Sådan opnår du varmeforseglingsydelse i aluminium-plastikkompositter: En guide

Aluminiumsfolie bringer barriereegenskaber til en komposit, men den har ingen kapacitet til at danne en varmeforsegling af sig selv. Den evne kommer altid fra noget, der er påført foliens overflade, og producenterne griber efter en af ​​tre forskellige teknikker til at placere den der: laminering af en separat fremstillet PE-, EMAA- eller EVA-film på folien; ekstruderingsbelægning af et smeltet PE-lag direkte på folien i en enkelt kontinuerlig passage; eller belægning af folien med en smelteklæber, der først bliver aktiv, når der påføres varme og tryk. Hver rute producerer en komposit, der kan varmeforsegles, men det involverede udstyr, omkostningsstrukturen og fejltilstandene adskiller sig nok til, at det at vælge den forkerte dukker op senere - ofte som sæler, der består en indledende inspektion og derefter fejler et sted i forsendelses- eller installationscyklussen. Denne artikel ser på, hvad der adskiller de tre tilgange, og hvor hver enkelt passer ind i fleksibel emballage, HVAC-kanaler og kabel- eller rørisolering.

Metode 1: Laminering af en præfabrikeret PE-, EMAA- eller EVA-film

Tørlaminering binder folien til en film, der allerede er blevet ekstruderet og viklet som sin egen rulle. Et klæbemiddel påføres den ene bane, de to væv bringes sammen under klemruller, og samlingen passerer gennem et hærdningstrin, før den skæres og opvikles. Fordi forseglingslaget starter livet som en uafhængig film med sin egen molekylære orientering, har det en tendens til at modstå flex-revner og pinholes bedre end et lag påført direkte på folien.

Den film, der blev valgt til denne rute, sætter meget af komposittens senere præstation:

• LDPE/LLDPE – laveste omkostninger, tilstrækkelig tætningsstyrke, standardvalget for emballage til generelle formål.
• EVA – tolererer gentagne bøjninger godt, men blødgøres ved lavere temperaturer, så det passer til applikationer, der ikke vil se meget varme under brug.
• EMAA – dens ioniske grupper binder sig stærkt til aluminiumoxidlaget på folieoverfladen, hvilket giver en forsegling, der modstår kemiske angreb og holder sig under hårdere håndtering; dette gør det til det sædvanlige valg for farmaceutiske eller andre tekniske laminater, hvor tætningsfejl ikke er en mulighed.

Fordi filmen og det klæbende bindelag er separate materialer fra folien, giver laminering konvertere det bredeste udvalg af harpikskemi - hvis et projekt kræver en tætningsmasse, kan ekstruderingslinjen ikke køre, er laminering af den ofte den eneste praktiske måde at komme dertil.

Aluminium-polyethylen laminatfilm til fleksible poser Dette fleksible AL/PE-laminat kombinerer foliens barriere med PE's varmeforseglingsevne, hvilket gør det ideelt til væske- og bløde produktposer. Dens hængende emballage sikrer glatte overflader under transport. Se produkt →

Metode 2: Ekstrusionsbelægning af et PE-lag direkte på folien

Ekstrusionsbelægning springer den separate film helt over. Smeltet PE-harpiks skubbes gennem en flad matrice og støbes direkte på den bevægelige foliebane, hvor den afkøles og størkner in-line. Der er intet klæbende bindelag og ingen forudfremstillet film til kilden, hvilket skærer et skridt ud af processen og normalt bringer omkostningerne pr. kvadratmeter ned - en reel fordel for højvolumen, standardkvalitetsemballage, hvor tætningsmidlet ikke behøver at overleve ekstreme forhold.

Afvejningen er, at PE påført på denne måde ikke er blevet strakt eller orienteret, som en blæst eller støbt film har, så det kan være noget mere tilbøjeligt til at bøje-revner ved gentagne foldninger. Corona- eller flammebehandling af folien foran formen er normalt nødvendig for at opnå tilstrækkelig befugtning, da smeltet PE ikke binder sig til ubehandlet folie så let som en lamineringslim gør. Flerlagskonstruktioner såsom PET/AL/PE er ofte bygget på denne måde, hvor PE-siden ekstruderes direkte og PET-laget tilføjet som forstærkning mod rivning under selve tætningstrinnet.

PET/aluminium/PE triplex barrierefilm Et tre-lags laminat med PET for styrke, aluminium for komplet barriere og PE for pålidelig varmeforsegling. Tilpasset tykkelse og bredde passer til krævende industri- og isoleringsapplikationer. Se produkt →

Metode tre: Belægning af folien med en smeltelim

Den tredje vej lægger slet ikke en kontinuerlig film ned - den påfører en smelteklæber som en belægning, ofte EMAA-baseret eller en modificeret polyolefin, uanset hvilken belægningsvægt applikationen kræver. Fordi klæbemidlet kun aktiveres, når varme og tryk bringer det over dets blødgøringspunkt, kan den coatede folie sidde på lager og forsegles efter behov senere i et separat trin.

Denne metode tjener sin plads, hvor folien skal bindes til noget andet end et andet ark folie eller plastik - skum, metal eller et uregelmæssigt substrat, som en flad film ikke ville passe godt til. Rørisoleringskappe og kabelindpakning er de tydeligste eksempler: den klæbende belægning lader aluminiumskompositten gribe en buet eller struktureret overflade på en måde, som en lamineret film, der hovedsageligt er designet til folie-til-folie-forsegling, ikke er bygget til.

Aluminium/PET/EMAA Triplex film med stærk vedhæftning Denne triplex integrerer foliebarriere, PET-styrke og EMAA's enestående binding til skum, metal og polymerer. Velegnet til rørisolering, kabelindpakning og emballagestrukturer. Se produkt →

Struktur og overfladekvalitet betyder noget uanset metode

Uanset hvilken af de tre ruter, der bruges, skal selve folien stadig være flad og fri for nålehuller eller folder - et svagt punkt i folien underminerer forseglingen, uanset hvordan tætningsmidlet kom dertil. Det, der ændrer sig mellem metoderne, er, hvor de svage punkter har en tendens til at dukke op. En lamineret struktur har et tydeligt klæbende lag, der kan udsultes eller spredes ujævnt; en ekstruderingsbelagt struktur afhænger af, hvor godt folien blev behandlet lige før matricen; en hot-melt belægning afhænger af stram kontrol af pelsvægten, da den typisk er tyndere og mindre ensartet end en hel film. Tværsnit af en prøve under et mikroskop vil normalt fortælle dig, hvilken af ​​de tre processer, der producerede en given rulle, bare ud fra hvordan lagene mødes.

Typiske procesparametre for hver metode

De tre metoder kører ved forskellige temperaturer og hastigheder, fordi de løser forskellige problemer - limning af en forudfremstillet film, støbning af smeltet harpiks eller aktivering af en klæbende belægning. Områderne nedenfor er udgangspunkter; faktiske indstillinger afhænger i høj grad af harpikskvalitet, foliemåler og linjekonfiguration, så en prøvekørsel på produktionsudstyr er stadig måden at låse de endelige tal på.

Ekstrusionsbelægningen kører varmest, fordi PE skal være fuldt smeltet for at flyde jævnt ud af formen, mens hot-melt-belægningen forbliver lavere, da målet på dette stadium kun er at påføre klæbemidlet, ikke at forsegle noget endnu. Lamineringen er lavest af de tre, fordi filmen allerede er dannet - varmen her aktiverer bare klæbemidlet mellem to faste baner.

Praktiske overvejelser for produktion

Et par faktorer afgør, om nogen af disse tre metoder rent faktisk holder i skalaen:

1. Renlighed – olie, støv eller resterende fugt på folien bekæmper befugtning i alle tre processer, ikke kun én.
2. Overfladebehandling – Corona- eller plasmabehandling er ofte afgørende for ekstruderingsbelægning og kan hjælpe med marginal lamineringsadhæsion, men betyder mindre for en hotmeltbelægning, der er designet til at binde mekanisk.
3. Opbevaring – laminerede ruller er ret stabile, men hot-melt-coatede ruller kan blokere sammen, hvis de stables, mens de stadig er varme eller opbevares et for varmt sted.
4. Afprøvning – afskalningsprøver til laminering og ekstruderingsbelægning; for hot-melt-belægninger betyder pelsvægt-verifikation lige så meget som afskalningsresultatet.

En god tommelfingerregel på tværs af alle tre metoder: kompositten skal svigte i filmen eller skumunderlaget, før det svigter ved sømmen. Hvis det skrælles rent fra hinanden ved bindingslinjen, skal noget i den særlige proces - klæbemiddeludsultning, smeltetemperatur eller pelsvægt - justeres.

Defekter, der er specifikke for hver metode

• Delaminering (lamineringsmetode) – sædvanligvis en klæbemiddel-udsultet binding eller et hærdningstrin, der løb for hurtigt eller for køligt.
• Appelsinskal eller dårlig gennemvædning (ekstruderingsbelægning) – smeltetemperaturen er for lav, eller matricespalten eller luftspalten er ikke indstillet korrekt til linjehastigheden.
• Kolde pletter eller huller (hot-melt belægning) – pelsvægten er for tynd, eller en ujævn applikatorrulle, der efterlader bare pletter på folien.
• Pinholes (alle tre) – næsten altid spores tilbage til krøllet eller beskadiget folie frem for selve fugemassepåføringen.

Valg af den rigtige metode til slutbrugen

For poser og tekniske laminater, der har brug for en specifik harpikskemi - især hvor EMAA's kemiske resistens betyder noget - er filmlaminering normalt den ekstra pris værd. For højvolumen, standardemballage eller kanalbeklædninger, hvor prisen per kvadratmeter styrer beslutningen, er ekstruderingsbelagt PE svært at slå. Og for alt, der skal binde til skum, metal eller en uregelmæssig overflade snarere end til en anden flad plade - rørisolering og kabelindpakning er de tydeligste tilfælde - er en hot-melt-klæbende belægning den metode, der faktisk er bygget til det job. Købere, der vurderer en ny applikation, er normalt bedre stillet til at starte med, hvordan kompositten skal bindes, og derefter arbejde tilbage til metoden, i stedet for at vælge en metode først og håbe, at slutanvendelsen passer.

Konklusion

Der er ikke én "korrekt" måde at gøre en aluminium-plastkomposit varmeforseglelig - der er tre, og hver løser et andet problem. Laminering af en separat PE-, EMAA- eller EVA-film giver det bredeste harpiksudvalg og den bedste modstandsdygtighed over for bøjning. Ekstrusionsbelægning udveksler noget af den fleksibilitet for lavere omkostninger og hurtigere gennemløb på standardemballage. Hotmelt-klæbende belægning giver helt op på ideen om en folie-til-folie-forsegling i bytte for evnen til at binde aluminiumkompositter til skum, metal og andre substrater, som en flad film ikke kan håndtere. At matche metoden til det faktiske bindingskrav - ikke kun til hvilken linje der tilfældigvis er tilgængelig - er det, der holder forseglingen den stærkeste del af det færdige produkt snarere end dets svage punkt.