Beim Laminieren von Aluminiumfolie muss das lösungsmittelfreie Laminiergerät mit Kühlwalzen ausgestattet sein, da sonst die Laminierqualität deutlich beeinträchtigt wird. Der Hauptgrund liegt in den physikalischen Eigenschaften von Aluminiumfolie und den Aushärtungsreaktionseigenschaften von lösungsmittelfreiem Klebstoff:
1.Wärmeleitfähigkeit und Nicht-Durchdringung von Aluminiumfolie:
Hervorragende Wärmeleitfähigkeit: Aluminiumfolie ist ein Metall mit einer sehr hohen Wärmeleitfähigkeit. Dies bedeutet, dass es die durch die Aushärtungsreaktion des Klebstoffs entstehende Wärme schnell aufnehmen und weiterleiten kann.
Nicht atmungsaktiv: Im Gegensatz zu Kunststofffolie ist Aluminiumfolie überhaupt nicht atmungsaktiv. Die Spuren kleiner Molekülnebenprodukte (wie Wasserdampf, Kohlendioxid usw.), die während der Aushärtungsreaktion des Klebstoffs entstehen, können nicht durch die Aluminiumfolie entweichen.
2.Exotherme Reaktion von lösungsmittelfreiem Klebstoff:
Exotherme chemische Reaktion: Lösungsmittelfreie Klebstoffe (insbesondere Zwei-{1}Komponenten-Polyurethan) unterliegen nach dem Mischen einer heftigen chemischen Reaktion (Vernetzung und Aushärtung), die exotherm ist. Je höher die Reaktionsgeschwindigkeit, desto mehr Wärme wird pro Zeiteinheit erzeugt.
Temperaturempfindlichkeit: Die Reaktionsgeschwindigkeit des Klebstoffs ist sehr temperaturempfindlich. Je höher die Temperatur, desto schneller steigt die Reaktionsgeschwindigkeit exponentiell an.
3. Probleme durch fehlende Kühlwalze:
Wärmespeicherung: Aufgrund der schnellen Wärmeleitung, aber der nicht{0}}porösen Beschaffenheit der Aluminiumfolie wird die von der Klebeschicht erzeugte Wärme nach dem Laminieren schnell auf die Aluminiumfolie übertragen. Gelingt es der Kühlwalze nicht, diese Wärme rechtzeitig und kraftvoll abzuleiten, sammelt sich die Wärme schnell in der Aluminiumfolie und der Klebeschicht an, was zu einem starken Anstieg der lokalen Temperatur führt.
Unkontrollierte Reaktion (Überreaktion):
Schnelle Aushärtung: Hohe Temperaturen beschleunigen die Aushärtungsreaktion des Klebstoffs erheblich. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist zu hoch, was zu Folgendem führt:
Ausbleichen der Gelschicht: Die Molekülkette kann sich nicht ordnungsgemäß anordnen und vollständig vernetzen, wodurch eine spröde Struktur entsteht und die Flexibilität abnimmt.
Erhöhung der Eigenspannung: Schnelle Aushärtung führt zu ungleichmäßigem Volumenschwund und enormer Eigenspannung.
Schlechte Benetzung und Verteilung: Die Viskosität des Klebstoffs steigt in sehr kurzer Zeit schnell an, verliert an Fließfähigkeit und kann die Oberfläche eines anderen Substrats nicht vollständig benetzen (insbesondere, wenn es sich bei der anderen Schicht um eine Kunststofffolie handelt), was zu einem lokalen Mangel an Klebstoff oder einer unzureichenden Haftung führt.
Blasen/weiße Flecken: Dies ist das typischste und schwerwiegendste Problem.
Vergasung/Expansion von Nebenprodukten: Kleine Molekülnebenprodukte (Wasserdampf, CO₂ usw.), die durch die Erstarrungsreaktion entstehen, werden bei hoher Temperatur leichter verdampft oder expandiert.
Kein Entweichen: Das Gas ist zwischen zwei Substratschichten eingeschlossen (insbesondere, wenn die andere Seite ebenfalls aus Aluminiumfolie oder einer Hochbarrierefolie besteht) und kann nicht durch die Aluminiumfolie entweichen.
Bildende Fehler: Wenn die Viskosität des Klebstoffs bei hoher Temperatur niedrig ist, kann das Gas leicht Blasen bilden; Wenn die hohe Temperatur die Aushärtung beschleunigt und die Viskosität schnell ansteigt, „frieren“ die Blasen in der Klebstoffschicht ein und bilden sichtbare Blasen oder weiße Flecken, die das Aussehen und die Barriereeigenschaften ernsthaft beeinträchtigen.
Probleme mit der Aluminiumfolienoberfläche verschlimmern sich: Hohe Temperaturen können die Spuren von Öl oder Schadstoffen auf der Aluminiumfolienoberfläche aktiver machen, die Haftung des Klebstoffs auf der Aluminiumfolienoberfläche beeinträchtigen und die Schälfestigkeit verringern.
Verschlechterung der Aufwickelqualität („Steamed-Bun-Effekt“): Ohne Kühlwalzen zur Temperaturreduzierung bleibt das Laminiermaterial beim Aufwickeln übermäßig heiß. Die in der Spule eingeschlossene Wärme kann nicht effizient abgeleitet werden, wodurch eine „isolierte Kammer“ entsteht. Längerer Kontakt mit hohen Temperaturen führt zu übermäßigen Reaktionen, Blasenbildung und inneren Stressproblemen. Dies führt zu kritischen Defekten, darunter großflächige Delaminierung, spröde Klebeschichten und sogar Kernhaftung (allgemein bekannt als „Zuckerkern“-Phänomen).
4. Kernfunktion der Kühlwalze:
Erzwungene Wärmeableitung: Die Kühlwalze (normalerweise eine Metallwalze mit zirkulierendem Kühlwasser im Inneren) steht in engem Kontakt mit dem Laminiermaterial (Aluminiumfolienoberfläche) und die vom Laminiermaterial und der Klebeschicht erzeugte Wärme wird durch Wärmeleitung schnell und effizient abgeführt.
Kontrollierte Reaktionstemperatur: Die Temperatur der Klebstoffschicht wird in einem relativ niedrigen und stabilen Bereich gehalten (normalerweise weit unter der kritischen Temperatur des Klebstoffs für eine intensive Reaktion). Dadurch wird sichergestellt, dass die Aushärtungsreaktion des Klebstoffs in einer kontrollierbaren, gleichmäßigen und moderaten Geschwindigkeit erfolgt.
Reduzieren Sie die Temperatur des Systems: Durch Absenken der Temperatur wird das Nebenproduktgas der Reaktion weniger anfällig für Verdampfung und Ausdehnung, und der Klebstoff kann eine relativ lange Zeit mit niedriger Viskosität aufrechterhalten, was dazu führt, dass die Blasen im Anfangsstadium mehr Zeit haben, um von der Kante abgeführt zu werden (obwohl die Oberfläche der Aluminiumfolie nicht abgelassen werden kann, aber wenn die andere Seite eine Kunststofffolie ist, gibt es einen Auslasskanal für Gas).
Stabile Abmessungen: Durch schnelles Abkühlen werden die Abmessungen von Aluminiumfolie und Laminiermaterialien stabilisiert, wodurch Spannungen durch Wärmeausdehnung und Kältekontraktion reduziert werden.
Stellen Sie die Qualität der Wicklung sicher: Wickeln Sie das Material bei einer Temperatur nahe der Raumtemperatur auf, um spätere Qualitätsprobleme durch hohe Temperaturen in der Wicklung zu vermeiden.
zusammenfassen:
Die außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumfolie macht sie zu einem „effizienten Wärmeleiter“ für exotherme Reaktionen in lösungsmittelfreien Laminierklebstoffen. Seine vollständige Undurchlässigkeit fungiert als „perfekter Einschluss“ für Reaktionsnebenproduktgase. Ohne Kühlwalzen zur Wärmeableitung würde die Temperatur der Klebstoffschicht in die Höhe schießen, was dazu führen würde, dass die Aushärtungsreaktion außer Kontrolle gerät (übermäßige Geschwindigkeit oder übermäßige Aushärtung), Gasausdehnung zur Bildung von Blasen und eine Verschlechterung des Klebstoffs (Sprödigkeit und hohe innere Spannung). Diese Probleme könnten nach dem Aufwickeln zu schwerwiegenderen Qualitätsmängeln führen. Daher sind Kühlwalzen nicht nur eine „Verschönerung“ für die lösungsmittelfreie -freie Aluminiumfolienkaschierung-, sondern sie sind wesentliche Komponenten, die sowohl die Laminierqualität als auch die Durchführbarkeit des Prozesses gewährleisten. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Reaktionswärme schnell und effizient abzuführen und so die Temperatur in einem sicheren Bereich zu halten.