Инфракрасные излучатели в производстве ламинированных материалов

Коротковолновые инфракрасные излучатели испускают более мощный тепловой поток. По сравнению с длинноволновыми излучателями, коротковолновые нагревают полотно быстро и целенаправленно

Чтобы ламинировать, тиснить или покрывать различными составами бумагу, пластиковые пленки, фольгу, нетканые структуры и другие материалы, часто требуется тепло. Инфракрасные излучатели с точным программным управлением равномерно нагревают поверхности и повышают скорость производства изделий. Инфракрасные излучатели, в случае внезапной остановки конвейера, можно за короткое время выключить, защитив материал от теплового повреждения.

Напольное покрытие (ламинат) или элементы мебели часто декорируют с помощью пластиковой пленки с тиснением под дерево. Во время тиснения рисунок на барабане вдавливается в пластиковый лист. Перед этим его поверхностный слой необходимо немного размягчить теплом. В производственной линии тиснения пластиковая лента нагревается непосредственно перед каландром.

Нагревать материал необходимо как можно ближе к месту тиснения (каландру). Это связано с тем, что чем дольше нагревать полотно, тем глубже распространяется в нём тепло. Это может растянуть мягкую пленку при ее движении, что нежелательно.

Коротковолновые инфракрасные излучатели испускают более мощный тепловой поток. По сравнению с длинноволновыми излучателями, коротковолновые нагревают полотно быстро и целенаправленно. Компактный инфракрасный модуль нагревает ограниченную площадь поверхности, в отличие от других решений. При этом снижаются конвективные теплопотери и повышается энергоэффективность оборудования.

Инфракрасные излучатели на линии производства винилового ламината Tarkett Ltd. Источник: Heraeus Noblelight GmbH

Усовершенствование технологического процесса с помощью инфракрасных излучателей

Компания Renolit из Великобритании заменила керамические нагревательные элементы инфракрасными излучателями и усовершенствовала производственный процесс, повысив его скорость и снизив затраты на электроэнергию.

Renolit производит ламинат для кухонь, спален и ванных комнат. Кроме этого, они изготавливают пленку, которой ламинируют оконные профили и двери. Важным элементом производственного процесса является линия тиснения: многие ламинаты на основе ПВХ имеют тиснение текстурой под дерево.

Коротковолновые инфракрасные обогреватели расположены в отдельных кассетах. Они создают зоны нагрева, которые можно регулировать по отдельности. Кассеты расположены по контуру рисунка. Излучатели воздействуют на полотно всегда на одном и том же расстоянии, что позволяет нагревать материал более равномерно, чем керамическими эмиттерами. Нагревательные элементы управляются автоматически, и их можно немедленно выключить, если конвейер неожиданно остановится.

Отверждение слоев ПВХ напольных покрытий

На фабрике Maidstone компании Tarkett Ltd. инфракрасные излучатели расположены на различных участках линии производства винилового ламината.

Слои пасты из ПВХ размещаются на подложке из того же материала, который имеет внутренний слой из стекловолокна. Это основа производственного процесса виниловых напольных покрытий. За счет того, что в верхний поверхностный слой добавляется карбид кремния и оксид алюминия, поверхность пола становится нескользящей. Частицы ПВХ иногда добавляются и для эстетической привлекательности.

Чтобы подсох защитный слой и отвердели слои пасты из ПВХ, необходимо поверхность материала нагреть. Раньше это делали с помощью длинноволновых инфракрасных нагревателей из металла. Компания Tarkett заменила старое оборудование на углеродные средневолновые инфракрасные излучатели.

На защитный слой воздействуют два углеродных инфракрасных модуля, которые нагревает кромки полотна. Каждый модуль содержит 24 излучателя мощностью 1 кВт каждый. Другой модуль общей мощностью 27,5 кВт нагревает полотно по всей ширине. При нагреве из несущего материала удаляется влага. За счет этого происходит надлежащее соединение слоев, чтобы, когда наносится паста из ПВХ, не образовывались пузырьки.

Ряд инфракрасных излучателей расположен сразу после первого участка, где наносится паста, чтобы поверхность перед подачей объемного тепла была сухой. Затем полотно из ПВХ поступает на второй участок нанесения пасты, после чего опять нагревается инфракрасными излучателями. Далее оно попадает в печь с горячим воздухом, а затем облучается ультрафиолетом, чтобы окончательно отвердеть.

Средневолновые углеродные инфракрасные излучатели во время горячего тиснения голографического полотна. Источник: Heraeus Noblelight GmbH

Углеродные инфракрасные излучатели в производстве фольги для тиснения

Компания API Foils Ltd. из Соединенного Королевства производит широкий ассортимент фольги для тиснения, которую можно увидеть на различных товарах: от канцелярских принадлежностей до винных этикеток и гибкой упаковки пищевых продуктов. Компания производит голографические пленки, которые создают двумерные или трехмерные призматические эффекты на кредитных картах, этикетках с товарным знаком, декоративных элементах и сигнальных устройствах.

Производство голографической фольги основано на горячем тиснении пленки из полиэстера. Обычно это делается с помощью валиков для тиснения, заполненных горячим маслом. К сожалению, этот метод не всегда можно контролировать в полной мере. Чтобы увеличить скорость работы линии тиснения и добиться большей гибкости настроек, имея возможность выбирать различные материалы, производитель применил альтернативный метод нагрева, который даёт больший уровень оперативного контроля.

Компания поняла, что предварительный нагрев позволяет лучше контролировать температуру тиснения. После успешных испытаний в производственную линию были включены углеродные инфракрасные излучатели.

Средневолновые углеродные инфракрасные излучатели общей мощностью 83 кВт расположили после участка, где разматывается и подается пленка непосредственно перед участком тиснения. Линию оснастили оптическим пирометром, чтобы точно определять температуру предварительно нагретой пленки, поступающей на валики.

Источник: Process Heating