¿El papel se curva fácilmente cuando se pega en un área grande? ¡La solución está aquí!
Para algunos sustratos de papel muy absorbentes, el pegado-a gran escala puede hacer que el papel se doble y deforme, lo que afecta gravemente a las operaciones de laminación posteriores. En este artículo, el autor diseña un patrón de matriz de puntos y lo produce como una pantalla de serigrafía para recubrimiento adhesivo. Funciona bien en serigrafía adhesiva a base de agua-y resuelve eficazmente el problema de curvatura y deformación del papel causada por la serigrafía de áreas grandes-con adhesivos a base de agua-.
Hay problemas con la aplicación-de adhesivo a gran escala en el papel.
Para la aplicación de pegamento en hojas completas-en áreas grandes-de papel, las fábricas de impresión y embalaje generalmente usan máquinas laminadoras de rodillos, que pueden controlar el espesor del pegamento ajustando la cantidad de adhesivo en el rodillo de recubrimiento. Este método es conveniente, simple y ampliamente aplicado. Para la aplicación de pegamento localizado en áreas-grandes, especialmente cuando se unen con posiciones de patrón específicas, generalmente se utiliza la serigrafía local, ajustando la cantidad de pegamento aplicado cambiando el número de malla. Para sustratos de papel con una fuerte absorción de agua, como el papel con doble-revestimiento y las tarjetas blancas sin revestimiento, especialmente aquellos con una dosis inferior a 220 g/m², los métodos de pegado de áreas grandes-pueden causar fácilmente que el papel se doble y deforme, afectando gravemente el proceso de pegado posterior.
Para mitigar este fenómeno, la solución actual es la siguiente: en el equipo, agregar un dispositivo de succión de presión negativa al sustrato; En términos de materiales, considere usar adhesivos de alta-solidez con bajo contenido de humedad o adhesivos termofusibles-, o reduzca la cantidad de adhesivo aplicado para disminuir el impacto de la humedad en la deformación del papel. Pero la desventaja de estas acciones es obvia:
(1) Se imponen requisitos más estrictos al rendimiento de los materiales y adhesivos;
(2) La reducción del espesor del adhesivo puede reducir el contenido de humedad por unidad de área en el área de recubrimiento, pero una reducción excesiva hace que la capa de recubrimiento se seque rápidamente, lo que aumenta el riesgo de que se despegue el falso adhesivo y dificulta el control preciso durante el proceso de fabricación. Incluso la combinación de los dos métodos anteriores dificulta la solución eficaz del problema en algunos casos.
Aplicar pantallas de serigrafía de matriz de puntos.
Recientemente, me encontré con un producto de tarjeta blanca sin-recubrimiento con un material base de 165 g/m². Este producto utiliza un proceso de pegado de áreas-grandes. Dado que la posición de unión se localiza con un patrón específico, utiliza serigrafía de placa completa-y recubrimiento de pegamento. En las pruebas de muestra, ya sea que se utilicen pantallas de malla 100, 150 o 180, el papel después de imprimir el adhesivo presenta diversos grados de deformación y curvatura, lo que resulta en una baja eficiencia en el proceso de laminación posterior y una alta tasa de defectos.
Con base en los requisitos de calidad de este producto y las características del proceso de serigrafía y pegado, combinados con pruebas de efectos reales, finalmente se diseñó una pantalla de serigrafía con patrón de matriz de puntos para serigrafía adhesiva, resolviendo de manera efectiva el problema de curvatura y deformación del papel causada por la serigrafía adhesiva de gran área-y se introdujo con éxito en la producción en masa.
Principio del diseño matricial de puntos.
Como es bien sabido, el papel es un material poroso y heterogéneo. Sus componentes principales, celulosa y hemicelulosa, contienen una gran cantidad de grupos hidrófilos (OH) y hay innumerables poros capilares de aproximadamente 20 ~ 50 μm de diámetro entre las fibras. Cuando se exponen al agua, estos poros forman fenómenos capilares. Por tanto, ya sea papel estucado o no estucado, tiene ciertas propiedades de absorción de agua.
Por ejemplo, después de la-placa completa serigrafiada con adhesivo-a base de agua sobre papel, el papel se recubre con un adhesivo de una-cara. Las fibras del lado pegado y las moléculas de agua del adhesivo se combinan para hincharse rápidamente, aumentando de volumen, mientras que el reverso no experimenta este hinchamiento. Tasas de contracción inconsistentes entre las fibras delanteras y traseras provocan tensiones internas inconsistentes en el papel. Cuando esta tensión excede la rigidez estructural del propio papel, su equilibrio se altera, lo que resulta en una deformación por flexión.
En condiciones ambientales estables, el papel es un material con cierta resistencia y relativa estabilidad. En áreas donde el papel no ha experimentado hinchamiento, o cuando la tensión de deformación por hinchamiento es menor que su tensión interna, el papel aparecerá en un estado de "sin deformación" o de "ligera deformación". En base a este fenómeno, se puede alternar esta "deformación" y "no deformación". Mientras los dos alcancen un estado de controles y equilibrios mutuos, el papel se puede mantener en un estado general estable. Siguiendo esta idea, diseñamos un patrón de matriz de puntos para reemplazar la malla de pantalla completa-. Deje un cierto espacio entre puntos, configúrelo como μ y establezca el diámetro del punto como Ф.
Al imprimir el adhesivo en una matriz de puntos-sobre el sustrato de papel, este diseño intermitente puede dispersar eficazmente la tensión de la deformación local del papel, y la cantidad de pegamento se puede controlar cambiando el número de tamaños de malla y la distribución del tamaño de los puntos en el diseño. En comparación con diseños anteriores de serigrafía de impresión completa-, las diferencias específicas se muestran en las Figuras 1 y 2.
Figura 1 Diseño de un diseño de página completo-estándar y una vista ampliada parcial
Figura 2 Diseño de matriz de puntos y vista ampliada local
Según la Figura 2, después de la impresión del adhesivo, el adhesivo aparece alternativamente sobre el sustrato de papel. Dentro de un cierto período, las áreas en blanco no se hinchan debido a la humedad y permanecen relativamente estables, permitiendo que la tensión de deformación causada por el hinchamiento en las regiones cubiertas con adhesivo-se disperse y contrarreste. La deformación en el área cubierta de adhesivo-sólo ocurre en puntos locales muy pequeños. A medida que aumenta el tiempo abierto del proceso de recubrimiento, del 20 % al 30 % de la humedad en el área adhesiva se evaporará en el aire, mientras que una pequeña porción se difundirá en las áreas en blanco. De esta manera, la presencia alternada de áreas adhesivas y no-adhesivas equivale a alternar 'zonas estables' y 'zonas de deformación'. Una vez que se encuentra el punto de equilibrio de tensiones internas, la deformación general por curvatura del papel puede aliviarse significativamente.
Por lo tanto, para abordar el problema del-proceso de aplicación de adhesivo en áreas grandes en la tarjeta blanca especial sin recubrimiento de 165 g/m² de nuestra empresa, considerando cuatro variables:-tipo de adhesivo (contenido sólido), diámetro de punto Ф, espacio entre puntos µ y recuento de malla x-se diseñó un experimento factorial-completo, como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1 Parámetros completos-del experimento factorial y resultados de la prueba
Según los resultados que se muestran en la Tabla 1, el DOE #5 utilizó pegamento tipo B- de Henkel, combinado con los siguientes parámetros de serigrafía: diámetro de punto 4,0 mm, espacio entre puntos 3,0 mm y número de malla 100. Para el cartón blanco sin recubrimiento de 165 g/m² de la empresa, esto proporciona el mejor efecto de pegado e impresión. Como se muestra en la Figura 3, se fabricó una pantalla basada en estos parámetros y se probó en producción real. Después de aplicar el pegamento, el papel permaneció generalmente plano, casi sin curvaturas ni deformaciones, lo que permitió que los procesos posteriores llevaran a cabo la laminación sin problemas. El producto terminado exhibió una buena adhesión, con una resistencia promedio al desgarro del adhesivo superior al 80%, al mismo tiempo que redujo el uso de pegamento en aproximadamente un 30%.
Figura 3 Diseño de patrón de caso y vista detallada ampliada
El enfoque anterior proporciona un método práctico para abordar el problema de la deformación que se produce después de pegar-áreas grandes de papel de superficie de caja de regalo de bajo-gramaje. Los diferentes tipos de materiales de papel tienen diferentes características y absorbencia. Al diseñar patrones de serigrafía, es necesario considerar exhaustivamente la absorbencia del papel, el número de malla de la plantilla de serigrafía, el tamaño y el espaciado de los puntos, así como el adhesivo adecuado para el material. Esto es especialmente importante para las líneas automatizadas de plegado y encolado, que se caracterizan por su alta velocidad y precisión, lo que hace que la aplicación de pegamento mediante serigrafía sea ampliamente utilizada. La aplicación de este método no solo resuelve parcialmente el problema de la curvatura y deformación de la superficie del papel, sino que también facilita los procesos posteriores de troquelado y conformado, al tiempo que ofrece ahorros considerables en adhesivos y otros materiales.