est pas incomplet. (Les produits périmés sont interdits d'utilisation) |
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2 |
Retirez le solvant (acétate d'éthyle) requis pour le processus de traitement correspondant du baril de solvant ou du pipeline de solvant, pesez-le avec une balance électronique standard et placez-le temporairement, et faites attention au numéro de lot et à l'état de qualité du solvant. L'utilisation de matériaux périmés et de solvants non qualifiés est interdite. |
Avant de prendre le solvant, il faut éliminer l'électricité statique présente sur les mains et le corps. Utilisez des outils spéciaux pour ouvrir les seaux de solvant et de colle, et il est interdit de frapper directement avec des objets métalliques. |
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3 |
Versez d'abord une certaine quantité de solvant dans le seau de mélange de colle, environ 1/3 de la dose totale de ce mélange de colle, puis versez l'agent principal, environ 1/2 de la dose totale de ce mélange de colle, remuez complètement dans la même direction pendant 3 minutes, puis versez l'agent de durcissement. Lors de l'ajout du durcisseur, remuez pendant l'ajout, puis rincez le seau contenant le durcisseur avec du solvant, et versez le liquide de nettoyage dans le seau de colle. Pour un seul groupe ou moins d'un seul groupe de quantité de mélange de colle à la fois, vous pouvez également d'abord verser la moitié du solvant, verser tout le seau d'agent principal, remuer uniformément, verser le durcisseur pesé avec précision, remuer pendant le versement, prendre le solvant restant pour nettoyer le seau de colle et le seau de durcisseur et le verser dans le seau de solvant, enfin verser tout le solvant restant dans le seau de colle et remuer uniformément. |
Le mélange de la colle doit être effectué dans une zone déterminée de l'atelier, avec une température et une humidité modérées et une bonne ventilation. Il est interdit d'effectuer dans la zone équipée de buses d'humidification ou dans un endroit fermé. Le durcisseur doit être complètement vidé et la paroi du seau doit être soigneusement nettoyée. |
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4 |
Remuez uniformément avec un agitateur pneumatique (remuez pendant 3 minutes), puis versez l'agent principal restant, rincez le seau d'agent principal avec le solvant restant, versez-le dans le seau de colle, puis remuez à nouveau uniformément (remuez pendant plus de 2 minutes). |
L'agitation complète est une étape importante dans la préparation de la colle, et le temps d'agitation spécifié doit être atteint en fonction de la fréquence d'agitation. |
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Étapes : Solvant - Agent principal - Remuer - Agent de durcissement (remuer pendant l'ajout, nettoyer le seau d'agent de durcissement) - Remuer le seau d'agent principal - Lavez le seau d'agent principal et versez le solvant restant - Remuer uniformément. |
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5 |
Utilisez un chronomètre et une tasse No. 3 Zahn pour mesurer avec précision la viscosité de la colle préparée et enregistrez-la comme viscosité standard pour une utilisation formelle. Si une anomalie est détectée, signalez-la immédiatement au superviseur pour traitement. Une fois la colle préparée, le couvercle doit être fermé immédiatement et le dossier de mélange de colle doit être rempli. (Le dossier doit inclure la date d'enregistrement, le mélangeur de colle, le temps de mélange de colle, le temps d'utilisation, la quantité, la viscosité et d'autres contenus). |
Si la colle préparée ne doit pas être utilisée temporairement, le seau de colle doit être bien recouvert. Testez à nouveau la viscosité avant utilisation. |
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6 |
Pendant le processus d'utilisation, la viscosité de la colle utilisée doit être testée toutes les 25 minutes. Si les secondes mesurées dépassent les secondes initiales de 1 s, une quantité appropriée de solvant doit être ajoutée pour l'ajuster afin de revenir aux secondes initiales (concentration standard). |
Lors de l’utilisation de la colle, la viscosité doit rester stable. (Lorsque vous utilisez l'instrument de contrôle automatique de la viscosité de la colle, vérifiez-le au moins une fois toutes les 2 heures pour vous assurer que la viscosité affichée par l'instrument est fondamentalement cohérente avec la viscosité mesurée manuellement.) |
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Si une anomalie de la colle est constatée pendant le processus de préparation et d'utilisation, signalez-la immédiatement au superviseur pour manipulation. (Lors de l'ajout de solvant, la pompe de circulation de colle doit d'abord être éteinte et la pompe de circulation de colle peut être allumée après une agitation complète) |
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7 |
Scellez la colle restante après l'arrêt avec un film composite et marquez le modèle de colle, les secondes, l'heure et la date sur le seau. Après avoir terminé les travaux ci-dessus, conservez-le dans le réfrigérateur de l'atelier. Lors de la prochaine commande, si la colle restante n'a pas dépassé 24 heures, elle peut être mélangée avec la colle nouvellement préparée dans une proportion ne dépassant pas 20 %. Notez que le modèle de colle doit être le même. S'il s'avère qu'il a dépassé 24 heures, il est nécessaire de vérifier s'il s'est détérioré et d'enregistrer le résultat de l'inspection visuelle dans le « Formulaire d'enregistrement de l'inspection de la colle restante » (remuer pendant 2 minutes pour voir s'il y a une décoloration ou un blanchiment). Si elle est détériorée, elle sera traitée comme un déchet de colle et la quantité mise au rebut sera enregistrée. Les déchets de solvant et de colle usagée ne peuvent être stockés que dans des conteneurs spéciaux, clairement identifiés, et transportés vers l'entrepôt de déchets dangereux pour un stockage temporaire scellé. Ne les versez pas au hasard. |
L'utilisation de la colle restante doit être confirmée par le personnel du service de contrôle qualité. Les opérateurs d'atelier ne peuvent pas l'utiliser à volonté. Si nécessaire, avertissez le responsable technique pour confirmer à nouveau s'il est disponible. |
Conclusion
La préparation de l'adhésif est vitale dans le processus de laminage à sec. La clé est de suivre les spécifications du processus tout en tenant compte de la structure du produit, de l’environnement de production, des performances de l’adhésif et des conditions de service. Les erreurs humaines doivent être strictement évitées, telles qu'un ajustement arbitraire du dosage du durcisseur, un temps de mélange insuffisant ou une omission accidentelle du durcisseur.
Une bonne préparation de l’adhésif est fondamentale pour garantir la qualité du produit laminé sec et ne doit pas être négligée. Des systèmes spécialisés de mélange d'adhésifs pour stratification à sec sont désormais disponibles, permettant une préparation automatique ou semi-automatique. Ces systèmes garantissent mieux des rapports de mélange stables, minimisent les erreurs humaines dans la préparation manuelle, contrôlent les coûts des solvants et soutiennent en outre une qualité de laminage constante.
