Технологии

 Таблица 2: Общие данные о параметрах и недостатках традиционных методов нанесения покрытий

Так, например, акриловые эмульсионные самоприклеивающиеся адгезивные материалы  можно на сегодняшний день использовать с различными методами нанесения с помощью валиков и нанесения покрытий с помощью экструзии. Требования к скорости будет определяться избранным методом нанесения покрытия, как показано в таблице 3, а для специальных применений имеются оптимизированные применения

Таблица 3: Скорость нанесения покрытий из акриловой эмульсии из PSA с использованием типового оборудования для нанесения покрытия

Нанесение покрытия наливом считается одним из самых быстрых способов нанесения покрытий. Тем не менее, для этого метода характерны также высокие затраты на оборудование и более длинная кривая освоения технологии, которая необходима для оптимизации эксплуатации. При нанесении покрытия наливом формуется на экструзионной головке лист из жидкости, а затем он совершает свободное падение на подложку, которая проходит под ним. Налив образуется из жидкости для нанесения покрытия, которая выпускается из прецизионной головки, как правило, с высоты 10 – 30 см до контакта с подложкой. Покрытие смачивает подложку и распространяется по ней за счет соединения поверхностной энергии и ускорения падения жидкости. Таким образом, при наличии большей высоты налива создается потенциал для получения более высоких скоростей нанесения покрытия.

Двумя основными преимуществами нанесения наливом являются более высокая скорость нанесения и уменьшение количества физических дефектов. Тем не менее, совсем как в случае с методами нанесения покрытий с помощью роликов, установки с нанесением покрытия наливом создают уникальное сочетание проблем, которые должны преодолевать реологические свойства адгезивного вещества. Эксплуатационные расходы могут возрасти из-за большого количества отходов и материально-технического обслуживания, простоя оборудования из-за проблем с устройством, контролирующим положение кромки, из-за обрывов наливного полотна и патентных отчислений, если таковые потребуются.

Желательно увеличивать содержание твердых частиц в наливаемой жидкости для сокращения сроков высушивания и экономии энергозатрат. Типичная вязкость низкого сдвига для нанесения покрытия наливом находится в диапазоне  100 сантипуазов или более. Можно получить более высокую вязкость за счет использования веществ, стимулирующих истончение или утолщение сдвига. Здесь создается преимущество смачивания интерфейса с высоким сдвигом в момент контакта падающего потока с полотном с последующим быстрым схватыванием после того, как сдвиг исчезает, что позволяет избежать образования дефектов после нанесения покрытия.

Очень сложно определить оптимальное натяжение поверхности для падающей жидкости. Для более низкого поверхностного натяжения благоприятны стабильностьи смачиваемость. Снижения поверхностного натяжения можно добиться за счет добавления поверхностно-активного вещества к рецептуре связывающего вещества. Поверхностно-активное вещество будет способствовать смачиванию подложки и позволит получить более высокие скорости нанесения покрытия.  Тем не менее, иногда поверхностно-активные вещества бывают несовместимы с некоторыми скоростями нанесения покрытия из-за природы самого налива. Таким образом, здесь необходим тщательный отбор для того, чтобы обеспечить отсутствие вредных взаимодействий из-за добавления поверхностно-активного вещества.

Высушивание

Исследовался целый ряд факторов для того, чтобы определить скорость, с которой происходит высушивание связывающего вещества на водяной основе. Большинство таких исследований сосредоточено на разработке оптимизированной рецептуры или технологии высушивания, которые позволяли бы создавать высокоскоростные и доходные линии для нанесения покрытия.

В действительности же экспериментально было доказано воздействие лишь нескольких факторов на высушивание и формование пленки: 

 Условия работы линии по нанесению покрытия;
 Наличие ряда поверхностно-активных веществ и прочих добавок;
 Структура частиц латекса.
Далее будут рассмотрены эти факторы.

Условия работы линии по нанесению покрытия

Количественное исследование параметров высушивания покрытий на водяной основе показывает, что особое значение имеют относительная влажность и температура высушивания, в то время как скорость воздуха и изменение соотношения воды и растворителя лишь незначительно влияют на ход высушивания. Адгезивные покрытия из эмульсий можно высушивать при более высоких температурах и при более высоких скоростях перемещения, чем при использовании адгезивных покрытий на основе растворителя, хотя рекомендуется на ранних стадиях высушивания поддерживать температуру ниже 100°C.

Сочетание горячего воздуха и инфракрасного излучения хорошо подходит для ускоренной сушки адгезивов и покрытий на водяной основе.6 Это, возможно, самый эффективный вариант рецептуры или производства для получения большого выигрыша в скорости. Горячий воздух воздействует в первую очередь на поверхность покрытия, в то время как инфракрасное излучение, в зависимости от длины волны, может проникать в более глубокие слои покрытия. При использовании инфракрасного метода можно добиться улучшения испарения воды за счет излучения в рамках диапазона OH.

Было доказано, что двухстороннее высушивание максимально увеличивает теплоотдачу, управляет скоростью высушивания и обеспечивает энергетическую однородность полотна.Дополнительное испарение с еще одной поверхности полотна повышает общую скорость испарения, особенно на начальных стадиях высушивания.

Поверхностно-активные вещества

Имеются доказательства того, что присутствие поверхностно-активных веществ в связывающем веществе оказывает влияние на механизм и скорость высушивания эмульсионных клеев на водяной основе. Тем не менее, технические данные не позволяют сделать однозначный вывод  относительно того, ускоряет ли наличие поверхностно-активных веществ высушивание. В тех случаях, когда поверхностно-активные вещества образуют непрерывный слой на границе воды и воздуха, и когда окружающий воздух находится в движении, ожидается уменьшение скорости испарения воды. На Рисунке 2 представлены результаты высушивания с добавлением к латексному образцу поверхностно-активного вещества или без него. Тем не менее, по крайней мере,  в одном из отчетов добавление поверхностно-активных веществ соотносится с замедленными скоростями испарения.