No processo de laminação a seco de embalagens plásticas, a preparação do adesivo é um dos pontos de controle mais críticos. A preparação do adesivo refere-se à mistura da base adesiva, do agente de cura e do solvente de acordo com proporções especificadas e procedimentos operacionais corretos para formar uma solução adesiva homogênea utilizável em máquinas de produção.
Acidentes de qualidade na laminação causados por preparação inadequada do adesivo são comuns em empresas de impressão e embalagem. Os exemplos incluem sub-grave cura da camada adesiva devido à adição insuficiente ou nenhuma adição de agente de cura; cura incompleta causada por proporções adesivas desequilibradas, resultando em ondulação das bordas, delaminação do alumínio ou vazamento em áreas seladas-a quente durante a fabricação do saco; peso insuficiente do revestimento e resistência ao descascamento abaixo do padrão causada pela adição excessiva de solvente; e má laminação devido à{3}reutilização fora do padrão de sobras de adesivo, entre outros.
A seguir, um resumo dos métodos de preparação e precauções para adesivos de laminação a seco à base de dois-componentes-usados, para referência por operadores e gerentes de linha de frente.
I. Importância dos Dados Técnicos do Adesivo (Manual de Instruções do Adesivo)
Os dados técnicos são uma referência essencial antes da utilização de adesivos. Para preparar o adesivo corretamente, é necessário primeiro obter a documentação técnica fornecida pelo fabricante do adesivo, que lista as proporções de mistura padrão para diferentes concentrações de trabalho. Estas proporções são normalmente determinadas através de testes laboratoriais do fabricante, com base na reação completa da resina base e do agente de cura, com um ligeiro excesso de grupos isocianato do agente de cura adicionado para compensar o consumo por incertezas externas.
A maioria das empresas emite fichas de processo para produtos específicos no processo de laminação, que especificam as proporções de mistura de adesivos com base nos dados técnicos do fabricante e outros fatores de influência. Algumas empresas também estabelecem Procedimentos Operacionais Padrão para Preparação de Adesivos, que definem claramente as proporções para todos os adesivos usados-internamente.
Em geral, a preparação do adesivo deve seguir as especificações padrão. Qualquer ajuste de proporção sob condições especiais deve ser baseado nestas fórmulas padrão. Em particular, as alterações na proporção de agente-base para{3}}cura-exigem a consideração de fatores de influência complexos e não devem ser ajustadas arbitrariamente pelo operador. As tabelas abaixo mostram trechos de dados técnicos de adesivos e especificações de processos de laminação empresarial.
Relação entre conteúdo sólido e diluente durante a diluição
Tabela 1
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Item/Parâmetro/Nome |
Conteúdo Sólido |
Proporção Padrão (kg) |
Taxa de trabalho (kg) |
|||
|
Agente Principal |
Agente de cura |
Agente Principal |
Agente de cura |
Acetato de Etila |
||
|
HT3260A/B |
35% |
5 |
1 |
20 |
4 |
18.9 |
|
30% |
5 |
1 |
20 |
4 |
26 |
|
|
25% |
5 |
1 |
20 |
4 |
36 |
|
|
20% |
5 |
1 |
20 |
4 |
51 |
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Tabela 2
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Instruções do processo de laminação |
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Sequência |
Modelo adesivo |
Proporção de mistura adesiva |
Peso do revestimento (g/m2) |
Rolo Anilox |
Lado do revestimento |
Lado de laminação |
|
1 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Lado do PET-tratado com Corona |
Lado fosco do AL |
|
2 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Lado brilhante da folha de alumínio |
Superfície do rolo de náilon |
|
3 |
LA2781:LA5001:EA |
01:08.2 |
4.0+0.2 |
100 |
Lado de náilon-tratado com corona original |
Lado-tratado com Corona do RCPP |
II. Requisitos do processo de produção
A concentração de trabalho (teor de sólidos da mistura) é determinada pelo peso de revestimento necessário e pela contagem de linhas do rolo de revestimento, de acordo com os requisitos do processo de produção. A proporção de mistura é então confirmada consultando o manual de instruções do adesivo ou a ficha do processo de produção.
Diferentes tipos de produtos -, como estruturas comuns de duas-camadas, estruturas contendo folha de alumínio-ou estruturas de retorta-de alta temperatura - têm requisitos diferentes para tipo de adesivo e peso de revestimento. Estas diferenças afetam diretamente a proporção de mistura adesiva necessária.
Os processos de produção são estabelecidos considerando de forma abrangente os dados técnicos dos adesivos, tipo de produto, ambiente de serviço, dados de testes e outros fatores. Portanto, a proporção de mistura antes do uso deve estar de acordo com os requisitos do processo de produção, enquanto os dados técnicos do adesivo continuam sendo uma referência importante.
III. Influências das Condições Ambientais e Operacionais
As proporções de mistura adesiva são afetadas por diversas condições objetivas, principalmente as seguintes:
1. Requisitos para resistência ao descascamento da laminação
Diferentes tipos de produtos normalmente têm requisitos específicos de resistência ao descascamento. Além de projetar razoavelmente o peso do revestimento, isso também pode ser alcançado através do-ajuste fino da proporção entre a base-e o-agente-de cura. Por exemplo, para filmes revestidos-de alumínio em geral que não utilizam adesivo de revestimento-de alumínio dedicado, a redução da proporção do agente de cura pode aliviar a delaminação do alumínio e melhorar a resistência ao descascamento (outros riscos de qualidade decorrentes desta prática devem ser avaliados). A dosagem do agente de cura geralmente é reduzida em 10% a 20% com base na quantidade padrão. Por exemplo, uma proporção padrão de base:agente de cura=5:1 pode ser ajustada para 5:0,8. Para garantir a qualidade do produto, a taxa de redução real deve ser verificada através de testes e documentada em dados técnicos padrão.
Para produtos de retorta-de alta temperatura, para reduzir a deterioração da resistência ao descascamento após a retorta, a proporção do agente de cura geralmente é aumentada em 3% a 5% para aumentar a dureza da camada adesiva e resistir à degradação da resistência. Sob temperatura e umidade ultra-altas (umidade > 90%), a produção de embalagens de retorta não é recomendada mesmo com aumento do agente de cura.
2. Contagem de linhas de rolos de revestimento
Muitos fabricantes de embalagens possuem uma gama limitada de rolos de revestimento de laminação a seco, às vezes usando um único rolo para todos os produtos. Quando a contagem de linhas é inadequada, mas é necessário um peso de revestimento estável, a concentração de trabalho da solução adesiva deve ser ajustada. Um rolo de revestimento com linhas finas proporciona menor peso de revestimento, portanto, é necessária uma concentração de trabalho menor aumentando a proporção de solvente. Um rolo com linhas grossas proporciona maior peso de revestimento, exigindo maior concentração de trabalho e, portanto, menos solvente.
Ajustar as proporções para compensar as limitações dos rolos geralmente aumenta os custos (perda por evaporação do solvente) ou causa defeitos de qualidade, como manchas brancas devido ao bloqueio do anilox. Dentro das limitações dos rolos de revestimento, a concentração de trabalho é ajustada variando a adição de solvente para controlar o peso do revestimento.
3. Mudanças sazonais e temperatura e umidade ambiente
Variações sazonais e climáticas - como diferenças de temperatura e umidade entre o inverno e o verão ou curtos períodos de umidade no sul da China - afetam significativamente as taxas de adesão. O ambiente ideal é 25±5 graus e 50%–60% UR. Manter essas condições durante todo o ano-é difícil em oficinas sem-temperatura-controladas e não{11}}fechadas.
Em ambientes de-temperatura e{1}}alta umidade (umidade > 85%, temperatura > 35 graus), o solvente evapora durante a circulação do adesivo no tanque de cola. O adesivo mais frio absorve a umidade e a água condensada pode se misturar, consumindo parte do agente de cura. Portanto, quando a umidade excede 85%, a dosagem do agente de cura normalmente é aumentada em 5% a 10% para compensar o consumo-relacionado à umidade.
Em temperaturas muito baixas, mesmo na mesma concentração de trabalho, a viscosidade aumenta, dificultando a transferência do adesivo. Para melhorar a eficiência da transferência, a proporção do solvente pode ser aumentada em aproximadamente 10% para reduzir a viscosidade em 2–3 segundos. No entanto, o peso real do revestimento também depende da contagem de linhas anilox, profundidade da célula, tipo de rolo, velocidade da máquina, pressão, pressão da lâmina raspadora e nível de tratamento da coroa do filme. O desempenho deve ser verificado para garantir que o peso alvo do revestimento seja alcançado. Como alternativa, adesivos com alto-sólido e baixa{8}}viscosidade podem ser usados para condições de-baixa temperatura.
4. Estabilidade de viscosidade
As proporções adesivas devem ser determinadas com base no conteúdo sólido da base e do agente de cura e na concentração de trabalho necessária. Conforme observado anteriormente, muitos fatores afetam se o peso do revestimento{1}}projetado pelo processo é alcançado, entre os quais a viscosidade é crítica.
A viscosidade é influenciada pelas propriedades adesivas, proporção de mistura (dosagem de solvente) e temperatura ambiente. O revestimento estável requer viscosidade adesiva estável sob condições consistentes.
Durante a operação, a evaporação contínua do solvente aumenta a viscosidade e normalmente aumenta o peso do revestimento se o solvente não for reabastecido. Portanto, durante o uso regular, a viscosidade deve ser estabilizada pela adição manual de solvente em intervalos ou por meio de controladores automáticos de viscosidade. A concentração de trabalho estável garante um peso de revestimento estável. Manter uma viscosidade alvo para aplicação consistente alterará a proporção de solvente-do adesivo.
5. Qualidade anormal do material ou propriedades do material
Anormalidades materiais referem-se a problemas conhecidos, como excesso de solventes residuais-à base de álcool em filmes impressos ou pureza abaixo do padrão do solvente antes da preparação do adesivo. Por exemplo, se o álcool isopropílico (ou etanol) em filmes impressos exceder 5 mg/m², a dosagem do agente de cura geralmente é aumentada em 1%–3%. Se o acetato de etila reciclado for usado com pureza abaixo de 99,5% - especialmente quando o álcool total e a umidade excederem 0,2% - o agente de cura será aumentado em 3%–5% para neutralizar o consumo de grupos isocianato. Uma proporção padrão de 5:1 pode se tornar 5:1,05. Esses filmes apresentam riscos de alta qualidade, incluindo potencial resistência insuficiente ao descascamento e solventes residuais elevados e persistentes.
Nota: Este ajuste de proporção é apenas uma solução de emergência e não uma prática de rotina. A causa raiz - solventes residuais excessivos e baixa pureza do solvente - deve ser abordada na fonte.
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% UR).
6. Reutilização de sobras de adesivo
O adesivo restante geralmente se refere ao adesivo preparado recuperado do tanque de cola (o adesivo não misturado em recipientes originais selados geralmente pode ser usado normalmente). O prazo de validade dos restos de adesivo normalmente não é superior a 48 horas, ou 12 horas para adesivos de{3}cura rápida. Mesmo armazenado a 4 graus, pode emulsionar e ficar branco com o tempo; o adesivo severamente emulsionado deve ser descartado.
Para economizar custos,-as sobras de adesivo armazenadas por curto prazo podem ser reutilizadas misturando-as com adesivo novo. A mistura é ajustada à concentração de trabalho necessária de acordo com a proporção de adesivo fresco, totalmente agitada e sua viscosidade medida. O adesivo restante é misturado com adesivo fresco a 5%–30% em peso, bem misturado e verificado novamente quanto à viscosidade.
If viscosity is lower than fresh adhesive, add base and curing agent proportionally to restore initial viscosity (often caused by excess diluent from anilox cleaning).
Se a viscosidade for maior, adicione solvente novo para atingir a viscosidade desejada (causada pela evaporação excessiva do solvente e alto teor de sólidos).
A proporção de mistura depende do tipo de produto: aceitável para produtos em geral, não recomendado para embalagens retorta. Quanto mais severa for a emulsificação, menor será a proporção. Qualquer adição de sobras de adesivo altera a proporção de{2}solvente do adesivo.
A reutilização de sobras de adesivo envolve riscos de qualidade e deve ser baseada no tipo de produto e na experiência operacional. É importante ressaltar que sobras de adesivo só podem ser misturadas com adesivo novo do mesmo fabricante e modelo. Adesivos de fabricantes diferentes não podem ser misturados. Para modelos diferentes do mesmo fabricante, siga as instruções do fornecedor.
4. Gestão Padronizada
Dada a importância da preparação adequada do adesivo e de proporções estáveis, na prática é necessário um manejo padronizado. Os Procedimentos Operacionais Padrão para a Preparação do Adesivo de Laminação a Seco devem abranger os requisitos operacionais e os riscos a serem evitados, conforme referenciado na tabela abaixo.
Tabela 3
V.
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Etapa |
Descrição da Operação |
Observações |
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1 |
De acordo com o tipo de cola utilizada para o produto, a saída do turno ou a quantidade do pedido, combinada com a proporção na planilha do processo de produção, calcula a dosagem correspondente do agente principal, agente de cura e solvente, e pega o agente principal da cola correspondente, agente de cura e solvente e coloque-os na área de mistura de cola. (Em hipótese alguma, sem o consentimento do departamento técnico, é proibido alterar a proporção de cola à vontade) |
O balde de cola está livre de danos e poluição, as informações do rótulo estão completas e o conteúdo de identificação não está incompleto. (Produtos expirados são proibidos de usar) |
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2 |
Retire o solvente (acetato de etila) necessário para o processo de processamento correspondente do barril de solvente ou tubulação de solvente, pese-o com uma balança eletrônica padrão e coloque-o temporariamente, e preste atenção ao número do lote e ao status de qualidade do solvente. Materiais expirados e solventes não qualificados são proibidos de usar. |
Antes de tomar o solvente, a eletricidade estática nas mãos e no corpo deve ser eliminada. Utilize ferramentas especiais para abrir os baldes de solvente e cola, sendo proibido bater diretamente em objetos metálicos. |
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3 |
Primeiro despeje uma certa quantidade de solvente no balde de mistura de cola, cerca de 1/3 da dosagem total desta mistura de cola, depois despeje o agente principal, cerca de 1/2 da dosagem total desta mistura de cola, mexa completamente na mesma direção por 3 minutos e, em seguida, despeje o agente de cura. Durante a adição do agente de cura, mexa enquanto adiciona, depois enxágue o balde que contém o agente de cura com solvente e despeje o líquido de limpeza no balde de cola. Para um único grupo ou menos de um único grupo de quantidade de mistura de cola de uma vez, você também pode primeiro derramar 1/2 do solvente, despejar todo o balde do agente principal, mexer uniformemente, despejar o agente de cura pesado com precisão, mexa enquanto despeja, pegue o solvente restante para limpar o balde de cola e o balde do agente de cura e despeje no balde de solvente, finalmente despeje todo o solvente restante no balde de cola e mexa uniformemente. |
A mistura da cola deve ser realizada em local fixo da oficina, com temperatura e umidade moderadas e boa ventilação. É proibido realizar em áreas com bicos umidificadores ou em ambientes fechados. O agente de cura deve ser derramado completamente e a parede do balde deve ser bem limpa. |
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4 |
Mexa uniformemente com um agitador pneumático (mexa por 3 minutos), em seguida, despeje o agente principal restante, enxágue o balde do agente principal com o solvente restante, despeje-o no balde de cola e mexa uniformemente novamente (mexa por mais de 2 minutos). |
A agitação completa é uma etapa importante na preparação da cola e o tempo de agitação especificado deve ser alcançado de acordo com a frequência de agitação. |
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Etapas: Solvente - Agente principal - Agitar - Agente de cura (mexa enquanto adiciona, limpe o balde do agente de cura) - Agite o balde do agente principal - Lave o balde do agente principal e despeje o solvente restante - Mexa uniformemente. |
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5 |
Use um cronômetro e um copo No{0}} Zahn para medir com precisão a viscosidade da cola preparada e registre-a como a viscosidade padrão para uso formal. Se alguma anormalidade for encontrada, reporte imediatamente ao supervisor para tratamento. Após o preparo da cola, a tampa deve ser fechada imediatamente e o registro de mistura da cola preenchido. (O registro deve incluir a data do registro, misturador de cola, tempo de mistura da cola, tempo de uso, quantidade, viscosidade e outros conteúdos) |
Se a cola preparada não for usada temporariamente, o balde de cola deve ser bem coberto. Teste a viscosidade novamente antes de usar. |
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6 |
Durante o processo de utilização, a viscosidade da cola utilizada deve ser testada a cada 25 minutos. Se os segundos medidos excederem os segundos iniciais em 1s, uma quantidade adequada de solvente deve ser adicionada para ajustá-lo para retornar aos segundos iniciais (concentração padrão). |
Durante o uso da cola, a viscosidade precisa ser mantida estável. (Ao usar o instrumento automático de controle de viscosidade da cola, verifique-o pelo menos uma vez a cada 2 horas para garantir que a viscosidade exibida pelo instrumento seja basicamente consistente com a viscosidade medida manualmente.) |
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Caso seja constatada alguma anormalidade na cola durante o processo de preparo e utilização, reporte imediatamente ao supervisor para manuseio. (Ao adicionar solvente, a bomba de circulação de cola deve ser desligada primeiro e a bomba de circulação de cola pode ser ligada após agitação completa) |
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7 |
Sele a cola restante após o desligamento com um filme composto e marque o modelo da cola, segundos, hora e data no balde. Após concluir o trabalho acima, guarde-o na geladeira da oficina. Na produção do próximo pedido, se a cola restante não ultrapassar 24 horas, ela poderá ser misturada com a cola recém-preparada em uma proporção não superior a 20%. Observe que o modelo da cola deve ser o mesmo. Caso seja constatado que ultrapassou 24 horas, é necessário verificar se está deteriorado, e registrar o resultado da inspeção visual no “Formulário de Registro de Inspeção de Cola Remanescente” (mexa por 2 minutos para ver se há descoloração ou branqueamento). Caso esteja deteriorado, será tratado como resíduo de cola e a quantidade descartada deverá ser registrada. Os resíduos de solvente e de cola residual só podem ser armazenados em recipientes especiais, com identificação clara, e transportados para o armazém de resíduos perigosos para armazenamento temporário lacrado. Não os despeje aleatoriamente. |
O uso de cola restante deve ser confirmado pelo pessoal do departamento de inspeção de qualidade. Os operadores da oficina não podem usá-lo à vontade. Se necessário, avise o responsável técnico para confirmar novamente se está disponível. |
Conclusão
A preparação do adesivo é vital no processo de laminação a seco. O segredo é seguir as especificações do processo considerando a estrutura do produto, o ambiente de produção, o desempenho do adesivo e as condições de serviço. Erros humanos devem ser rigorosamente evitados, como ajuste arbitrário da dosagem do agente de cura, tempo de mistura insuficiente ou omissão acidental do agente de cura.
A preparação adequada do adesivo é fundamental para garantir a qualidade do produto laminado seco e não deve ser negligenciada. Sistemas especializados de mistura de adesivos para laminação a seco já estão disponíveis, permitindo a preparação automática ou semi{1}}automática. Esses sistemas garantem melhor proporções de mistura estáveis, minimizam o erro humano na preparação manual, controlam os custos de solventes e apoiam ainda mais a qualidade consistente da laminação.
