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La lamination par extrusion de revêtement fait référence à un procédé de fabrication qui consiste à enrober un substrat avec un polymère fondu, qui est ensuite refroidi et solidifié. Cette technique est couramment utilisée dans les industries de l'emballage et de l'étiquetage pour créer des produits qui présentent à la fois une excellente aptitude à l'impression et des propriétés de barrière. Plusieurs types de machines de lamination par extrusion de revêtement sont disponibles pour répondre aux différents besoins de production.
Machine de lamination par extrusion de revêtement monocouche :
Ce type de machine applique un revêtement monocouche sur un substrat. Le revêtement est généralement composé d'un polymère qui confère des propriétés spécifiques, telles que la résistance à l'eau ou la résistance à la graisse. Les machines de lamination par extrusion de revêtement monocouche conviennent à la production d'articles qui ne nécessitent pas de revêtements ou de substrats multiples.
Machine de lamination par extrusion de revêtement multicouche :
Les machines multicouches appliquent deux ou plusieurs revêtements sur un substrat. Les revêtements peuvent être composés de différents polymères afin d'obtenir une combinaison de propriétés. Par exemple, une lamination par extrusion de revêtement multicouche peut comprendre une couche d'apprêt pour une meilleure adhésion et une couche supérieure pour la résistance aux produits chimiques ou à l'abrasion. Les machines multicouches conviennent à la production de produits qui nécessitent une fonctionnalité et des performances améliorées.
Machine de lamination par co-extrusion :
La co-extrusion signifie extruder simultanément deux ou plusieurs matériaux à travers une seule filière. Elle diffère de l'extrusion de revêtement multicouche, dans laquelle les couches sont formées séparément. En co-extrusion, des couches distinctes de différents matériaux sont formées simultanément et laminées l'une sur l'autre. Ce procédé améliore l'adhésion entre les couches et améliore les performances globales du produit final. La lamination par co-extrusion offre plus d'options pour les matériaux de barrière et les structures multicouches par rapport aux techniques classiques d'extrusion de revêtement multicouche. La lamination par co-extrusion est généralement utilisée pour produire des matériaux complexes qui nécessitent plusieurs revêtements présentant des caractéristiques différentes appliquées rapidement en une seule étape de fabrication.
Machine d'extrusion de revêtement avec impression :
Cette machine combine l'extrusion de revêtement avec l'impression en ligne. Le procédé de lamination par extrusion est d'abord effectué sur le substrat, suivi de l'impression sur la couche de revêtement. L'utilisation de cette machine peut aider à créer des designs personnalisés et à réduire les étapes de production.
Ce ne sont là que quelques exemples des types de machines de lamination par extrusion de revêtement disponibles. Chaque type de machine est conçu pour répondre à des exigences de production spécifiques et offre différentes caractéristiques et capacités.
Une maintenance adéquate est essentielle pour les machines de lamination par extrusion de revêtement afin de garantir leurs performances, leur fiabilité et leur longévité. Elle implique principalement le nettoyage de différentes pièces telles que la filière, la section d'alimentation, la section de chauffage, la pompe, ainsi que le panneau et le rouleau. Les filières de revêtement sont généralement nettoyées à l'aide d'un jet d'eau haute pression. Le reste des pièces peut être nettoyé en faisant circuler ou en raclant les surfaces à l'aide de chiffons propres. L'eau chaude ou les solvants sont utilisés pour le nettoyage le plus souvent.
De plus, il est essentiel de lubrifier fréquemment les pièces mobiles de la machine de lamination par extrusion de revêtement afin de réduire l'usure. Cela permet également de prévenir les pannes dues aux frottements excessifs qui peuvent se produire entre les pièces mobiles. Cela facilite également le fonctionnement des machines. Le fabricant de l'équipement recommande généralement des lubrifiants adaptés, qu'il convient de suivre attentivement. En plus des fluides de lubrification, il est également important de s'assurer que l'équipement est sec et exempt de poussière et de débris.
Les machines de l'industrie du revêtement et de la lamination par extrusion sont généralement fabriquées en acier moderne et en matériaux alliés qui résistent à la rouille, à la corrosion et à l'oxydation lorsqu'ils sont exposés à des substances chimiques, à l'humidité ou à l'air. Ces matériaux prolongent la durée de vie de l'équipement en simplifiant la maintenance et en réduisant les besoins de réparation.
Certaines machines peuvent être équipées de systèmes de maintenance automatisés qui peuvent améliorer la durabilité en réduisant les contacts inutiles entre les composants et en ne lubrifiant que des zones spécifiques à des intervalles définis. Ces systèmes peuvent protéger les composants de la machine de lamination par extrusion de revêtement contre l'usure, simplifiant encore la maintenance.
La lamination par extrusion de revêtement s'applique à diverses industries, et voici quelques-unes de ses applications industrielles :
Industrie de l'emballage
L'industrie de l'emballage utilise principalement la lamination par extrusion de revêtement. La combinaison de matériaux tels que le PET ou le PVC avec un revêtement de surface en PE est très répandue. Ces matériaux sont flexibles, ainsi que résistants à l'humidité, à l'oxygène et à l'eau. Ils sont bien adaptés aux applications d'emballage alimentaire, pharmaceutique et de biens de consommation. En outre, ils peuvent être utilisés pour des articles non alimentaires tels que l'emballage de produits chimiques ou industriels.
Construction et bâtiment
Dans l'industrie de la construction, des feuilles ou des panneaux multicouches, généralement recouverts d'une extrusion de PE, sont largement utilisés. Ces matériaux sont idéaux pour les applications de construction qui nécessitent légèreté, durabilité, résistance à la corrosion et faible entretien. Les matériaux recouverts d'une extrusion sont également utilisés comme pare-vapeur, panneaux d'isolation et revêtements de protection dans divers projets de construction.
Industrie automobile
Dans le secteur automobile, la lamination par extrusion de revêtement joue un rôle crucial. Elle est utilisée pour recouvrir divers composants, tels que les composants de pare-chocs, les garnitures intérieures et les pièces du système d'alimentation en carburant, avec des matériaux tels que le PP et le nylon. Ces composants revêtus offrent une résistance élevée aux chocs, une résistance chimique et une flexibilité de conception.
Textiles et vêtements
Les textiles et les vêtements impliquent la lamination de textiles avec des revêtements fonctionnels pour les vêtements, les bâches et d'autres articles en utilisant du nylon ou du polyester comme matériau de substrat. Ces textiles hybrides présentent des caractéristiques telles que l'imperméabilité, la protection contre les UV et la respirabilité.
Les performances globales du produit final dépendront fortement de l'adhésion entre le substrat et le revêtement/le laminé extrudé.
Les facteurs suivants doivent être pris en compte lors de la sélection de la paire de revêtement ou de laminé et de substrat.
Forces intermoléculaires
Il s'agit de l'attraction qui lie les composants moléculaires des deux matériaux ensemble. La force est suffisamment importante pour résister au délaminage et suffisamment faible pour permettre le nettoyage et le repulpage.
Énergie superficielle
Un substrat à faible énergie superficielle peut ne pas mouiller suffisamment pour obtenir la liaison souhaitée avec un revêtement à haute énergie superficielle. L'augmentation de l'énergie superficielle du substrat à faible énergie peut améliorer l'adhésion.
Substrat traité pour améliorer l'adhésion
Certains matériaux peuvent nécessiter des traitements de surface ou des apprêts pour améliorer l'adhésion. Des revêtements peuvent être appliqués sur des substrats à faible énergie tels que les traitements corona, plasma, flamme ou ozone sur d'autres substrats.
Topologie de surface
La rugosité d'une surface influence fortement la qualité de l'adhésion des laminés. La texture de la surface peut fournir un ancrage mécanique, augmentant la résistance à l'adhésion.
Choix du laminé
En tenant compte des facteurs ci-dessus, assurez-vous de choisir l'extrusion de revêtement pour l'application prévue. Par exemple, bien que le PP et le HDPE aient une faible tension superficielle, ils offrent d'excellentes propriétés de barrière. D'autre part, les fluoropolymères, les fluoropolymères purgés et les ionomères ont une tension superficielle plus élevée et sont utilisés comme revêtements sur des substrats à faible énergie.
Température et environnement
Les variations de température dans l'application peuvent influencer l'adhésion. Par exemple, l'adhésion peut diminuer dans une zone plus froide. De plus, les produits chimiques et l'exposition aux UV peuvent avoir un effet négatif sur l'intégrité de l'adhésion, provoquant un délaminage. Pour éviter cela, sélectionnez la paire d'extrudeuse de revêtement et de substrat qui laminent en fonction des conditions environnementales.
Contraintes mécaniques
Contraintes mécaniques dues à la flexion, aux charges de traction. La compression peut provoquer un étirement à l'interface d'adhésion. Pour éviter cela, sélectionnez la paire de revêtement ou de laminé ou de substrat qui présente une élasticité et une résistance mécanique suffisantes pour résister à la charge prévue sans défaillance à l'interface d'adhésion.
Autres méthodes de lamination par revêtement
Cela comprend le revêtement par extrusion, qui utilise un adhésif pour coller les laminés et les substrats. Le choix de l'adhésif peut dépendre de divers facteurs tels que la résistance à la température, la résistance mécanique, la résistance aux solvants, etc. Assurez-vous de tenir compte de la méthode de revêtement par extrusion lors du choix de l'adhésif.
Équipement de lamination par revêtement
La machine d'extrusion de revêtement ou de lamination peut influencer le choix du substrat. Assurez-vous de tenir compte de l'appareil de revêtement ou de lamination utilisé pour traiter chaque matériau. Portez attention à des détails tels que l'épaisseur de la couche de polymère et la tête d'extrusion de revêtement utilisée, car ils peuvent affecter la sélection de la machine. Mécanismes d'adhésion également.
Q : Le revêtement par extrusion est-il différent de la lamination ?
R : Oui, le revêtement par extrusion est différent de la lamination. Dans le revêtement par extrusion, un polymère fondu est aplati et refroidi sur le substrat pour former un polymère revêtu. Dans la lamination par extrusion de revêtement, la méthode ci-dessus lie deux matériaux ensemble. Dans la lamination inverse par extrusion, un substrat est revêtu d'un polymère sans utiliser de matériau de support.
Q : Quels matériaux peuvent être utilisés pour le revêtement par extrusion et la lamination ?
R : Divers matériaux sont utilisés pour le revêtement par extrusion et la lamination, notamment le polypropylène recyclé, le polyéthylène haute densité, le polyéthylène basse densité, le polystyrène et le polyester. Le choix du bon matériau dépend des exigences de l'application, telles que le substrat, le but du revêtement et la compatibilité de l'équipement d'extrusion.
Q : Quelle est la différence entre le revêtement par extrusion et la lamination par extrusion ?
R : Dans le revêtement par extrusion, un seul substrat est revêtu d'une nouvelle couche de matériau, généralement à des fins de protection ou fonctionnelles. En revanche, dans la lamination par extrusion, deux ou plusieurs matériaux sont liés ensemble pour créer un matériau composite.
Q : Quelles sont les limitations du revêtement par extrusion et de la lamination ?
R : Une limitation principale du revêtement par extrusion et de la lamination est la compatibilité. Les matériaux des laminés et des substrats doivent être cohérents pour une liaison et des performances adéquates. De plus, des limitations de poids de revêtement peuvent exister, car des revêtements extrêmement lourds peuvent causer des difficultés de traitement et affecter négativement les propriétés du matériau.
