Durchsatzgeschwindigkeit und Liefergeschwindigkeit sind entscheidend, aber ebenso wichtig ist die Qualität. Geschwindigkeit ohne Qualität schadet dem Ruf eines Converters ebenso sehr wie eine versäumte Lieferung. Die Beurteilung, ob das Beschichten oder Laminieren erfolgreich war, hängt in hohem Maße davon ab, wie gut die grundlegenden Verarbeitungsparameter kontrolliert werden, während die laufende Bahn die verschiedenen Zonen der Maschine durchläuft. Was wir beschichten und anschließend trocknen oder aushärten, ist von gleicher Bedeutung: Diese Faktoren beeinflussen die Prozessqualität gegenseitig.
Selbst wenn das Beschichten oder Veredeln scheinbar gut verläuft, die Rollenware versandt wurde und die Verantwortung für die Ware damit als erledigt gilt, ist dies nicht immer der Fall. Viele Bahnprodukte, wie Klebebänder und Etiketten, sind mit einem Klebstoff beschichtet. Um sie verwenden zu können, müssen sie oft widersprüchliche Anforderungen erfüllen. Zunächst einmal muss sich die Klebstoffschicht leicht von der Abwickelrolle ablösen lassen.
Anwendungsanforderungen
Die Anwendungsanforderungen verlangen jedoch, dass das Produkt stark genug haftet, damit es nicht von der Unterlage entfernt werden kann. Der Klebstoff muss bei niedrigen Temperaturen klebrig oder zumindest nicht spröde sein, während er bei hohen Temperaturen eine ausreichende Scherfestigkeit aufweisen muss. Der Klebstoff muss Viskositäten aufweisen, die mit einer oder mehreren der ausgewählten Beschichtungstechnologien kompatibel sind.
Das Abwickeln, Verarbeiten und Aufwickeln von Rollen mag einfach erscheinen, ist es aber nicht immer. Rollen mit klebstoffbeschichteten Materialien können mit geraden Kanten aufgewickelt werden, doch später können sich diese Rollen seitlich verschieben. Rollen, die ihre Form verändern, oder sich verschieben, tun dies in erster Linie, weil die Schichten verrutschen und gleiten. Dies kann während des Auf- und Abwickelns geschehen oder viel später bei der Lagerung oder – besonders peinlich – beim Kunden.
Während viele Produkte mit hoher Reibung zwischen den Schichten zum Verrutschen neigen, selbst wenn sie einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen, können gewickelte Klebstoffprodukte anfällig für Ausdehnen sein. Dies kann auf Schwankungen der Viskosität aufgrund von Temperaturänderungen oder auf den Druck zwischen den Schichten zurückzuführen sein, was in einigen Fällen auf die Wickelspannung zurückzuführen ist. Wenn für einwandfreie Rollen eine Verringerung der Spannung beim Aufwickeln erforderlich ist, wird eine konische Spannung angewendet.
Maßgeschneiderte Beschichtungssysteme für Pilot- und Serienanwendungen, wie beispielsweise der VCM von RK Print Coat Instruments, sind mit hochspezifizierten Bahnführungs- und Spannungsregelsystemen ausgestattet und können für eine Regelung mit Wägezellen im geschlossenen Regelkreis sowie für entsprechende Kommunikationstechnologie usw. konfiguriert werden.
Beschichtungs- oder Laminatschichten und Komponenten müssen für den Prozess optimiert werden. Wärmeempfindliche Materialien sollten am besten vermieden werden, wenn es bei der Weiterverarbeitung oder am Einsatzort zu erhöhten Temperaturen kommen kann.
Vorsicht ist geboten
Bei der Trocknung und bei der Auswahl der Beschichtungstechnologie ist Vorsicht geboten. Bei einigen PS-Anwendungen werden dünne Beschichtungen mit niedriger Viskosität aufgetragen, was manchmal Probleme bei der Erzielung eines gleichmäßigen Beschichtungsgewichts mit sich bringt. Dünne Beschichtungen können sehr empfindlich auf die Aufprallgeschwindigkeit der Trocknerluft reagieren. Wo dies ein Problem darstellt, kann eine indirekte Luftströmung die Lösung sein, oder es kann eine andere Form der Trocknung in Betracht gezogen werden.
Wird die beschichtete Bahn mit hoher Geschwindigkeit, aber bei zu niedriger Trocknungstemperatur durch einen Trockner geführt, kann es zu schlechter Haftung und sogar zur Delaminierung von laminierten Produkten kommen. Flexible Substrate wie PE oder PP können sich verformen, wenn die Luft zu heiß oder die Verweildauer zu lang ist. Folienmaterialien können ihre Dimensionsstabilität verlieren, was zu Faltenbildung, Schrumpfung oder Polymerabbau führt. Bei der Verarbeitung von wasserbasierten Druckfarben und Beschichtungen sind häufig Anpassungen an bestehenden Trocknern erforderlich. RK Print Coat Instruments hat zusätzliche Trockner für VCML-Pilotbeschichtungsanlagen im Portfolio, die für die Beschichtung von flexiblen Papieren und Folien eingesetzt werden.
Bei der Auswahl der Beschichtungstechnologien ist Sorgfalt geboten. Die Komplexität der Beschichtungsformulierung, der einzelnen Komponenten und der Viskositäten erfordert unterschiedliche Beschichtungstechniken und unterschiedliche Schichtdicken. Alle Beschichtungstechniken haben Vor- und Nachteile. Der Tiefdruck kann eine in Betracht zu ziehende Beschichtungsmethode sein.
Die Tiefdruckbeschichtung und ihre vielen Varianten wie Direkt-, Reverse- und Offset-Tiefdruck bringen eine vordosierte Menge an Beschichtung auf ein Substrat auf. Es lassen sich Schichtdicken von nur 2 Mikrometern bis zu 50 Mikrometern erzielen.
Tiefdruck ist anders
Der Tiefdruck unterscheidet sich von anderen Walzenbeschichtungsverfahren dadurch, dass eine der Walzen mit einer Oberflächengravur versehen ist. Form und Größe des Musters können so gestaltet werden, dass eine gleichmäßige und sehr präzise Beschichtung erzielt wird. Der Tiefdruck unterscheidet sich vom Tiefdruckbeschichten dadurch, dass er eine gute Auflösung und scharfe Definition des Druckbildes sowie eine gute Kantenauflösung bietet.
Das Rakel-über-Walze-Beschichtungsverfahren wird häufig für druckempfindliche, wasserbasierte und Barrierebeschichtungen von Materialien für Lebensmittel und andere Produktkategorien bevorzugt, die Schutz erfordern. Rakel-über-Walze ist präzise, effizient und kostengünstig. Es kann eine breite Palette von Materialien beschichten, darunter Papier, Folien, Textilien, Vliesstoffe und vieles mehr.
Natürlich gibt es viele andere Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise die Schlitzdüsen- und die Meterbar-Methode; diese und andere können zusammen mit präzisen Methoden zur Spannungsregelung, wie beispielsweise Wägezellen, in den maßgeschneiderten VCM-Pilot-/Produktionsbeschichter und den VCML-Labor-/Pilotbeschichter des Kunden integriert werden.
Verfasst von Tom Kerchiss, Chairman von RK Print Coat Instruments Ltd.