Laminator brez topil mora biti pri laminiranju alu folije opremljen s hladilnimi valji, sicer se kakovost laminacije znatno zmanjša. Glavni razlog je v fizikalnih lastnostih aluminijaste folije in lastnostih reakcije strjevanja lepila brez topil:
1. Toplotna prevodnost in ne{1}}prebojnost aluminijaste folije:
Odlična toplotna prevodnost: Aluminijasta folija je kovina z zelo visoko toplotno prevodnostjo. To pomeni, da lahko hitro absorbira in prevaja toploto, ki nastane pri strjevanju lepila.
Ne diha: Za razliko od plastične folije aluminijasta folija popolnoma ne diha. Sledi majhnih molekul stranskih -produktov (kot so vodna para, ogljikov dioksid itd.), ki nastanejo med reakcijo strjevanja lepila, ne morejo uiti skozi aluminijasto folijo.
2. Eksotermna reakcija lepila brez-topil:
Eksotermna kemična reakcija: Lepila brez-topil (zlasti dvo{1}}komponentna poliuretana) bodo po mešanju podvržena burni kemični reakciji (zamreženje in strjevanje), ki je eksotermna. Hitrejša kot je reakcija, več toplote se proizvede na časovno enoto.
Temperaturna občutljivost: Hitrost reakcije lepila je zelo občutljiva na temperaturo. Višja kot je temperatura, hitreje se hitrost reakcije eksponentno poveča.
3. Težave zaradi pomanjkanja hladilnega valja:
Akumulacija toplote: zaradi hitre toplotne prevodnosti, vendar neporozne narave aluminijaste folije, se toplota, ki jo ustvari lepilna plast, po laminaciji hitro prenese na aluminijasto folijo. Če hladilni valj ne uspe pravočasno in močno odstraniti te toplote, se bo toplota hitro akumulirala v aluminijasti foliji in lepilnem sloju, kar bo povzročilo močan dvig lokalne temperature.
Nenadzorovana reakcija (prekomerna reakcija):
Hitro strjevanje: Visoka temperatura močno pospeši reakcijo strjevanja lepila. Hitrost reakcije je prehitra, kar povzroči:
Pobledelost plasti gela: molekularna veriga se ne more urediti na urejen način in se v celoti premrežiti, kar tvori krhko strukturo in zmanjšuje prožnost.
Povečanje notranje obremenitve: Hitro sušenje vodi do neenakomernega volumskega krčenja in velike notranje obremenitve.
Slabo vlaženje in širjenje: Viskoznost lepila hitro naraste v zelo kratkem času, izgubi tekočnost in ne more popolnoma zmočiti površine druge podlage (še posebej, če je druga plast plastična folija), kar povzroči lokalno pomanjkanje lepila ali nezadostno oprijemljivost.
Mehurčki/bele pike: To je najbolj značilna in resna težava.
Stranski produkt uplinjanja/širjenja: Stranski produkti majhnih molekul (vodna para, CO₂ itd.), ki nastanejo z reakcijo strjevanja, se pri visoki temperaturi lažje uparijo ali razširijo.
Brez izhoda: Plin je ujet med dve plasti substrata (še posebej, če je tudi druga stran aluminijasta folija ali film z visoko pregrado) in ne more uiti skozi aluminijasto folijo.
Napake pri oblikovanju: Ko je viskoznost lepila nizka pri visoki temperaturi, plin zlahka tvori mehurčke; ko visoka temperatura pospeši strjevanje in viskoznost hitro naraste, so mehurčki "zamrznjeni" v lepilni plasti in tvorijo vidne mehurčke ali bele lise, ki resno poškodujejo videz in zaščitne lastnosti.
Težave s površino aluminijaste folije se poslabšajo: Visoka temperatura lahko naredi sledove olja ali onesnaževal na površini aluminijaste folije bolj aktivne, moti lepljenje lepila na površino aluminijaste folije in zmanjša moč lupljenja.
Poslabšanje kakovosti previjanja ("učinek kuhane žemljice"): Brez hladilnih valjev za znižanje temperature ostane material za laminacijo med navijanjem preveč vroč. Toplota, ujeta v tuljavi, se ne razprši učinkovito in ustvari "izolirano komoro". Dolgotrajna izpostavljenost visokim temperaturam poslabša prekomerne reakcije, nastajanje mehurčkov in težave z notranjim stresom. To vodi do kritičnih napak, vključno z-razslojevanjem velikega obsega, krhkimi lepilnimi plastmi in celo oprijemom jedra (splošno znano kot pojav "sladkornega jedra").
4. Osnovna funkcija hladilnega valja:
Prisilno odvajanje toplote: Hladilni valj (običajno kovinski valj s krožečo hladilno vodo v notranjosti) je v tesnem stiku z materialom za laminacijo (površino aluminijaste folije), toplota, ki jo ustvarita material za laminacijo in lepilna plast, pa se hitro in učinkovito odstrani s toplotno prevodnostjo.
Kontrolna reakcijska temperatura: Temperatura lepilne plasti se vzdržuje na relativno nizkem in stabilnem območju (običajno daleč pod kritično temperaturo lepila za intenzivno reakcijo). To zagotavlja, da reakcija strjevanja lepila poteka z nadzorovano, enakomerno in zmerno hitrostjo.
Znižajte temperaturo sistema: Znižanje temperature povzroči, da je reakcijski stranski plin manj nagnjen k izhlapevanju in ekspanziji, lepilo pa lahko razmeroma dolgo vzdržuje nizko viskoznost, kar vodi do več časa za izpust mehurčkov z roba v začetni fazi (čeprav površine aluminijaste folije ni mogoče izprazniti, če pa je druga stran plastična folija, obstaja izpustni kanal za plin).
Stabilne dimenzije: Hitro hlajenje pomaga stabilizirati dimenzije aluminijaste folije in laminiranih materialov, kar zmanjša obremenitev, ki jo povzroči toplotno raztezanje in hladno krčenje.
Zagotovite kakovost navitja: material naj bo navit pri temperaturi, ki je blizu sobni temperaturi, da se izognete kasnejšim težavam s kakovostjo, ki jih povzroča visoka temperatura v navitju.
povzeti:
Zaradi izjemne toplotne prevodnosti aluminijaste folije je "učinkovit toplotni prevodnik" za eksotermne reakcije v lepilih za laminiranje brez-topil. Njegova popolna neprepustnost deluje kot "popolno zadrževanje" za stranske reakcijske pline. Brez hladilnih valjev za odvajanje toplote bi temperatura lepilne plasti skokovito narasla, kar bi povzročilo, da bi reakcija strjevanja ušla izpod nadzora (pretirana hitrost ali prekomerno-strjevanje), ekspanzija plina, ki bi tvorila mehurčke, in razgradnjo lepila (krhkost in visoka notranja napetost). Te težave lahko povzročijo hujše napake v kakovosti po navijanju. Zato hladilni valji niso le »okras« za-laminacijo aluminijaste folije brez topil-, ampak so bistveni sestavni deli, ki zagotavljajo kakovost laminacije in izvedljivost postopka. Njihova glavna naloga je takojšnje in učinkovito odstranjevanje reakcijske toplote, pri čemer ohranjajo temperaturo v varnem območju.