Kako površinska napetost oblikuje završni kvalitet premaza
Mnogi se ponavljajulinija premazadefekti uključujući povlačenje ivica, kratere, riblje oči i teksturu narandžine kore mogu se pratiti do neslaganja površinske napetosti. Čak i sa dobro kalibriranim glavama za premazivanje i stabilnom brzinom mašine, loše ponašanje pri vlaženju može stvoriti velike količine otpada. Razumijevanje interakcije tekućina-čvrsta površina pomaže proizvodnim timovima da dijagnosticiraju površinske nedostatke umjesto samo prilagođavanja mehaničkih postavki.
Površinska napetost opisuje kohezionu silu na vanjskom sloju tečnosti, mjerenu u mN/m. Dva sučelja su najvažnija za proizvodnju roll-to-roll: napetost između tekućine za premazivanje i zraka, i međufazna napetost između mokrog premaza i podloge. Svojstvena površinska slobodna energija supstrata postavlja osnovne uslove za širenje. Ako tekućina ima veću površinsku napetost od kritične površinske energije podloge, mokri premaz će se boriti da se ravnomjerno raširi i teži da se povuče.
Niz tipičnih površinskih defekata potiče od ove neravnoteže. Puzanje po ivicama se dešava kada se mokri premaz skuplja od ivica, stvarajući tanku ili nepotpunu pokrivenost duž ivica mreže. Krateri se pojavljuju kao izolirana udubljenja bez očiglednih čestica u njihovom središtu, izazvana lokalnim mrljama niske napetosti unutar tekućine. Riblje oči pokazuju sitne strane čestice u centru depresije, obično ostatke ulja ili silikona koji se nalaze na površini podloge i potpuno odbijaju mokri premaz.
Mreškanje narandžine kore se često formira kada se tečnost ne može izravnati prije sušenja, uzrokovana nepravilnim gradijentom viskoziteta ili površinske napetosti zbog brzog isparavanja rastvarača. Bénard ćelije stvaraju šare u obliku saća preko obloženih površina. Neravnomjeran gubitak rastvarača stvara razlike u napetosti u vlažnom filmu, pokrećući unutrašnju konvekciju tekućine i skupljajući punila u određenim zonama. Zarobljeni mjehurići zraka također mogu ostaviti trajne rupe ako ne mogu pobjeći prije završetka očvršćavanja. Neravne pruge i loše izravnavanje su još jedan uobičajeni rezultat kada tekućina za premazivanje nema dovoljno slobode da teče preko podloge.
Proizvođači mogu riješiti ova pitanja iz tri ugla: tečne formulacije, predtretmana podloge i podešavanja procesa sušenja. Prilikom pripreme tečnosti za premazivanje, formulatori mogu dodati kompatibilne aditive za vlaženje i izravnavanje, optimizirati kombinacije rastvarača i izvršiti temeljno miješanje plus finu filtraciju kako bi uklonili aglomerate i zagađivače. Operateri bi trebali izbjegavati predoziranje surfaktanata, jer nekompatibilni aditivi mogu donijeti nove probleme s površinskim naponom.
Čišćenje podloge i aktivacija površine ne mogu se zanemariti. Ostaci ulja, prašine i silikona moraju biti uklonjeni. Za niskoenergetske filmove kao što su PE, BOPP i neobrađeni PET, tretman koronom ili plazmom povećava površinsku energiju supstrata. Tretirani materijali trebaju brzo ići u premazivanje; raspadanje površinske energije tokom skladištenja poništiće prethodne rezultate tretmana.
Parametri procesa i sušenja takođe čine stvarne razlike. Odgovarajuća brzina linije i debljina vlažnog filma smanjuju zarobljavanje zraka. Preporučuju se profili s gradijentom temperature u pećnicama. Niža početna temperatura omogućava dovoljno izravnavanje prije intenzivnog uklanjanja rastvarača, sprječavajući oštre promjene površinske napetosti uzrokovane brzim sušenjem površine. Ravnomerno strujanje vazduha izbegava direktan udar vazduha velikom brzinom o mokre površine premaza.
Defekti povezani s površinskim naponom ne mogu se riješiti samo podešavanjem hardvera mašine za premazivanje. Uravnotežena tečna formula, stanje površine podloge i termička obrada zajedno daju stabilne rezultate premaza bez defekata za ljepljive trake, funkcionalne filmove i vrhunske materijale elektronske kvalitete.
Ako želite saznati više ili razgovarati o mogućnostima prilagođavanja, slobodno nas kontaktirajte!
