Технология ламинирования


Технология ламинирования представляет собой процесс приклеивания специальных пленок на поверхность профиля с помощью особых клеящих средств. Еще одним важным моментом является то, что для производства ламинированного профиля применяют специальные ламинирующие машины, нельзя приклеивать пленку к профилю вручную, т.к. такой процесс приклеивания не обеспечивает необходимого прижимания пленки к профилю, которое могут обеспечить только прижимные ролики по всей длине профиля.

Самое главное в процессе производства выдерживать все нормы, ведь это является предпосылкой для безупречного и долговечного соединения профиля с пленкой. Следует обратить внимание на то, что темный цвет лучше поглощает тепло и требует от несущего материала определенной стойкости к тепловому воздействию. Точную ширину ленты пленки определить очень сложно, так как она подвергается воздействию растворителя, температуры и давлению роликов, более или менее вытягивается, меняя ширину. Пока опытным путем не будут получены данные об изменении ширины ленты пленки, следует увеличивать требуемую ширину при первых заказах на 3 – 5 мм. Если требуется, пленка может быть подрезана на самой ламинационной машине. Идеальной средой для ламинирования профиля является помещение, отдельное от основного производства и имеющее температуру воздуха не ниже 18-19оС. Для создания условий нормативных границ статистического напряжения между поверхностью профиля и пленкой, влажность в помещении должна быть 60-70%. Стоит обратить внимание на способ хранения исходных материалов. Бухты и ленты пленок следует хранить бережно, избегая давления и повреждений от ударов. Материал при хранении не должен подвергаться солнечному и температурному воздействиям. Предназначенные для ламинирования профили не должны иметь первоначального напряжения, перекосов в геометрии и должны быть чистыми. И пленка, и профиль, и клей должны храниться при температуре не меньше 18оС. Любое значительное отклонении от данного температурного режима, повлияет на качество поверхности, а также на качество склеивания.

Необходимо отметить, что для лучшей ламинации профиля (склеивания профиля с пленкой), в самом начале процесса проводиться дополнительная обработка профильных балок, в виде очистки и покрытия праймером. Праймер – это смесь клея, используемого для процессе ламинирования, и растворителя, в соотношении 1:10. Праймер наноситься после химической чистки, и используется не только для  за цель повышение сцепления материалов

Ламинирование ПВХ профиля может производится как с одной стороны, так и с обеих сторон профильной балки. Большинство ламинирующих машин, на сегодняшний день, все же являются односторонними. Данное технологическое оборудование  наносит клеящую массу с одной стороны, а также имеет специальные прижимные ролики, которые обеспечивают безошибочное ламинирование поверхности и повышают качество склеивания пленки и профиля.

Соединение пленки с профилем можно с успехом производить хорошо зарекомендовавшим себя жидким клеем на основе полиэфира, в который в зависимости от типа клея добавляется 3 - 6% отвердителя, в том числе связующего вещества. Этот состав интенсивно перемешивается. Следует избегать попадания посторонних частиц и выдерживать время приготовления. Емкость с клеем нужно хранить плотно закрытой. Остатки клея должны уничтожаться в конце рабочего дня или их можно использовать для приготовления праймера в соотношении 1 часть клея на 10 частей растворителя.

Профиль высушивается, на его поверхности не должно быть влаги до тех пор, пока на ламинируемую несущую поверхность с помощью войлока не будет нанесен праймер, который можно приобрести готовый или изготовить из используемого при ламинировании клея и растворителя я) в соотношении 1:10 (как было описано выше). Следует следить за тем, чтобы войлок соответствовал форме профиля, не был изношенным и наносил праймер по всей поверхности профиля. В случае остановки производства войлок должен вымачиваться в растворителе и не должен ни в коем случае высушиваться. При низкой температуре помещения и относительно высокой влажности воздуха охлаждение при испарении иногда может привести к образованию конденсата в виде капель воды или к замерзанию. Этого эффекта следует избегать и своевременно очищать войлок от появившихся на его поверхности частиц.

При использовании клеев на основе растворителей нанесение клея на обратную сторону пленки происходит с помощью ракельной установки, при этом гарантируется абсолютно одинаковый по массе и толщине клеевой слой. В зависимости от типа клея наносится примерно 80 г/м2, толщина слоя при этом от 55 до 75 микрон. Так как остатки растворителя могут помешать прочному соединению, клей следует наносить минимально возможным слоем. Количество наносимого клея определяется величиной щели ракельной установки, равной сумме толщины пленки и клеевого слоя, также на это влияет вязкость клея. Поэтому рекомендуется проверка вязкости клея. 

Хранение отламинированного профиля должно происходить в паллетах при температуре помещения не ниже 18°С. Дальнейшую обработку профиля можно производить примерно через 72 часа, по истечении которых отверждение клея позволяет обработку резанием и сваривание рамочных конструкций. Однако изгибание профиля, например, для арочного окна, если гибка происходит путем нагрева профиля, пока еще не возможно. Для этого можно применять только ламинированный профиль, который минимум 28 дней хранился в теплом складе при температуре не менее 18°С. Иначе мельчайшие остатки растворителя, еще находящиеся под пленкой, начинают испаряться при высоких температурах в процессе изгибания и могут повредить пленочное покрытие профиля. Проявляется это в виде образования пузырьков.

При изгибании профиля в основном из-за воздействия высокой температуры практически неизбежно происходит увеличение глянцевости на ламинированных декоративными ПВХ-пленками поверхностях.

Защитная пленка, особенно клеевая сторона, должна быть сделана из материала, не способного повредить акриловый слой ламинирующей пленки. При приклеивании защитной пленки следует обратить внимание на то, что она должна быть снята с поверхности профиля не позднее, чем через 10-20 дней после нанесения на заламинированный профиль, если профиль хранится в темном помещении и сразу после установки конструкции. При обработке профиля чистящими средствами нужно быть внимательными, т.к. пленка неустойчива ко всем растворителям, кроме разведенного этилового спирта и алифатического бензина, также чистящим средствам на основе растворителя, т.е. при воздействии растворителей пленка может вспучиваться, растворяться или как минимум повреждаться.

Также стоит быть внимательными при приклеивании отливов с помощью типового клея для приклеивания ПВХ изделий, растворитель, скорее всего тетрагидрофуран, проникнет в пленку. Так как акриловый слой хуже впитывает и удерживает растворитель, чем основная пленка, то при нагревании солнечными лучами парциальное давление растворителя, проникшего в пленку, будет настолько большим, что сваренные между собой слои пленки будут разрываться по сварному шву, что приведет к образованию пузырей между акриловым и основным слоем пленки или отслоению акрилового от основного слоя пленки. Ситуацию могут спасти благоприятные погодные условия во время монтажа окон, т.е. если солнечное излучение будет умеренным, то растворитель будет испаряться при более низкой температуре, и в этом случае повреждений не будет совсем или они будут незначительными..
Имеется еще один фактор, влияющий на образование пузырьков, а именно атмосферное давление. Например, на высоте 1600 м над уровнем моря точка кипения тетрагидрофурана будет ниже, чем, например, на высоте 200 м над уровнем моря. Между этими двумя высотами разница атмосферного давления равна 16%. Температура кипения тетрагидрофурана на высоте 200 м составляет 65°С, а на высоте 1600 м – 60°С.
Чтобы избежать этих проблем, можно использовать альтернативные клеи, не содержащие растворителя, – жидкие клеи на основе мономерных цианакрилатов. Эта субстанция очень быстро вступает в реакцию с влагой, содержащейся в воздухе, и затвердевает без выделения компонентов, которые смогли бы проникнуть в пленку и вызвать появление пузырей. 

На ламинированных профилях в силу различных причин могут возникать дефекты, влияющие на внешний вид конечной продукции.
Пожелтение профилей, ламинированных светлой пленкой
Многочисленные исследования и лабораторные опыты, в которых инсценировалось данное явление, показывают, что причина пожелтения пленки – в отвердителе клея.
Это пожелтение наблюдается только у светлых тонов и появляется в тех случаях, когда остатки растворителя завышены. Растворитель переносит отвердитель на пограничную зону между основным ПВХ-слоем и покрывающим акриловым слоем. Это происходит, если слой клея слишком толстый и/или если возникают неблагоприятные условия для высыхания клея. Однако, к счастью, это пожелтение является неустойчивым к ультрафиолету и бледнеет под воздействием солнечного света.

Как уже говорилось, иногда при изгибании ламинированных профилей на пленке образуются пузырьки. Остановимся на этом подробнее.
В образовании пузырьков виноваты остатки растворителя, которые остаются после изготовления пленки и процесса ламинирования.
При нанесении тиснения пленка впитывает и крепко удерживает небольшое количество растворителя, содержащегося в лаке, даже несмотря на его высыхание. Это количество зависит от интенсивности тиснения, то есть после каждого слоя тиснения абсорбируется больше или меньше растворителя.
После тиснения следует процесс ламинации, необходимый для соединения прозрачной акриловой пленки с тисненной одноцветной ПВХ-пленкой. Сваривание происходит под давлением при нагревании.
При ламинировании профиля на обратную сторону пленки наносится примерно 80–100 г/м2 клея, содержащего растворитель. В зоне сушки при температуре около 40°C существенная часть растворителя испаряется. Остается лишь 10–15 г/м2 растворителя, необходимые для того, чтобы клей сохранил свои клеевые свойства. 

В свою очередь и на профиль тоже наносится праймер, также содержащий растворитель, что в результате сказывается на общем количестве растворителя, остающемся после сушки уже ламинированного профиля.

Образование пузырьков будет сильнее, если профили со свеженанесенным покрытием плотно упакованы и хранятся при зимних температурах, поскольку испарения остатков растворителя в данном случае не происходит.
Благодаря «высушиванию» при хорошем проветривании и в достаточно теплых складских условиях количество растворителя медленно, но постоянно будет уменьшаться.

Перед изгибанием путем нагрева следует отобрать профиль для пробы и нагреть его до 130°С, чтобы проверить, образуются ли пузырьки на пленке. Если пузырьки появились, профиль следует сушить дальше.

Изготовление конструкций из ламинированного профиля требует обязательного армирования всех элементов. 

Необходимы специальные отверстия для вентиляции наружных камер профиля во избежание перегрева при воздействии солнечных лучей, особенно на это следует обратить внимание, если профиль заламинирован темным цветом пленки, т.к. темный цвет лучше поглощает тепло и требует от несущего материала (профиля) определенной стойкости к тепловому воздействию.

При монтаже расстояние между крепежными элементами не должно превышать 600 мм, в отличие от белых (700 мм).

Из выше сказанного следует, что ламинирование ПВХ профиля это сложный технологический процесс и любые отклонения могут привести к дефектам на ламинированной поверхности, которые могут проявится либо сразу, либо по истечению 3-4 лет.

К наиболее часто выявленным дефектам ламинации относятся:

-образование "пузырей" т.е частичных отслоений пленки по поверхности профиля

-отслоение пленки по краю ламинированного профиля с возможным последующим разрушением акрилового слоя

-выгорание пленки по истечении 3 лет использования

-отслоения и осыпания акрилового слоя.

Причина образования пузырей на ламинированной поверхности и последующие разрушения и лепки могут быть связаны с неправильной настройкой прижимных роликов, выбором максимального количества роликов, усилия прижима прикатывающих роликов, а так же толщиной наносимого слоя клея.

При ламинировании профиля толщина клея на пленке не должна превышать 50-70 мкм, а затем пленка с клеем должна просушиваться в потоке горячего воздуха при температуре 40-60 С до образования сухого остатка клея, содержащего не более 10%-15% остатков растворителя.

На количество остатков паров растворителя также влияет:

-марка клея, который используется при ламинировании. Есть клея с быстрым испарением растворителя и образованием сухого остатка, это клей Helmitin и его аналоги, а есть с более медленным испарением растворителя, это клея Kleiberit.

Поэтому скорость ламинирования должна учитываться от марки применяемого клея,а также необходимо учитывать:

-срок годности клея и особенно условия хранения и доставки клея (зима или лето). При температуре ниже -4 С клей может размораживаться и терять свои свойства.

-срок годности отвердителя и особенно условия хранения не ниже +10 С

-технология приготовления клея, время созревания и жизни клея должны соответствовать прилагаемым инструкциям на клея.

Однако на практике часто наблюдается, что клей закупается и транспортируется при минусовых температурах до -30 С, отвердитель не всегда в нужных пропорциях добавляется в клей, время созревания клея не выдерживается. Подобные нарушения могут являться одним из факторов который может привести к дефектам ламинации, а именно оставшиеся пары растворителя, особенно в жаркое время года активно проходя снизу через основу пленки в верхней слой разрушения пигментного слоя краски, что приводит к ее выгоранию отслаиванию и разрушению акрилового слоя.

Следующим фактором, влияющим на образование дефектов ламинирования является настройка прижимных роликов. Ролики должны прикатывать пленку с определенным усилием к плоскости профиля и раскатывать ее от центра к краям. При этом происходит прикатывание пленки и выдавливания клея с остатками растворителя на края из под пленки.

При настройке нужно использовать максимально возможное количество прижимных роликов (12:15 пар) и обеспечивать плавный переход изменения углов наклона роликов, а также следить за чистотой прижимных роликов, особенно первого широкого ролика, подводящего пленку под профиль.

На практике при неправильной настройке может происходить отслоение пленки по краю профиля или образование явно видимых вздутий "пузырей" на поверхности пленки. Отслоившейся край пленки притирают рукой в перчатке или салфеткой, а пузыри накалывают и также протирают. Это является нарушением технологи, т.к при притирании нарушается поверхностный акриловый слой пленки.

Также одним из фактором образования дефектов на пленке могут стать последующие после ламинации технологические операции по изготовлению окна, которые приводят к образованию царапин на ламинированной поверхности, которые разрушают целостность акрилового слоя. Кроме того на практике часто протирают остатки клея особенно на белой уплотнительной резине по краю ламинированного профиля салфеткой смоченной космофеном или растворителем, что может привести к отслаиванию по краю акрилового слоя и последующему его разрушению от попадания под него влаги. А так же после снятия защитной пленки на ламинированной поверхности остаются остатки клея. Клей от защитной пленки, которые также протирают растворителями, что может привести к разрушению акрилового слоя. При подобной очистке профиля и придании товарного вида изделию, нужно всегда помнить, что ПВХ пленка неустойчива ко всем видам растворителей и чистящих средств содержащих щелочи и кислоты, кроме разведенного этилового спирта или алифатического бензина или других чистящих средств специально предназначенных для очистки ПВХ пленок с акриловым слоем.

Заламинированный профиль должен хранится в помещении или под навесом,   исключающим попадание солнечных лучей. К работе с ламинированным профилем рекомендуется приступать через 72 часа после ламинации. В противном случае при выполнения сварочных операций при сборке оконных конструкций будет происходить отслоение пленки по краю сварочного шва.

Окна изготовленные из ламинированного профиля могут устанавливаться через 20-30 суток после ламинации профиля в зависимости от погодных условий.

Установка оконных конструкций в летнее время при температуре превышающей 30С приводит к нагреванию на солнце особенно темных цветов пленок до 70 С, это приводит к интенсивному испарению остатков растворителя под слоем пленки, который разрушая основу и пигментный красочный слой пленки может привести к выгоранию пленки, а также остатки растворителя, оставшегося в клеи, могут размягчать контактную с ним поверхность самого профиля, что приводит к деформации и изменению плоскости ламинированного профиля.

Следующей наиболее часто встречающейся дефект разрушения декоративной пленки проявляется при снятии "прикипевших" защитных пленок, т.е не своевременно снятых с установленных конструкций. Защитная пленка должна всегда сниматься в течении 10-20 дней в зависимости от погодных условий.

На практике как правило всегда "прикипевшую" пленку снимаю с использованием растворителей, щелочных порошков, скребков, наждачных шкурок. Все это приводит к разрушению поверхностного акрилового слоя и дальнейшему разрушению и выгоранию пленки.

Даже на окнах изготовленных из ламинированного профиля при соблюдении всех технологических циклов могут проявится дефекты от неправильной эксплуатации, а именно при мойке стекол. В основном все используемые моющие средства содержат растворители, изопропиловый спирт, щелочные или кислотные компоненты к которым декоративная ПВХ пленка не устойчива и может при интенсивном уходе за окнами разрушается и выгорает, особенно это может проявляться в нижней части окна, куда в основном стекает агрессивная моющая жидкость.