Kertas mudah menggulung saat direkatkan pada area yang luas? Solusinya ada di sini!
Untuk beberapa media kertas dengan daya serap tinggi,-perekatan dalam skala besar dapat menyebabkan kertas menggulung dan berubah bentuk, sehingga berdampak serius pada operasi laminasi selanjutnya. Dalam tulisan ini penulis merancang pola dot matrik dan memproduksinya sebagai sablon untuk pelapis perekat. Performanya baik dalam sablon berperekat berbahan dasar air dan secara efektif mengatasi masalah penggulungan dan deformasi kertas yang disebabkan oleh sablon dengan area luas dengan perekat berbahan dasar air.
Ada masalah dengan-pengaplikasian perekat skala besar pada kertas
Untuk aplikasi lem lembaran-seluruh area-yang luas pada kertas, pabrik percetakan dan pengemasan umumnya menggunakan mesin laminating roller, yang dapat mengontrol ketebalan lem dengan menyesuaikan jumlah perekat pada roller pelapis. Metode ini nyaman, sederhana, dan diterapkan secara luas. Untuk pengaplikasian lem terlokalisasi-area yang luas, terutama ketika merekatkan dengan posisi pola tertentu, umumnya digunakan sablon lokal, yang menyesuaikan jumlah lem yang diaplikasikan dengan mengubah jumlah mata jaring. Untuk media kertas dengan daya serap air yang kuat, seperti kertas-berlapis ganda dan kartu putih tidak dilapisi, terutama yang dosisnya di bawah 220g/m², metode pengeleman dengan area-luas dapat dengan mudah menyebabkan kertas menggulung dan berubah bentuk, sehingga sangat memengaruhi proses pengeleman berikutnya.
Untuk mengurangi fenomena ini, solusi saat ini adalah sebagai berikut: pada peralatan, tambahkan alat penghisap tekanan negatif ke media; Dalam hal bahan, pertimbangkan untuk menggunakan perekat-soliditas tinggi dengan kadar air rendah atau perekat-lelehan panas, atau kurangi jumlah perekat yang digunakan untuk mengurangi dampak kelembapan pada deformasi kertas. Namun kelemahan dari tindakan ini jelas:
(1) Persyaratan yang lebih tinggi dikenakan pada kinerja bahan dan perekat;
(2) Mengurangi ketebalan perekat dapat menurunkan kadar air per satuan luas area pelapisan, namun pengurangan yang berlebihan menyebabkan lapisan pelapis cepat kering, meningkatkan risiko terkelupasnya perekat palsu dan mempersulit kontrol yang tepat selama proses pembuatan. Bahkan menggabungkan kedua metode di atas masih mempersulit penyelesaian masalah secara efektif dalam beberapa kasus.
Terapkan layar sablon dot matriks
Baru-baru ini, saya menemukan produk kartu putih tidak-berlapis dengan bahan dasar 165g/m². Produk ini menggunakan-proses pengeleman dengan area yang luas. Karena posisi perekatan dilokalisasi dengan pola tertentu, maka menggunakan sablon pelat penuh dan lapisan lem. Dalam pengujian sampel, baik menggunakan layar 100 mesh, 150 mesh, atau 180 mesh, kertas setelah perekat pencetakan menunjukkan berbagai tingkat deformasi dan pengeritingan, sehingga menghasilkan efisiensi rendah dalam proses laminasi berikutnya dan tingkat cacat yang tinggi.
Berdasarkan persyaratan kualitas produk ini dan karakteristik proses sablon dan pengeleman, dikombinasikan dengan pengujian efek sebenarnya, layar sablon pola-matriks akhirnya dirancang untuk sablon berperekat, yang secara efektif menyelesaikan masalah penggulungan dan deformasi kertas yang disebabkan oleh-sablon berperekat dengan area luas, dan berhasil diperkenalkan dalam produksi massal.
Prinsip desain dot matriks
Seperti diketahui, kertas merupakan bahan heterogen yang berpori. Komponen utamanya, selulosa dan hemiselulosa, mengandung sejumlah besar gugus hidrofilik (OH), dan terdapat pori-pori kapiler yang tak terhitung jumlahnya dengan diameter sekitar 20~50μm di antara serat. Saat terkena air, pori-pori tersebut membentuk fenomena kapiler. Oleh karena itu, baik kertas dilapisi atau tidak, kertas tersebut memiliki sifat penyerapan air tertentu.
Misalnya, setelah sablon-pelat penuh dengan perekat-berbasis air pada kertas, kertas tersebut dilapisi dengan perekat-satu sisi. Serat pada sisi yang direkatkan dan molekul air dalam perekat bergabung untuk membengkak dengan cepat, sehingga volumenya meningkat, sedangkan sisi sebaliknya tidak mengalami pembengkakan tersebut. Tingkat penyusutan yang tidak konsisten antara serat depan dan belakang menyebabkan tekanan internal yang tidak konsisten pada kertas. Ketika tegangan ini melebihi kekakuan struktural kertas itu sendiri, keseimbangannya terganggu, sehingga terjadi deformasi lentur.
Dalam kondisi lingkungan yang stabil, kertas merupakan bahan dengan kekuatan tertentu dan stabilitas relatif. Pada area dimana kertas tidak mengalami pembengkakan, atau bila tegangan deformasi pembengkakan lebih kecil dari tegangan internalnya, maka kertas akan tampak dalam keadaan “tidak ada deformasi” atau “sedikit deformasi”. Berdasarkan fenomena ini, “deformasi” dan “tidak ada deformasi” dapat bergantian. Selama keduanya mencapai keadaan saling checks and balances, maka kertas tersebut dapat dijaga dalam keadaan stabil secara keseluruhan. Mengikuti ide ini, kami merancang pola matriks titik untuk menggantikan-mesh layar penuh. Beri jarak tertentu antar titik, atur sebagai μ, dan atur diameter titik sebagai Ф.
Dengan mencetak perekat dalam matriks seperti titik-pada media kertas, desain terputus-putus ini dapat secara efektif menghilangkan tekanan dari deformasi lokal pada kertas, dan jumlah lem dapat dikontrol dengan mengubah jumlah ukuran mata jaring dan distribusi ukuran titik dalam desain. Dibandingkan dengan desain sablon full-sebelumnya, perbedaan spesifiknya ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2.
Gambar 1 Desain tata letak laman-penuh standar dan tampilan sebagian yang diperbesar
Gambar 2 Desain Dot Matrix dan Tampilan Perbesaran Lokal
Menurut Gambar 2, setelah pencetakan perekat, perekat muncul secara bergantian pada substrat kertas. Dalam jangka waktu tertentu, area kosong tidak membengkak karena kelembapan dan tetap relatif stabil, sehingga tegangan deformasi yang disebabkan oleh pembengkakan di area yang dilapisi perekat dapat disebarkan dan dilawan. Deformasi pada area yang tertutup perekat-hanya terjadi di titik lokal yang sangat kecil. Dengan bertambahnya waktu buka proses pelapisan, 20% hingga 30% uap air di area perekat akan menguap ke udara, sementara sebagian kecil akan berdifusi ke area kosong. Dengan cara ini, keberadaan area perekat dan non-perekat yang bergantian setara dengan 'zona stabil' dan 'zona deformasi' yang bergantian. Setelah titik keseimbangan tegangan internal ditemukan, deformasi keriting kertas secara keseluruhan dapat dikurangi secara signifikan.
Oleh karena itu, untuk mengatasi masalah-proses aplikasi perekat area besar pada kartu putih khusus tak berlapis 165 g/m² milik perusahaan kami, dengan mempertimbangkan empat variabel-jenis perekat (kandungan padat), diameter titik Ф, jarak titik µ, dan jumlah jaring x-percobaan-faktorial lengkap dirancang seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1-Parameter Eksperimen Faktorial dan Hasil Uji Lengkap
Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 1, DOE #5 menggunakan lem tipe B-Henkel, yang disesuaikan dengan parameter sablon berikut: diameter titik 4,0 mm, jarak titik 3,0 mm, dan jumlah mata jaring 100. Untuk karton putih tak berlapis 165 g/m² milik perusahaan, ini memberikan efek pengeleman dan pencetakan terbaik. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, layar dibuat berdasarkan parameter ini dan diuji dalam produksi sebenarnya. Setelah mengoleskan lem, kertas secara umum tetap rata dan hampir tidak melengkung atau berubah bentuk, sehingga proses laminasi selanjutnya dapat dilakukan dengan lancar. Produk akhir menunjukkan daya rekat yang baik, dengan kekuatan sobek perekat rata-rata lebih dari 80%, sekaligus mengurangi penggunaan lem sekitar 30%.
Gambar 3 Desain Pola Kasus dan Tampilan Detail yang Diperbesar
Pendekatan di atas memberikan metode praktis untuk mengatasi masalah deformasi yang terjadi setelah-perekatan kertas permukaan kotak kado dengan-gramatur rendah. Berbagai jenis bahan kertas memiliki karakteristik dan daya serap yang berbeda-beda. Saat mendesain pola sablon, perlu mempertimbangkan secara komprehensif daya serap kertas, jumlah mesh stensil sablon, ukuran dan jarak titik, serta perekat yang sesuai untuk bahan. Hal ini sangat penting terutama untuk jalur pelipatan dan pengeleman otomatis, yang memiliki kecepatan dan presisi tinggi, sehingga aplikasi lem sablon banyak digunakan. Menerapkan metode ini tidak hanya menyelesaikan sebagian masalah penggulungan dan deformasi kertas permukaan, namun juga memfasilitasi proses pemotongan dan pembentukan cetakan selanjutnya, sekaligus menawarkan penghematan besar pada perekat dan bahan lainnya.