일본 포장 편람(연포장편) - 17 Thermal lamination 방법

[YDfamily]

(2) 써멀 라미네이션의 방법

써멀 라미네이션은 상술와 같이 가열에 의해 접합시키는 라미네이트 방식이다. 통상 써멀 라미네이션은 복수의 각종 기재를 가열에 의해 접합시키는 적층 품을 얻는 방식인데, 본항에서는 미리 압출 라미네이션 등의 방식에 의해 접합시킨 적층법의 라미네이트 강도를 향상시키는 열처리로서 써멀 라미네이션에 대해서 기재한다.(표 2.7)

표 2.7 라미네이트 방법의 모식도

1) 히트 롤(HR) 방식 <가열, 가압>

일반적으로 써멀 라미네이션에 이용되고 있는 장치사양이다. 복수의 조출축(표 2.7에서는 3종류)부터 투입되는 기재를 히트 롤로 가열, 가업하는 것으로 접합시키는 라미네이트 방법이다. 써멀 라미네이션에서는 라미네이트 강도를 얻기 위해서 열량의 제어가 필요하고, 그 대표적인 인자로서 [heat roll 온도 설정], [가공속도], [가열 가이드롤 위치] 등을 들 수 있다. 또한, heat roll과 그와 맞닿는 nip 롤의 압력도 라미네이트 강도에 영향을 줄 수 있다. 통상 heat roll은 금속제를 사용하고, 맞닿는 nip 롤에 nip 하는 케이스도 있다. 다음에 라미네이트 강도에 영향을 주는 대표적 인자에 대해 기재한다.

[Heat roll 온도설정]: 히트 롤의 열원으로서는 온수 방식, 스팀 방식, seeds 히터 방식, 유도 가열 방식, 유전 가열 방식 등을 들 수 있는데, 히트 롤의 표면 온도 분포가 최종 제품의 품질에 영향을 주기 때문에 온도 제어의 정밀도가 높은 유도 가열 방식의 히트 롤이 선호된다.

[가공속도]:가공 속도는 기재가 히트롤에 접촉하는 시간에 영향을 준다. 라미네이트 시에 열량이 필요한 구성에서는 가공 속도가 올라가지 않고, 생산성이 저하된다고 하는 단점이 있다(표 2.6).

[가동 가이드롤의 위치]: 라미네이트 시의 열량을 확보하는 방법으로서는, 기재가 히트롤에 접촉하는 면적을 크게 하는 것을 들 수 있다. 히트 롤 전후에 장치된 가동 가이드롤을 상하좌우로 이동시키는 것으로 라미네이트 시에 있어서 기재의 히트 롤의 접촉 면적을 조정하고, 열량을 제어하는 것이 가능하게 된다. 이 가동 가이드롤의 위치와 가공속도를 운동시켜 고속 가공을 행하면서도 라미네이트 시의 열량을 확보하는 수단이 얻어질 수 있다.

2) 히트롤(HR) 방식 <가열>

열처리로서 써멀 라미네이션의 장치 사양에 있다. 이 방식에서는 미리 라미네이트를 실시한 기재를 히트롤에 말려지게 하는 것으로 열량을 부여하고, 라미네이트 강도를 향상 시키는 것이 가능하다. 히트롤의 사양에 대해서는 1)히트롤(HR) 방식 <가열, 가온>과 동일하다. 또한, 제지업에 이용되고 있는 Yankee 드라이어도 본 방식으로서 이용되는 것도 가능하다.

3) 오븐 방식

오븐의 열원을 이용한 열처리로서의 써멀 라미네이션의 장치 사양이다. 통상의 드라이 라미네이션이나 코팅에서 이용되고 있는 오븐도 이용하는 것이 가능하다. 또한 오븐 내의 운송을 컨베이어식으로 하는 것에 의해 텐션 프리로 열처리를 행사는 것도 가능하고, 텐션과 온도에 따른 기재의 늘어날 우려가 있는 기재에 대해서 유효하게 활용된다.

4) 라미네이트 방식의 레이아웃

상기 1)~3)의 방법을 적절히 조합시키는 것에 의해 써멀 라미네이션의 적용 범위가 넓어진다. 1)과 2)나 3)을 조합시키는 것으로 1)에서 확보 가능하지 않았던 라미네이트 강도를 2)나 3)의 열처리로 향상 시키는 등 대응이 가능하게 된다. 한편으로는 이종 기재를 써멀 라미네이션에 의해 접합 시킨 적층품은 각각의 기재의 열팽창률/수축률이 다르기 때문에 열주름이라고하는 결점이 발생하는 케이스가 있다. 이 경우 써멀 라미네이션에 있어서 가열, 보열, 냉각이 중요하고 라미네이트 방식을 조합시키는 것이 아닌 냉각 롤의 위치 설정이나 냉각 효율을 가미한 레이아웃을 설계하는 것이 필요하다.