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포장 라인을 최적화하거나 적층 구조의 성능을 개선하고 싶으신가요? 이 실용적인 가이드는 포장, 의료, 자동차 및 산업 분야에서 널리 사용되는 기술인 압출 코팅(라미네이션이라고도 함)의 필수 원리, 재료 선택, 가공 단계 및 문제 해결 기법을 살펴봅니다.

라미네이션(압출 코팅)이란 무엇이고 어떻게 작동하나요?

라미네이션 또는 압출 코팅은 용융 플라스틱(주로 폴리에틸렌, PE)을 종이, 직물, 부직포 또는 알루미늄 호일과 같은 기판에 균일하게 코팅하는 공정입니다. 압출 장치를 사용하여 플라스틱을 용융, 코팅 및 냉각하여 복합 구조를 형성합니다.

핵심 원리는 고온에서 용융 플라스틱의 유동성을 이용해 기질과 단단히 결합함으로써 기본 재료에 차단성, 열 밀봉성, 내구성을 추가하는 것입니다.

주요 라미네이션 공정 단계

1. 원자재 준비: 적절한 플라스틱 펠릿(예: PE, PP, PLA)과 기질(예: 순수 종이, 부직포)을 선택합니다.

2. 플라스틱 용융 및 압출: 플라스틱 펠릿을 압출기에 투입하면 고온에서 점성 유체로 용융됩니다. 용융된 플라스틱은 T-다이를 통해 압출되어 균일한 필름 형태의 용융물을 형성합니다.

3. 코팅 및 컴파운딩: 용융 플라스틱 필름을 미리 풀린 기판 표면에 장력 조절 하에 정밀하게 코팅합니다. 코팅 지점에서 용융 플라스틱과 기판은 압력 롤러의 작용으로 단단히 결합됩니다.

4. 냉각 및 경화: 합성된 재료는 냉각 롤러를 빠르게 통과하면서 용융 플라스틱 층이 급속히 냉각되고 응고되어 튼튼한 플라스틱 필름을 형성합니다.

5. 권취: 냉각 및 경화된 적층 복합재료를 롤 형태로 권취하여 후속 가공 및 사용을 위해 가공합니다.

6. 선택 단계: 어떤 경우에는 적층층의 접착력을 개선하거나 표면 특성을 향상시키기 위해 코팅하기 전에 기판에 코로나 처리를 거칠 수 있습니다.

압출 코팅 또는 적층을 위한 기판 및 플라스틱 선택 가이드

적층 공정에 관련된 재료에는 주로 기질과 적층 재료(플라스틱)가 포함됩니다.

1. 기질

2. 라미네이팅 재료(플라스틱)

• 폴리에틸렌(PE)

LDPE: 유연성이 뛰어나고 녹는점이 낮아 종이 적층에 적합합니다.

LLDPE: 인장 강도와 펑크 저항성이 뛰어나며, 종종 LDPE와 혼합됩니다.

HDPE: 강성과 차단 성능이 더 뛰어나지만 가공이 더 어렵습니다.

• 폴리프로필렌(PP)

PE보다 내열성과 강성이 우수합니다. 고온 살균 용도에 이상적입니다.

• 생분해성 플라스틱

PLA: 투명하고 생분해성이 있으나 내열성이 제한적입니다.

PBS/PBAT: 유연하고 가공성이 뛰어나 지속 가능한 포장 솔루션에 적합합니다.

• 특수 폴리머

EVOH: 산소 차단성이 뛰어나며, 식품 포장의 중간층으로 자주 사용됩니다.

이오노머: 투명도가 높고, 내유성이 뛰어나며, 밀봉성이 우수합니다.

압출 코팅 및 라미네이션의 일반적인 문제와 해결책:실용적인 문제 해결 가이드

1. 접착력/차단 문제

원인: 냉각 부족, 권취 장력 과다, 블로킹 방지제의 불충분 또는 불균일한 분산, 높은 주변 온도 및 습도.

해결책: 냉각 롤러 온도를 낮추고, 냉각 시간을 늘립니다. 권취 장력을 적절히 줄입니다. 블로킹 방지제(예: 에루카마이드, 올레아마이드, 실리카, SILIKE SILIMER 시리즈 슈퍼 슬립 및 블로킹 방지 마스터배치)의 양과 분산을 늘리거나 최적화합니다. 생산 환경의 주변 온도와 습도를 개선합니다.

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주요 이점 폴리에틸렌 필름용 미끄럼 방지 및 차단 방지제

•향상된 슬립 및 필름 개방 성능

• 고온 조건에서의 장기 안정성

• 침전이나 가루 형성 없음("블룸 없음" 효과)

• 인쇄, 열 밀봉 또는 라미네이션에 부정적인 영향이 없습니다.

• 수지 시스템 내에서 안료, 필러 및 기능성 첨가제의 용융 흐름과 분산을 개선합니다.

고객 피드백 – 압출 코팅 또는 적층 응용 프로그램 솔루션:
적층 및 압출 코팅 공정을 사용하는 플라스틱 필름 제조업체는 SILIMER 미끄럼 방지제 및 안티블로킹제가 다이 립 스틱킹 문제를 효과적으로 해결하고 PE 기반 코팅의 처리 효율성을 크게 향상시킨다고 보고합니다.

2. 박리 강도 부족(박리):

원인: 기판 표면 에너지가 낮음, 코로나 처리가 불충분함, 압출 온도가 너무 낮음, 코팅 압력이 불충분함, 플라스틱과 기판의 불일치.

해결 방안: 기판에 대한 코로나 처리 효과를 개선한다. 압출 온도를 적절히 높여 용융물이 기판에 젖는 정도를 높인다. 코팅 압력을 높인다. 기판과 더 잘 호환되는 적층 재료를 선택하거나 커플링제를 첨가한다.

3. 표면 결함(예: 반점, 물고기 눈, 오렌지 껍질 질감):

원인: 불순물, 용융되지 않은 재료, 플라스틱 원료의 습기, 다이의 청결 불량, 압출 온도 또는 압력 불안정, 냉각 불균일.

해결책: 고품질의 건조 플라스틱 원료를 사용하고, 다이와 압출기를 정기적으로 청소하고, 압출 및 냉각 매개변수를 최적화합니다.

4. 두께가 고르지 않음:

원인: 다이 온도 불균일, 다이 립 갭의 부적절한 조정, 압출기 나사 마모, 기판 두께 불균일.

해결책: 다이 온도를 정확하게 제어하고, 다이 립 간격을 조정하고, 압출기를 정기적으로 유지 관리하고, 기판 품질을 보장합니다.

5. 열 밀봉성이 좋지 않음:

원인: 적층층 두께가 부족하거나, 열 밀봉 온도가 부적절하거나, 적층 재료가 부적절하게 선택되었습니다.

해결책: 적층 두께를 적절히 늘리고, 열 밀봉 온도, 압력, 시간을 최적화하고, 열 밀봉 특성이 더 좋은 적층 재료(예: LDPE, LLDPE)를 선택합니다.

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