Ламинирование

Техника сплавления слоев материала

Имитация полета (с использованием стека изображений, созданных с помощью сканирования микро-КТ ) по всей длине спицы, состоящей из ламинированных слоев древесины: слои можно различить по изменению направления сосудов древесины

Ламинирование — это метод/процесс изготовления материала в несколько слоев, благодаря чему композитный материал достигает улучшенной прочности , стабильности, звукоизоляции , внешнего вида или других свойств за счет использования различных материалов, таких как пластик. Ламинат — это слоистый объект или материал, собранный с использованием тепла , давления , сварки или клея . ^[1] Используются различные машины для нанесения покрытий, пресс-машины и каландровое оборудование.

В частности, ламинирование бумаги пластиком делает ее прочной, водонепроницаемой и легко стираемой.

Материалы

Существуют различные процессы ламинирования, в зависимости от типа или типов материалов, которые необходимо ламинировать. Материалы, используемые в ламинатах, могут быть идентичными или разными, в зависимости от объекта, который необходимо ламинировать, процесса и желаемых свойств.

Текстиль

Ламинированные ткани широко используются в различных областях человеческой деятельности, включая медицину и военную сферу. ^[2]^{: 148} Тканые ткани (на органической и неорганической основе) обычно ламинируются различными химическими полимерами, чтобы придать им полезные свойства, такие как химическая стойкость, пыле- и жиронепроницаемость, фотолюминесценция (свечение и другие световые эффекты, например, в одежде повышенной видимости ), прочность на разрыв , жесткость, толщина и ветронепроницаемость. ^[3]^[2]^{: 2, 16, 18} Ткани с покрытием можно рассматривать как подтип ламинированных тканей. ^[2]^{: 1} Нетканые материалы (например, стекловолокно) также часто ламинируются. Согласно источнику 2002 года, отрасль нетканых материалов была крупнейшим потребителем различных полимерных связующих смол. ^[2]^{: 16}

Материалы, используемые в производстве тканей с покрытием и ламинированных тканей, как правило, подвергаются термической обработке. ^[2]^{: 32} Термопласты и термореактивные пластмассы (например, формальдегидные полимеры) в равной степени используются в ламинировании и покрытии текстильной промышленности. ^[2]^{: 32} В 2002 году основными используемыми материалами были поливинилацетат , акрилы , поливинилхлорид (ПВХ), полиуретаны , а также натуральный и синтетический каучук . ^[2]^{: 33} Также использовались сополимеры и терполимеры. ^[2]^{: 33}

Тонкие пленки пластика также широко использовались. Материалы варьировались от полиэтилена и ПВХ до каптона в зависимости от применения. Например, в автомобильной промышленности смеси ПВХ/ акрилонитрилбутадиен-стирола (АБС) часто применялись для внутренних работ путем ламинирования на полиуретановой пене для придания мягких на ощупь свойств. ^[2]^{: 42} Специальные пленки использовались в защитной одежде, например, политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиуретан и т. д. ^[2]^{: 42}

Стекло

Пластиковую пленку можно использовать для ламинирования любой стороны листа стекла . Автомобильные лобовые стекла обычно изготавливаются из композитных материалов, созданных путем ламинирования жесткой пластиковой пленки между двумя слоями стекла. Это необходимо для предотвращения отрыва осколков стекла от лобового стекла в случае его разрушения.

Древесина

Фанера — это распространенный пример ламината, в котором в каждом слое используется один и тот же материал в сочетании с клеем. Клееная и ламинированная размерная древесина используется в строительной промышленности для изготовления балок ( клееная ламинированная древесина , или Glulam ), которые по размерам больше и прочнее, чем те, которые можно получить из отдельных кусков дерева. Еще одна причина ламинировать деревянные планки в балки — это контроль качества, так как при этом методе каждая планка может быть проверена, прежде чем она станет частью высоконагруженного компонента.

Примерами ламинированных материалов являются меламиновые клеевые покрытия для столешниц и фанера . ^[4] Декоративные ламинаты и некоторые современные столярные изделия производятся с использованием декоративной бумаги со слоем покрытия поверх декоративной бумаги, установленным перед прессованием их с помощью термообработки в декоративные ламинаты высокого давления (HPDL). ^[5] Новый тип HPDL производится с использованием натурального древесного шпона или многослойного шпона в качестве верхней поверхности. ^{[ необходима цитата ]} Высоконапорные ламинаты состоят из ламинатов, «формованных и отвержденных при давлении не ниже 1000 фунтов на кв. дюйм (70 кг на см ² ) и чаще всего в диапазоне от 1200 до 2000 фунтов на кв. дюйм (от 84 до 140 кг на см ² )». ^[6] Между тем, ламинат низкого давления определяется как «пластиковый ламинат, формованный и отвержденный при давлении в целом 400 фунтов на кв. дюйм (приблизительно 27 атмосфер или 2,8 × 106 паскалей)». ^[7]

Бумага

Коробки из гофрированного картона являются примерами ламинированных структур, где внутренний сердечник обеспечивает жесткость и прочность, а внешние слои обеспечивают гладкую поверхность. Обычно используется клей на основе крахмала.

Ламинирование бумажных изделий, таких как фотографии , может предотвратить их сминание, выцветание, повреждение водой, сморщивание, появление пятен, размазывания, истирания или отметин от жира или отпечатков пальцев. Фотоидентификационные карты и кредитные карты почти всегда ламинируются пластиковой пленкой. Коробки и другие контейнеры могут быть ламинированы с использованием термосвариваемых слоев, экструзионных покрытий, клеев, чувствительных к давлению, УФ-покрытия и т. д.

Ламинирование также используется в скульптуре с использованием дерева или смолы. Примером художника, который использовал ламинирование в своих работах, является американец Флойд Шаман .

Ламинаты можно использовать для придания свойств поверхности, обычно печатной бумаге, которая не имела бы их в противном случае, например, с использованием ламинированной бумаги. Листы винила , пропитанные ферромагнитным материалом, позволяют прикреплять переносные печатные изображения к магнитам, например, для индивидуальной доски объявлений или визуальной презентации. Специально обработанные пластиковые листы можно ламинировать поверх печатного изображения, чтобы на них можно было безопасно писать, например, маркерами сухого стирания или мелом. Несколько полупрозрачных печатных изображений можно ламинировать слоями для достижения определенных визуальных эффектов или для удержания голографических изображений. Типографии, которые занимаются коммерческим ламинированием, держат под рукой различные ламинаты, поскольку процесс склеивания разных типов обычно схож при работе с тонкими материалами.

Бумага обычно ламинируется на древесноволокнистые плиты или ДВП, образуя красивую и прочную поверхность для использования в качестве мебели , декоративных панелей и напольных покрытий . ^[8]

Бумажные ламинаты также используются в упаковке . Например, коробки для сока изготавливаются из картона для упаковки жидкостей , который обычно состоит из шести слоев бумаги, полиэтилена и алюминиевой фольги. Бумага используется в ламинировании для придания формы продукту и придания коробке для сока дополнительного источника прочности.

Основой чаще всего являются ДСП или ДВП , затем несколько слоев впитывающей крафт-бумаги . Последние слои представляют собой декоративную бумагу, покрытую накладкой . Ламинированная бумага покрыта инертной смолой , часто меламином , которая отверждается, образуя твердый композит со структурой бумаги. Ламинаты также могут иметь подкладку на обратной стороне ламинирующего крафта , чтобы компенсировать напряжение, создаваемое ламинированием верхней стороны. Более дешевые ДСП могут иметь только подкладку из ламинирующего крафта, чтобы придать поверхности моющуюся поверхность и устойчивость к износу.

Декоративная бумага также может быть обработана под воздействием тепла и низкого/высокого давления для создания ламинированного листа из меламина, который имеет несколько применений. Абсорбирующая крафт-бумага представляет собой обычную крафт-бумагу с контролируемой впитывающей способностью , что означает высокую степень пористости . Она изготавливается из чистой низкокаппа - крафт-бумаги из твердой древесины с хорошей однородностью . Плотность составляет 80–120 г/м2 ^, и обычно используется 2–4 слоя. ^[8] Декоративная бумага является наиболее важной из ламинированных бумаг, поскольку она придает визуальный вид ламинату. Пропиточная смола и целлюлоза имеют примерно одинаковый показатель преломления , что означает, что целлюлозные волокна бумаги выглядят как тень, и видны только красители и пигменты . В связи с этим декоративная бумага требует исключительной чистоты и производится только на небольших бумагоделательных машинах с плотностью 50–150 г/ ^м2 . ^[8] Бумага для покрытия имеет граммаж 18 - 50 м ² и сделана из чистой целлюлозы , поэтому она должна быть сделана из хорошо делигнифицированной целлюлозы . Она становится прозрачной после пропитки, позволяя проявиться внешнему виду декоративной бумаги. Ламинирующая крафт-бумага имеет граммаж 70 - 150 г/м ² и представляет собой гладкую плотную крафт-бумагу . ^[8]

Металл

Электрооборудование, такое как трансформаторы и двигатели, обычно использует электротехнические стальные ламинированные покрытия для формирования сердечника катушек, используемых для создания магнитных полей . Тонкое ламинирование снижает потери мощности из-за вихревых токов . Волоконно-металлический ламинат является примером тонкого металла, ламинированного листами, армированными стекловолокном и склеенными эпоксидной смолой.

Микроэлектроника

Ламинирование широко используется в производстве электронных компонентов, таких как фотоэлектрические солнечные элементы. ^[9]

Типы пленок

Пластиковую ламинированную пленку обычно подразделяют на следующие пять категорий:

Стандартные термоламинирующие пленки
Пленки для низкотемпературного термического ламинирования
Пленки для ламинирования с термофиксацией (или термосопровождением)
Пленки, чувствительные к давлению
Жидкий ламинат

Ламинаторы

Пакетный ламинатор с двумя ламинированными пакетами, готовыми к ламинированию; вставка: ламинированная карточка

Ламинатор — это устройство, которое ламинирует листы или рулоны бумаги или картона , распространенное в офисах, школах и дома.

Мешочек

Пакетный ламинатор использует пластиковый пакет, который обычно запаивается с одного края. Внутренняя часть пакета для ламинирования покрыта термоактивируемой пленкой, которая прилипает к ламинируемому продукту, когда он проходит через ламинатор. Сторона подложки картона содержит термоактивируемый клей, который приклеивает отпечаток к подложке. Это может быть любой из ряда картонных продуктов или другой лист ламината. Пакет с отпечатком, ламинатом и подложкой пропускается через набор нагретых роликов под давлением, гарантируя, что все слои клея сцепятся друг с другом.

Пакетные ламинаторы предназначены для умеренного использования в офисе или дома. Для непрерывных проектов ламинирования большого объема рулонный ламинатор работает более эффективно.

Пакеты можно купить разной толщины в микрометрах. Стандартные домашние или офисные машины обычно используют пакеты толщиной 80–250 микрометров, в зависимости от качества машины. Чем толще пакет, тем выше его стоимость. Пакеты также могут измеряться в милах, что равно одной тысячной дюйма. Наиболее распространенная толщина пакетов составляет 3, 5, 7 и 10 мил (76, 127, 178 и 254 мкм).

Некоторые пакеты, такие как пакеты-бабочки, можно использовать с ламинатором для пакетов для изготовления идентификационных карт . Пакеты-бабочки доступны со встроенными магнитными полосами.

Многие ламинаторы пакетов требуют использования носителя. Носитель удерживает пакет, пока он проходит через ламинатор. Это помогает предотвратить залипание роликов горячим клеем, часть которого вытекает с боков пакетов во время процесса. Носитель предотвращает залипание роликов, что помогает предотвратить залипание ламинирующего пакета вокруг роликов внутри ламинатора.

Многие новые ламинаторы утверждают, что их можно использовать без носителя. Однако использование носителей продлит срок службы ламинатора. ^[10]

Подогретый рулет

Женщина ламинирует знаки и небольшие карточки с помощью ламинатора с подогревом

Нагреваемый рулонный ламинатор использует нагреваемые ролики для расплавления клея, выдавливаемого на ламинирующую пленку. Эта пленка, в свою очередь, наносится на подложку, такую как бумага или картон, с помощью прижимных роликов. Основная цель ламинирования с помощью такой машины — украсить или защитить печатные документы или изображения. Нагреваемые рулонные ламинаторы могут различаться по размеру от ручных или настольных пакетных ламинаторов до промышленных машин. Такие промышленные ламинаторы в основном используются для печати большого количества/качества в типографиях или финишерах печати.

Такие ламинаторы используются для нанесения ламинирующей пленки различной толщины на такие подложки, как бумага или ткани . Главным преимуществом использования ламинаторов с подогревом является скорость. В ламинаторах с подогревом используются нагретые валики или нагретые башмаки для расплавления клея, который наносится на ламинирующую пленку. Процесс нагрева клея перед нанесением пленки на подложку позволяет быстрее наносить пленку. Используемые ламинаты и клеи, как правило, дешевле в производстве, чем ламинаты с холодным рулоном, часто до половины стоимости в зависимости от сделанного сравнения. Поскольку материалы не являются клеящимися до воздействия тепла, с ними гораздо проще обращаться. Клей твердый при комнатной температуре, поэтому ламинирование этого типа менее вероятно сместится или деформируется после его нанесения, чем ламинаты, активируемые давлением, которые полагаются на высоковязкую адгезивную жидкость.

Рулонные ламинаторы обычно используют два рулона для завершения процесса ламинирования, один рулон находится сверху, а другой снизу. Эти рулоны скользят по металлическим стержням, известным как оправки, которые затем помещаются в машину и пропускаются через нее. В Соединенных Штатах наиболее распространенный размер сердечника, встречающийся на пленке для ламинирования, составляет один дюйм (пленка шириной от 25 до 27 дюймов). Ламинаторы большего формата используют больший сердечник, часто диаметром от 2 1 ⁄ 4 до 3 дюймов. Пленка обычно доступна толщиной 1,5, 3, 5, 7 и 10 мил. Чем выше число, тем толще пленка. Мил равен одной тысячной дюйма (.001"). ^[11]

Печатники или специалисты по финишной обработке печати часто используют промышленные ламинаторы с подогревом рулонов для ламинирования таких изделий, как обложки книг в мягкой обложке , обложки журналов , плакаты , открытки и карточки , витрины магазинов, а также других изделий.

Холодный ролл

Холодные рулонные ламинаторы используют пластиковую пленку, покрытую клеем и глянцевой подложкой , которая не прилипает к клею. Когда глянцевая подложка удаляется, клей обнажается, который затем приклеивается непосредственно к предмету, который необходимо ламинировать. Этот метод, помимо очевидного преимущества, заключающегося в отсутствии необходимости в дорогостоящем оборудовании, также подходит для тех предметов, которые могут быть повреждены при нагревании . Холодные ламинаторы варьируются от простых двухвалковых машин с ручным приводом до больших и сложных машин с моторным приводом и высокоточными валками, регулируемым давлением валков и другими передовыми функциями.

Холодное ламинирование стало более популярным с появлением широкоформатных струйных принтеров, которые часто использовали чернила и бумагу, несовместимые с горячим ламинированием. Значительная часть холодного ламинирования, используемого в печатной промышленности, — это ПВХ, хотя доступен широкий спектр других материалов. Процессы холодного ламинирования также используются за пределами печатной промышленности, например, для покрытия листового стекла или нержавеющей стали защитными пленками.

Холодные рулонные ламинаторы также используются для укладки клеевых пленок в индустрии изготовления вывесок, например, для монтажа большого отпечатка на доску. Опытный оператор может нанести большой лист клея за часть времени, которое требуется, чтобы сделать это вручную.

Смотрите также

Ламинированный лук – Тип лука для стрельбы из лука
Ламинатор – Техника сплавления слоев материалаСтраницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
Конвертация – Специалист по комбинированию сырья для создания новых продуктов.Страницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
Плакирование (металлообработка) – соединение разнородных металлов.Страницы, отображающие описания викиданных в качестве резерва
Композитные ламинаты – Сборка слоев волокнистых композитных материаловСтраницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
Композитный материал – материал, изготовленный из комбинации двух или более разнородных веществ.
Пластик, армированный углеродным волокном – легкий, прочный и жесткий композитный материалСтраницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
Стеклопластик – Тип пластика, армированного стекловолокном.Страницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
Расслоение – вид разрушения, при котором материал распадается на слои.
Пустота (композиты) – пустое пространство в смешанных материалах.
Календарь

Ссылки

^ Картер, Ричард. «Метод ламинирования нескольких слоев». Google Patents. Архивировано из оригинала 24 июня 2016 г. Получено 15 февраля 2015 г.
^ abcdefghij Fung, Walter (2002). Покрытые и ламинированные ткани. Textile Institute. Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 1-59124-756-X. OCLC 57250766.
^ Фанг, В. (9 мая 2002 г.). Покрытые и ламинированные ткани | ScienceDirect. Woodhead. ISBN 9781855735767. Получено 2021-11-26 .
^ Мартин, Алан; Харбисон, Сэм; Бич, Карен; Коул, Питер (2012-03-30). Введение в защиту от радиации 6E. CRC Press. ISBN 9781444146073.
^ "Что такое постформируемый пластиковый ламинат?". Delorie Countertops and Doors. 21 января 2015 г. Архивировано из оригинала 11 июля 2018 г. Получено 15 февраля 2015 г.
^ Словарь архитектуры и строительства McGraw-Hill
^ abcd Paulapuro, Hannu (2000). "5". Сорта бумаги и картона . Наука и технология бумажного производства. Том 18. Финляндия: Fapet Oy. С. 108–111 . ISBN 952-5216-18-7.
^ Steim, R.; Chabrecek, P.; Sonderegger, U.; Kindle-Hasse, B.; Siefert, W.; Kroyer, T.; Reinecke, P.; Lanz, T.; Geiger, T.; Hany, R.; Nüesch, F. (2015-05-11). "Ламинированная ткань как верхний электрод для органических фотоэлектрических систем". Applied Physics Letters . 106 (19): 193301. Bibcode : 2015ApPhL.106s3301S. doi : 10.1063/1.4919940 . ISSN 0003-6951. S2CID 119779721.
^ "Как использовать пакетный ламинатор" . Получено 2009-06-09 .
^ "Руководство по ресурсам ламинирования" . Получено 2009-08-12 .

Внешние ссылки

Выбор правильного типа ламинирующего пакета

[1] Картер, Ричард. «Метод ламинирования нескольких слоев». Google Patents. Архивировано из оригинала 24 июня 2016 г. Получено 15 февраля 2015 г.

[1-59124-756-X-2] Fung, Walter (2002). Покрытые и ламинированные ткани. Textile Institute. Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 1-59124-756-X. OCLC 57250766.

[Fung-2002-3] Фанг, В. (9 мая 2002 г.). Покрытые и ламинированные ткани | ScienceDirect. Woodhead. ISBN 9781855735767. Получено 2021-11-26 .

[4] Мартин, Алан; Харбисон, Сэм; Бич, Карен; Коул, Питер (2012-03-30). Введение в защиту от радиации 6E. CRC Press. ISBN 9781444146073.

[5] "Что такое постформируемый пластиковый ламинат?". Delorie Countertops and Doors. 21 января 2015 г. Архивировано из оригинала 11 июля 2018 г. Получено 15 февраля 2015 г.

[6] Словарь архитектуры и строительства McGraw-Hill

[7] Словарь научных и технических терминов McGraw-Hill, 6E, Авторские права © 2003 The McGraw-Hill Companies, Inc.

[PST-8] Paulapuro, Hannu (2000). "5". Сорта бумаги и картона . Наука и технология бумажного производства. Том 18. Финляндия: Fapet Oy. С. 108–111 . ISBN 952-5216-18-7.

[9] Steim, R.; Chabrecek, P.; Sonderegger, U.; Kindle-Hasse, B.; Siefert, W.; Kroyer, T.; Reinecke, P.; Lanz, T.; Geiger, T.; Hany, R.; Nüesch, F. (2015-05-11). "Ламинированная ткань как верхний электрод для органических фотоэлектрических систем". Applied Physics Letters . 106 (19): 193301. Bibcode : 2015ApPhL.106s3301S. doi : 10.1063/1.4919940 . ISSN 0003-6951. S2CID 119779721.

[10] "Как использовать пакетный ламинатор" . Получено 2009-06-09 .

[11] "Руководство по ресурсам ламинирования" . Получено 2009-08-12 .