Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Cellofaantape

Achtergrond

Cellofaantape bestaat uit een drager waarop een klevende substantie is aangebracht om materialen met een oppervlaktebinding te verbinden. Gewoonlijk vormt een film van cellulose (een door de mens gemaakte textielvezel geproduceerd uit plantaardig materiaal) de steun voor aanhangers gemaakt van chemisch behandelde aardoliebijproducten die de plakkerigheid van de tape creëren. Cellofaantape behoort tot een familie van kleefstoffen die bekend staat als drukgevoelige tapes:terwijl andere soorten kleefstoffen worden geactiveerd door warmte of water, hechten drukgevoelige tapes aan wanneer er slechts lichte druk wordt uitgeoefend. Deze tapes worden voornamelijk op de markt gebracht in de etiketteringsindustrie en omvatten producten als generieke cellofaantape, maskeertape, verpakkingslabels en, misschien wel de bekendste, transparante tape.

Vroege lijmen - de term verwijst naar elke stof die wordt gebruikt om discrete materialen met elkaar te verbinden door een oppervlaktehechting te vormen - waren gemaakt van natuurlijke stoffen, waaronder boompek, bijenwas, meelpasta en plantaardige harsen. Deze primitieve lijmen werden op grote schaal gebruikt vanaf de oudheid tot de middeleeuwen, toen effectievere lijmen gemaakt van dierlijke weefsels werden ontwikkeld. In de negentiende eeuw bood de introductie van op rubber gebaseerde lijmen een nog effectiever alternatief.

Drukgevoelige tapes werden ontdekt in het midden van de 19e eeuw, toen wetenschappers nieuwe toepassingen voor rubber zochten. In 1845 vond Dr. Horace Day een op rubber gebaseerde drukgevoelige tape uit voor gebruik in chirurgie. Omdat rubber een beperkte kleverigheid heeft, hadden de vroege kleefbanden op basis van Day's uitvinding aanvullende kleverigmakende middelen nodig - oliën en harsen die werden toegevoegd om de hechting te verbeteren.

Het eerste plakband werd in het begin van de twintigste eeuw ontwikkeld vanwege een probleem in de prille auto industrie. Tijdens de jaren 1920, toen tweekleurige auto's populair waren, hadden fabrikanten problemen om een ​​strakke, scherpe lijn tussen de twee lak te krijgen. afwerkingen. Ze probeerden chirurgische tape te gebruiken, maar hadden problemen omdat het geen goede afdichting vormde en de neiging had om de verf op te tillen wanneer het werd verwijderd. In die tijd maakte het Minnesota Mining and Manufacturing bedrijf (nu beter bekend als 3M) schuurpapier. Het bedrijf begon met plakband toen Richard Drew, een laboratoriummedewerker van 3M die vaak autowinkels bezocht om schuurpapier te testen, de uitdaging aanging om een ​​tape te vinden die een afdichting zou vormen zonder de lak van de auto te beschadigen wanneer deze werd verwijderd. Het product dat Drew uiteindelijk bedacht, een op rubber gebaseerde lijmlaag op een papieren drager, leek op de huidige maskeertape.

Volgens de bedrijfslegende werd de merknaam "Scotch tape" bedacht toen een prototype van Drew's tape alleen langs de randen een zelfklevende coating kreeg. Dit bleek onvoldoende, waardoor een geïrriteerde schilder bij zijn 3M-vertegenwoordiger klaagde over de 'gierige Schotse bazen' van het bedrijf. Bedrijfsleiders grepen het woord "Scotch" aan omdat ze hoopten dat het zou suggereren dat 3M-tape een economisch product was. Nadat ze zich realiseerden dat het nodig zou zijn om de hele strip met lijm te bedekken, begon 3M met de massaproductie van afplaktape voor autolak en al snel ging 3M door met het maken van een transparante of cellofaantape voor algemeen consumentengebruik. Transparante tape werd uiteindelijk een huishoudelijk materiaal dat voornamelijk werd gebruikt om gescheurde pagina's te repareren en pakketten in te pakken.

De ontwikkeling van synthetische harsen en verbindingen na de Tweede Wereldoorlog mogelijk gemaakt Zodra de acetaatfilm is geproduceerd, wordt deze op grote spoelen gewikkeld en in een machine geladen die de lijm aanbrengt. De machine maakt gebruik van een reeks rollen, net als een drukpers. Nadat de lijm is aangebracht, wordt de film verwarmd en gedroogd en vervolgens in afzonderlijke stroken gesneden die in plastic dispensers worden verpakt. grote verfijningen van de lijmtechnologie. In tegenstelling tot de uitvinding van Drew, vergeelt hedendaagse tape niet of sijpelt er geen lijm uit naarmate het ouder wordt. Er kan op worden geschreven, is bestand tegen water, rolt gemakkelijk af en weer op, en is transparant. Tegenwoordig worden er meer dan 400 soorten drukgevoelige tapes vervaardigd. Enkele voorbeelden zijn elektrische tape, maskeertape, verpakkingstape, pleisters, transparante tape en labels - allemaal verkrijgbaar in verschillende maten, breedtes en, in sommige gevallen, vormen.

Grondstoffen

Terwijl sommige drukgevoelige tapes nog steeds met natuurlijk rubber worden gemaakt, worden de meeste nu gemaakt met voornamelijk synthetische materialen. De drager voor cellofaantape bestaat meestal uit celluloseacetaat, een synthetisch derivaat van cellulose, dat afkomstig is van houtpulp of katoenzaden. De cellulose is chemisch behandeld met azijnzuur en anhydride, en de kant die geen klevende coating krijgt, wordt behandeld met een lossingsmiddel waarmee de tape kan worden op- en afgewikkeld zonder aan elkaar te plakken. Hoewel deze verbinding van fabrikant tot fabrikant verschilt, omvatten enkele veelgebruikte stoffen stearatochroomchloride en polystearinecarbonaat. Voorafgaand aan het aanbrengen van de kleefstof kan de aangehechte zijde van de rug worden gegrond met een oplosmiddel of waterige dispersies zoals nitrilrubber of chloorrubber. Om de uiteindelijke kleefstof te produceren, gebruiken sommige fabrikanten maar liefst 29 grondstoffen die verschillende productiestadia doorlopen. Het generieke hechtmiddel bestaat echter uit acrylharsen, aardoliebijproducten die worden afgebroken tot alcoholen en zuren voordat ze worden samengesmolten tot een polymeerverbinding. Deze verbinding wordt vervolgens gemengd met terpentine of een koolwaterstofoplosmiddel, waardoor een waterige emulsie ontstaat (een oplossing waarin de microscopisch kleine harsdeeltjes gesuspendeerd worden gehouden) die op de rug wordt aangebracht.

Het fabricageproces

Er zijn drie afzonderlijke productiehandelingen nodig om een ​​enkele rol drukgevoelige tape voor huishoudelijk gebruik te produceren. Eerst wordt de achterkant van celluloseacetaat gemaakt en vervolgens wordt de lijm gemaakt. Nadat de twee materialen zijn gecombineerd, wordt het eindproduct in kleine batches gesneden voor individueel gebruik door de consument, geïnspecteerd, verpakt en verzonden.

  • 1 Eerst worden houtpulp of katoenzaden afgebroken tot cellulosevezels door zowel fysieke verplettering als chemische ontbinding. Vervolgens worden de ruwe cellulosevezels behandeld Deze tekening toont de samenstelling van een laag cellofaantape. Door de lossingscoating is de tape gemakkelijker af te wikkelen, terwijl de primer helpt om de lijm aan de film te bevestigen. met azijnzuur en azijnzuuranhydride om een ​​nieuwe verbinding te creëren, triacetaat. Dit materiaal wordt vervolgens behandeld met een mengsel van chemicaliën en water om de basisvorm van celluloseacetaat te produceren. Na te zijn verwarmd om al het vocht te verwijderen, wordt het celluloseacetaat gemengd met een weekmakend materiaal vergelijkbaar met olie, en het resulterende celluloseacetaatplastic wordt tot pellets gemaakt of gepelletiseerd. De pellets worden tot een vloeistof gesmolten en over een brede, vlakke transportband uitgespreid om extreem dunne plastic vellen te vormen - er zouden ongeveer vijf van dergelijke vellen nodig zijn om de dikte van gewoon papier te evenaren. De voltooide rug, of film, wordt vervolgens op grote rollen van enkele duizenden meters lang gewikkeld in afwachting van het aanbrengen van de lijm.

De lijm maken

  • 2 Moderne kleefstoffen verschillen van hun negentiende-eeuwse voorlopers doordat kleefstoffen, de synthetische polymeren waarop ze zijn gebaseerd, zijn van nature plakkerig en vereisen dus geen extra kleverigmakende middelen. Dergelijke polymeren worden gemaakt van ruwe oliedestillaat dat chemisch wordt omgezet om alcoholen en zuren te vormen. Deze materialen worden vervolgens gemengd met een koolwaterstofoplosmiddel dat hun polymerisatie katalyseert, het proces waarbij ze combineren om een ​​complexe moleculaire keten te vormen die bestaat uit herhalende structurele sequenties. Het resulterende adhesoom kan in deze vorm worden gebruikt of opnieuw worden opgelost met meer coatingoplosmiddelen, afhankelijk van de beoogde toepassing. Het wordt dan opgeslagen totdat het nodig is.

Film en lijm combineren

  • 3 Eerst wordt de niet-klevende zijde van de backing behandeld met een lossingsmiddel waardoor de tape gemakkelijk af te wikkelen is. Voordat de lijm op de kleverige zijde wordt aangebracht, kan de zijde worden behandeld met een primer om de lijm te verankeren. Deze coating wordt aangebracht door de film over een grote rol te leiden die ronddraait in een open vat met primer. Terwijl de tape over de roller beweegt, wordt de primer aangebracht. Zodra deze oppervlaktelagen zijn aangebracht, gaat de tape over verwarmde trommels (bekend als hete blikken) die het drogen. Een zeer dunne laag drukgevoelige lijm wordt op de gegronde kant van de tape gedoseerd, die vervolgens in lange ovens wordt gerold voor drogen op hoge temperatuur.

Rollen, snijden en verpakken van de
tape

  • 4 Eenmaal gedroogd, wordt de tape op grote jumborollen gewikkeld en over snijmachines geleid die deze in verschillende breedtes verdelen. De afzonderlijke banden tape worden vervolgens rond een kleine plastic kern gewikkeld, die vervolgens in een plastic dispenser wordt geplaatst waarvan de gekartelde rand kan worden gebruikt om stukken tape af te snijden. Zowel taperollen als dispensers zijn verkrijgbaar in verschillende maten om aan de verschillende behoeften van de klant te voldoen.

Kwaliteitscontrole

De prestaties van drukgevoelige tape zijn afhankelijk van drie factoren die in de lijmindustrie bekend zijn als snel plakken, cohesie en hechting. Deze eigenschappen moeten goed worden uitgebalanceerd om maximale prestaties te bereiken. Quick stick is de kleefkracht van de lijm waar het een onmiddellijke binding vormt bij contact met een ander oppervlak. De lijm moet elk oppervlak waarop het wordt aangebracht "bevochtigen" met slechts lichte vingerdruk. Het tweede criterium, cohesie, verwijst naar het vermogen van de lijm om aan een object gehecht te blijven zonder te splijten wanneer het van dat object wordt opgetild. Drukgevoelige tape presteert het beste met een hoge cohesieve eigenschap. De plakkerigheid of hechting van de tape wordt gewoonlijk gemeten door een "peel"-test die de tape onderzoekt voor en nadat deze op een oppervlak is aangebracht en bepaalt hoe deze reageert op druk- en temperatuurveranderingen.

Aanvullende specificaties en testmethoden worden beschreven in documenten die zijn vrijgegeven door de federale overheid, het leger en organisaties zoals de American Society for Testing and Materials (ASTM) en de Pressure Sensitive Tape Council. Specificaties beschrijven in wezen de kenmerken van de lijm, terwijl de methodeprotocollen betrekking hebben op testprocedures, vormen, typen, kwaliteiten en maten.

Bezorgdheid over het milieu

Naarmate de regulering van productieprocessen onder de Clean Air Act strenger wordt, zet de plakbandindustrie haar inspanningen voort om over te schakelen van op aardolie gebaseerde naar op water gebaseerde lijmen. Fabrikanten moeten ook voldoen aan de verschillende nationale en lokale voorschriften met betrekking tot grondwaterverontreiniging en afvalwaterbehandeling. Naarmate regelgevingskwesties meer gedefinieerd worden met specifieke mandaten, zal het productieproces van de lijmindustrie zijn technologieën blijven aanpassen. Momenteel concentreren plakbandfabrikanten zich op het vergroten van de herpulpbaarheid, de recycleerbaarheid van papierkleefstoffen, en composteerbaarheid, het vermogen van de lijm om biologisch af te breken. Hoewel er al meerdere herpulpbare fabrieken in bedrijf zijn, zijn er weinig compostverwerkingslocaties.

De Toekomst

In 1990 rapporteerde de lijmindustrie een totale omzet van $6,5 miljard. Van die verkopen ging $ 2 miljard naar verpakkingslijmen. Experts noemen milieubewustzijn een belangrijk verkoopargument, en fabrikanten zullen proberen het "milieulabel" op hun producten te krijgen als ze tapeproducten ontwikkelen die goed presteren en tegelijkertijd voldoen aan de milieuvoorschriften.


Productieproces

  1. Waarom digitaal?
  2. Basisinformatie over anaërobe lijmen en schroefdraadborgmiddelen
  3. Addcomposites' voegt tapewikkeling toe
  4. Wat is de temperatuurbestendigheid van glasvezeltape?
  5. Kenmerken en toepassingen van glasvezel plakband
  6. Wat is glasvezeldoektape voor hoge temperaturen?
  7. PPS-gebaseerde thermoplastische unidirectionele tape van koolstofvezel
  8. Wat is een polymeerlijm?
  9. Wat is mastieklijm?
  10. Wat is Adhesive Caulk?
  11. Wat is harslijm?