Konwertery, z którymi współpracujemy metalizowana folia dla zwierząt domowych codziennie napotykają tę samą powtarzającą się przeszkodę: nałożona próżniowo warstwa aluminium znajduje się na poliestrowym podłożu, które nigdy nie zostało zaprojektowane tak, aby było przyjazne dla kleju. Proces metalizacji poprawia właściwości barierowe i nadaje folii lustrzane wykończenie, ale jednocześnie obniża energię powierzchniową warstwy zewnętrznej. Niższa energia powierzchniowa oznacza, że kleje, tusze i warstwy laminujące trudniej zwilżają się i tworzą trwałe wiązanie mechaniczne lub chemiczne.
W praktycznych operacjach przetwarzania objawia się to rozwarstwieniem podczas sztancowania, unoszeniem się atramentu podczas drukowania z dużą szybkością lub awarią uszczelek w elastycznych opakowaniach, które już opuściły fabrykę. Żaden z nich nie jest problemem kosmetycznym. Przekładają się one na braki materiału, przestoje linii i skargi klientów, których prześledzenie jest kosztowne w przypadku jednej rolki folii.
Typowe punkty awarii zgłaszane przez konwertery
Są to dokładnie te problemy, które aktywacja powierzchniowa, a w szczególności obróbka plazmowa, ma rozwiązać, zanim folia trafi do laminatora lub prasy drukarskiej.
Obróbka plazmowa wystawia metalizowaną powierzchnię na działanie środowiska zjonizowanego gazu wewnątrz kontrolowanej komory. W procesie tym bombarduje się powierzchnię folii reaktywnymi substancjami, które oczyszczają zanieczyszczenia o niskiej masie cząsteczkowej, szorstkują powierzchnię na poziomie mikroskopowym i wprowadzają polarne grupy funkcyjne na wcześniej niskoenergetyczną, w dużej mierze obojętną warstwę aluminium. Rezultatem jest folia, która przyjmuje kleje, powłoki i atramenty znacznie lepiej niż nieobrobiony papier.
W przeciwieństwie do obróbki koronowej, która sprawdza się w przypadku płaskich folii z tworzywa sztucznego, ale ma tendencję do szybkiej utraty skuteczności na powierzchniach metalizowanych lub foliowanych, obróbka plazmowa lepiej nadaje się do aktywacji osadzonej warstwy metalu, ponieważ może bardziej równomiernie modyfikować powierzchnię i utrzymywać tę aktywację przez dłuższy okres użytkowania. Jest to jeden z powodów folia mpet poddana obróbce plazmowej jest przeznaczony do zastosowań, w których trwałość wiązania w czasie, a nie tylko w miejscu laminowania, ma kluczowe znaczenie.
Przedstawiony powyżej etap testowania dyny nie jest opcjonalny. Ponieważ powierzchnie aktywowane plazmą mogą z czasem utracić poziom obróbki, zwłaszcza w złych warunkach przechowywania, producenci folii testują każdą partię przed wysyłką, aby przetwórcy dokładnie wiedzieli, z jaką energią powierzchniową pracują.
Większość klejów i atramentów na bazie wody wymaga minimalnej energii powierzchniowej, aby prawidłowo zwilżyć. Poniżej tego progu ciecze zbrylają się, zamiast równomiernie się rozprowadzać, co powoduje powstawanie szczelin w linii łączenia. Poniższa tabela przedstawia ogólne zakresy branżowe stosowane do oceny gotowości folii metalizowanej do przetwarzania, bez odniesienia do konkretnego dostawcy lub linii produktów.
| Stan powierzchni | Typowy zakres energii powierzchniowej | Niezawodność klejenia |
|---|---|---|
| Nieobrobiona metalizowana powierzchnia | 28 do 34 dyn na cm | Nierówne, wysokie ryzyko rozwarstwienia |
| Powierzchnia metalizowana po obróbce koronowej | 34 do 38 dyn na cm | Nadaje się wyłącznie do krótkotrwałego przechowywania |
| Powierzchnia metalizowana obrobiona plazmą | 40 do 44 dyn na cm | Stabilny w większości procesów laminowania i drukowania |
Folia, która w momencie produkcji podlega testom w dopuszczalnym zakresie energii powierzchniowej, może nadal nie działać w konwerterze, jeśli była przechowywana przez dłuższy czas bez opakowania ochronnego lub przed użyciem wystawiona na działanie wysokiej wilgotności.
Z tego powodu wielu przetwórców żąda świeżych danych dotyczących energii powierzchniowej wraz z dostawą folii, zamiast polegać wyłącznie na wartościach zarejestrowanych kilka tygodni wcześniej w miejscu produkcji.
Metalizowana folia o wysokiej przyczepności jest określany wszędzie tam, gdzie gotowy produkt musi przetrwać laminowanie, drukowanie lub powlekanie bez ryzyka rozdzielenia się warstw w późniejszym okresie użytkowania. Poniższa tabela przedstawia typowe zastosowania końcowe i specyficzne wymagania dotyczące łączenia, jakie każdy z nich stawia wobec folii.
| Zastosowanie | Wymagania dotyczące klejenia | Ryzyko w przypadku niepowodzenia klejenia |
|---|---|---|
| Elastyczne laminaty opakowaniowe | Silne połączenie kleju z warstwą uszczelniającą | Nieszczelności uszczelnień, rozwarstwienie w transporcie |
| Izolacja okładzinowa | Trwałe połączenie z podłożem z włókna szklanego lub pianki | Separacja w obliczu, zmniejszona wydajność izolacji |
| Zapasy dekoracyjne i etykietowe | Przyczepność farby pod wpływem ścierania i składania | Zatarcia druku, zły wygląd na półce |
| Opaska elektryczna i kablowa | Stałe wiązanie w warunkach cykli termicznych | Rozluźnienie owinięcia, zmniejszona skuteczność ekranowania |
W każdej z tych kategorii koszt awarii klejenia rzadko ogranicza się do samej folii. Zwykle dotyczy to przerobionych rolek laminatu, odrzuconych wyrobów gotowych lub roszczeń gwarancyjnych, które sięgają etapu przetwarzania, a nie specyfikacji surowca.
Wydajność obligacji to tylko część równania. Sposób, w jaki folia jest cięta, zwijana i obsługiwana przed dotarciem do laminatora, również wpływa na produkt końcowy. Przetwórcy zazwyczaj szukają dostawcy, który może spełnić poniższe wymagania bez szkody dla obrabianej powierzchni.
Folia opuszczająca linię obróbki plazmowej przy 42 dynach na cm może w dalszym ciągu dotrzeć do konwertera poniżej progu użytecznego, jeśli została przecięta przy nadmiernym tarciu, zbyt ciasno nawinięta lub przechowywana w wilgotnym magazynie bez odpowiedniego opakowania. Konwersja rozwiązań uwzględniająca obsługę od momentu obróbki aż do końcowej dostawy zwykle daje bardziej przewidywalne wyniki na linii produkcyjnej klienta.
Stała wydajność wiązania zależy od kontroli jakości na wielu etapach, a nie od pojedynczej kontroli na końcu linii. Poniższa lista kontrolna odzwierciedla punkty kontrolne najczęściej stosowane w operacjach przetwarzania i produkcji folii z tworzyw sztucznych.
Pominięcie któregokolwiek z tych kroków powoduje przesunięcie problemu na dalszy plan, gdzie diagnoza i naprawa stają się droższe. Przetwórca, który w połowie serii wykryje awarię wiązania, ma znacznie mniejszą elastyczność niż dostawca folii, który wykryje lukę w leczeniu przed wysyłką rolek.
Nie każde zastosowanie wymaga najwyższej dostępnej siły wiązania, a określenie większej liczby zabiegów niż jest to konieczne może zwiększyć koszty bez odpowiednich korzyści. Poniższe porównanie ma pomóc przetwórcom w dopasowaniu wyboru folii do rzeczywistych wymagań procesu.
| Czynnik | Standardowa folia metalizowana | Metalizowana folia o wysokiej przyczepności |
|---|---|---|
| Typowa obróbka powierzchni | Brak lub lekka korona | Aktywacja plazmy |
| Najlepiej nadaje się do | Krótkie przechowywanie, natychmiastowa konwersja | Przedłużone przechowywanie lub wieloetapowa laminacja |
| Przyczepność druku i tuszu | Odpowiednie dla podstawowej grafiki | Stabilny pod względem drobnych szczegółów i odporności na ścieranie |
| Względny koszt materiału | Niższy | Umiarkowanie wyższe |
W przypadku przetwórców obsługujących linie o dużej prędkości z wąskimi tolerancjami lub wysyłających gotowe laminaty na duże odległości i w ramach czasowych, dodatkowa konsystencja folii poddanej obróbce plazmowej zazwyczaj rekompensuje niewielką różnicę w kosztach poprzez mniejszą liczbę przestojów linii i niższy poziom złomowania.
Nałożona próżniowo warstwa metalu znajduje się na wierzchu podłoża poliestrowego i naturalnie ma niższą energię powierzchniową niż surowe podłoże, co czyni ją bardziej odporną na zwilżanie klejem, chyba że została poddana obróbce powierzchniowej.
Efektywny czas przechowywania zależy od warunków przechowywania, ale odpowiednio zapakowane rolki, przechowywane w stabilnej temperaturze i wilgotności, zazwyczaj utrzymują użyteczną energię powierzchniową przez kilka tygodni, podczas gdy złe przechowywanie może znacznie skrócić ten okres.
Tak, badanie poziomu dyny można przeprowadzić na konwerterze za pomocą standardowych roztworów testowych lub pisaków, co pozwala na szybkie sprawdzenie energii powierzchniowej przed oddaniem rolki do serii produkcyjnej.
Nie, przynosi także korzyści w procesach drukowania, powlekania i metalizacji-nadmetalizowania, w których każda warstwa cieczy musi niezawodnie przylegać do powierzchni folii.
Dane dotyczące energii powierzchniowej dla danej partii, zalecane warunki przechowywania oraz, jeśli to możliwe, próbki rolek do badania przyczepności na własnym sprzęcie konwertera przed złożeniem pełnego zamówienia.