Ламинирование — это метод/процесс изготовления материала в несколько слоев, благодаря чему композитный материал достигает улучшенной прочности , стабильности, звукоизоляции , внешнего вида или других свойств за счет использования различных материалов, таких как пластик. Ламинат — это слоистый объект или материал, собранный с использованием тепла , давления , сварки или клея . [1] Используются различные машины для нанесения покрытий, прессы и каландровое оборудование.
Существуют различные процессы ламинирования, в зависимости от типа или типов материалов, которые будут ламинироваться. Материалы, используемые в ламинатах, могут быть идентичными или разными, в зависимости от объекта, который будет ламинироваться, процесса и желаемых свойств.
Ламинированные ткани широко используются в различных областях человеческой деятельности, включая медицину и военную сферу. [2] : 148 Тканые ткани (на органической и неорганической основе) обычно ламинируются различными химическими полимерами, чтобы придать им полезные свойства, такие как химическая стойкость, пыле- и жиронепроницаемость, фотолюминесценция (свечение и другие световые эффекты, например, в одежде повышенной видимости ), прочность на разрыв , жесткость, толщина и ветронепроницаемость. [3] [2] : 2, 16, 18 Ткани с покрытием можно рассматривать как подтип ламинированных тканей. [2] : 1 Нетканые материалы (например, стекловолокно) также часто ламинируются. Согласно источнику 2002 года, отрасль нетканых материалов была крупнейшим потребителем различных полимерных связующих смол. [2] : 16
Материалы, используемые в производстве тканей с покрытием и ламинированных тканей, как правило, подвергаются термической обработке. [2] : 32 Термопласты и термореактивные пластмассы (например, формальдегидные полимеры) в равной степени используются в ламинировании и покрытии текстильной промышленности. [2] : 32 В 2002 году основными используемыми материалами были поливинилацетат , акрилы , поливинилхлорид (ПВХ), полиуретаны , а также натуральный и синтетический каучук . [2] : 33 Также использовались сополимеры и терполимеры. [2] : 33
Тонкие пленки пластика также широко использовались. Материалы варьировались от полиэтилена и ПВХ до каптона в зависимости от применения. Например, в автомобильной промышленности смеси ПВХ/ акрилонитрилбутадиен-стирола (АБС) часто применялись для внутренних работ путем ламинирования на полиуретановой пене для придания мягких на ощупь свойств. [2] : 42 Специальные пленки использовались в защитной одежде, например, политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиуретан и т. д. [2] : 42
Пластиковую пленку можно использовать для ламинирования любой стороны листа стекла . Автомобильные лобовые стекла обычно изготавливаются из композитных материалов, созданных путем ламинирования жесткой пластиковой пленки между двумя слоями стекла. Это необходимо для предотвращения отрыва осколков стекла от лобового стекла в случае его разрушения.
Фанера — это распространенный пример ламината, в котором в каждом слое используется один и тот же материал в сочетании с клеем. Клееная и ламинированная размерная древесина используется в строительной промышленности для изготовления балок ( клееная ламинированная древесина , или Glulam ), которые по размерам больше и прочнее, чем те, которые можно получить из отдельных кусков дерева. Еще одна причина ламинировать деревянные планки в балки — это контроль качества, так как при этом методе каждая планка может быть проверена, прежде чем она станет частью высоконагруженного компонента.
Примерами ламинированных материалов являются меламиновые клеевые покрытия для столешниц и фанера . [4] Декоративные ламинаты и некоторые современные столярные изделия производятся с использованием декоративной бумаги со слоем покрытия поверх декоративной бумаги, установленным перед прессованием их с помощью термообработки в декоративные ламинаты высокого давления (HPDL). [5] Новый тип HPDL производится с использованием натурального древесного шпона или многослойного шпона в качестве верхней поверхности. [ необходима цитата ] Высоконапорные ламинаты состоят из ламинатов, «формованных и отвержденных при давлении не ниже 1000 фунтов на кв. дюйм (70 кг на см 2 ) и чаще всего в диапазоне от 1200 до 2000 фунтов на кв. дюйм (от 84 до 140 кг на см 2 )». [6] Между тем, ламинат низкого давления определяется как «пластиковый ламинат, формованный и отвержденный при давлении в целом 400 фунтов на кв. дюйм (приблизительно 27 атмосфер или 2,8 × 106 паскалей)». [7]
Коробки из гофрированного картона являются примерами ламинированных структур, где внутренний сердечник обеспечивает жесткость и прочность, а внешние слои обеспечивают гладкую поверхность. Обычно используется клей на основе крахмала.
Ламинирование бумажных изделий, таких как фотографии , может предотвратить их сминание, выцветание, повреждение водой, сморщивание, появление пятен, размазывания, истирания или отметин от жира или отпечатков пальцев. Фотоидентификационные карты и кредитные карты почти всегда ламинируются пластиковой пленкой. Коробки и другие контейнеры могут быть ламинированы с использованием термосвариваемых слоев, экструзионных покрытий, клеев, чувствительных к давлению, УФ-покрытия и т. д.
Ламинирование также используется в скульптуре с использованием дерева или смолы. Примером художника, который использовал ламинирование в своих работах, является американец Флойд Шаман .
Ламинаты можно использовать для придания свойств поверхности, обычно печатной бумаге, которая не имела бы их в противном случае, например, с использованием ламинированной бумаги . Листы винила , пропитанные ферромагнитным материалом, позволяют прикреплять переносные печатные изображения к магнитам, например, для индивидуальной доски объявлений или визуальной презентации. Специально обработанные пластиковые листы можно ламинировать поверх печатного изображения, чтобы на них можно было безопасно писать, например, маркерами сухого стирания или мелом. Несколько полупрозрачных печатных изображений можно ламинировать слоями для достижения определенных визуальных эффектов или для удержания голографических изображений. Типографии, которые занимаются коммерческим ламинированием, держат под рукой различные ламинаты, поскольку процесс склеивания разных типов обычно схож при работе с тонкими материалами.
Бумага обычно ламинируется на древесноволокнистые плиты или ДВП, образуя красивую и прочную поверхность для использования в качестве мебели , декоративных панелей и напольных покрытий . [8]
Бумажные ламинаты также используются в упаковке . Например, коробки для сока изготавливаются из картона для упаковки жидкостей , который обычно состоит из шести слоев бумаги, полиэтилена и алюминиевой фольги. Бумага используется при ламинировании для придания формы продукту и придания коробке для сока дополнительного источника прочности.
Основой чаще всего являются ДСП или ДВП , затем несколько слоев впитывающей крафт-бумаги . Последние слои представляют собой декоративную бумагу, покрытую накладкой . Ламинированная бумага покрыта инертной смолой , часто меламином , которая отверждается, образуя твердый композит со структурой бумаги. Ламинаты также могут иметь подкладку на обратной стороне ламинирующего крафта , чтобы компенсировать напряжение, создаваемое ламинированием верхней стороны. Более дешевые ДСП могут иметь только подкладку из ламинирующего крафта, чтобы придать поверхности моющуюся поверхность и устойчивость к износу.
Декоративная бумага также может быть обработана под воздействием тепла и низкого/высокого давления для создания ламинированного листа из меламина, который имеет несколько применений. Абсорбирующая крафт-бумага представляет собой обычную крафт-бумагу с контролируемой впитывающей способностью , что означает высокую степень пористости . Она изготавливается из чистой низкокаппа - крафт-бумаги из твердых пород дерева с хорошей однородностью . Плотность составляет 80–120 г/м2 , и обычно используется 2–4 слоя. [8] Декоративная бумага является наиболее важной из ламинированных бумаг, поскольку она придает визуальный вид ламинату. Пропиточная смола и целлюлоза имеют примерно одинаковый показатель преломления , что означает, что целлюлозные волокна бумаги выглядят как тень, и видны только красители и пигменты . В связи с этим декоративная бумага требует исключительной чистоты и производится только на небольших бумагоделательных машинах с плотностью 50–150 г/ м2 . [8] Бумага для покрытия имеет граммаж 18 - 50 м 2 и сделана из чистой целлюлозы , поэтому она должна быть сделана из хорошо делигнифицированной целлюлозы . Она становится прозрачной после пропитки, позволяя проявиться внешнему виду декоративной бумаги. Ламинирующая крафт-бумага имеет граммаж 70 - 150 г/м 2 и представляет собой гладкую плотную крафт-бумагу . [8]
Электрооборудование, такое как трансформаторы и двигатели, обычно использует электротехнические стальные ламинированные покрытия для формирования сердечника катушек, используемых для создания магнитных полей . Тонкое ламинирование снижает потери мощности из-за вихревых токов . Волоконно-металлический ламинат является примером тонкого металла, ламинированного листами, армированными стекловолокном и склеенными эпоксидной смолой.
Ламинирование широко используется в производстве электронных компонентов, таких как фотоэлектрические солнечные элементы. [9]
Пластиковую ламинированную пленку обычно подразделяют на следующие пять категорий: