Máy ép không dung môi phải được trang bị con lăn làm mát khi ép lá nhôm, nếu không chất lượng cán sẽ giảm đáng kể. Lý do chính nằm ở đặc tính vật lý của lá nhôm và đặc tính phản ứng đóng rắn của chất kết dính không chứa dung môi-:
1.Độ dẫn nhiệt và khả năng-không thấm của lá nhôm:
Tính dẫn nhiệt tuyệt vời: Lá nhôm là kim loại có tính dẫn nhiệt rất cao. Điều này có nghĩa là nó có thể nhanh chóng hấp thụ và dẫn nhiệt sinh ra từ phản ứng đóng rắn của chất kết dính.
Không thoáng khí: Không giống như màng nhựa, lá nhôm hoàn toàn không thoáng khí. Các sản phẩm phụ-phân tử nhỏ (chẳng hạn như hơi nước, carbon dioxide, v.v.) được tạo ra trong phản ứng đóng rắn của chất kết dính không thể thoát ra ngoài qua lá nhôm.
2.Phản ứng tỏa nhiệt của chất kết dính không chứa dung môi-:
Phản ứng hóa học tỏa nhiệt: Chất kết dính-không chứa dung môi (đặc biệt là polyurethane hai{1}}thành phần) sẽ trải qua phản ứng hóa học mạnh (liên kết ngang và đóng rắn) sau khi trộn, phản ứng này tỏa nhiệt. Tốc độ phản ứng càng nhanh thì nhiệt sinh ra trên một đơn vị thời gian càng nhiều.
Độ nhạy nhiệt độ: Tốc độ phản ứng của chất kết dính rất nhạy cảm với nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ phản ứng càng tăng theo cấp số nhân.
3.Các vấn đề do thiếu con lăn làm mát:
Tích tụ nhiệt: Do tính chất dẫn nhiệt nhanh nhưng không{0}}xốp của lá nhôm, nhiệt do lớp dính tạo ra sẽ được truyền nhanh chóng sang lá nhôm sau khi cán mỏng. Nếu con lăn làm mát không thể loại bỏ lượng nhiệt này kịp thời và mạnh mẽ, nhiệt sẽ tích tụ nhanh chóng bên trong lá nhôm và lớp dính, dẫn đến nhiệt độ cục bộ tăng mạnh.
Phản ứng không kiểm soát được (phản ứng thái quá):
Bảo dưỡng nhanh: Nhiệt độ cao làm tăng tốc đáng kể phản ứng đóng rắn của chất kết dính. Tốc độ phản ứng quá nhanh dẫn đến:
Làm mờ lớp gel: chuỗi phân tử không thể sắp xếp một cách trật tự và liên kết ngang đầy đủ, tạo thành cấu trúc giòn và giảm tính linh hoạt.
Tăng ứng suất bên trong: Quá trình đóng rắn nhanh dẫn đến co rút thể tích không đồng đều và ứng suất bên trong rất lớn.
Làm ướt và lan truyền kém: Độ nhớt của chất kết dính tăng nhanh trong thời gian rất ngắn, mất tính lưu động và không thể làm ướt hoàn toàn bề mặt của chất nền khác (đặc biệt nếu lớp kia là màng nhựa), dẫn đến thiếu keo cục bộ hoặc không đủ độ bám dính.
Nổi bọt/đốm trắng: Đây là vấn đề điển hình và nghiêm trọng nhất.
Khí hóa/giãn nở sản phẩm phụ: Các sản phẩm phụ phân tử nhỏ (hơi nước, CO₂, v.v.) được tạo ra bởi phản ứng hóa rắn dễ bị bay hơi hoặc giãn nở hơn ở nhiệt độ cao.
Không thoát ra được: Khí bị mắc kẹt giữa hai lớp nền (đặc biệt nếu mặt kia cũng là lá nhôm hoặc màng chắn cao) và không thể thoát ra ngoài qua lá nhôm.
Khuyết tật hình thành: Khi độ nhớt của chất kết dính thấp ở nhiệt độ cao, khí dễ hình thành bong bóng; khi nhiệt độ cao đẩy nhanh quá trình đóng rắn và độ nhớt tăng nhanh, các bong bóng bị "đóng băng" trong lớp dính, tạo thành các bong bóng hoặc đốm trắng có thể nhìn thấy được, làm tổn hại nghiêm trọng đến hình thức và đặc tính rào cản.
Các vấn đề về bề mặt lá nhôm trở nên trầm trọng hơn: Nhiệt độ cao có thể làm cho vết dầu hoặc chất ô nhiễm trên bề mặt lá nhôm hoạt động mạnh hơn, cản trở sự liên kết của chất kết dính với bề mặt lá nhôm và làm giảm độ bền bong tróc.
Suy giảm chất lượng cuộn lại ("hiệu ứng bánh bao hấp"): Nếu không có con lăn làm mát để giảm nhiệt độ, vật liệu cán vẫn nóng quá mức trong quá trình cuộn dây. Nhiệt bị giữ lại trong cuộn dây không thể tiêu tán hiệu quả, tạo ra một "buồng cách nhiệt". Việc tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao sẽ làm trầm trọng thêm các phản ứng quá mức, hình thành bong bóng và các vấn đề căng thẳng bên trong. Điều này dẫn đến các khiếm khuyết nghiêm trọng bao gồm-sự tách lớp ở quy mô lớn, các lớp dính dễ gãy và thậm chí cả độ bám dính của lõi (thường được gọi là hiện tượng "lõi đường").
4. Chức năng cốt lõi của con lăn làm mát:
Tản nhiệt cưỡng bức: Con lăn làm mát (thường là con lăn kim loại có nước làm mát tuần hoàn bên trong) tiếp xúc chặt chẽ với vật liệu cán (bề mặt lá nhôm), và nhiệt sinh ra bởi vật liệu cán và lớp dính sẽ được loại bỏ nhanh chóng và hiệu quả thông qua dẫn nhiệt.
Kiểm soát nhiệt độ phản ứng: Nhiệt độ của lớp keo được duy trì ở mức tương đối thấp và ổn định (thường thấp hơn nhiều so với nhiệt độ tới hạn của chất kết dính đối với phản ứng mạnh). Điều này đảm bảo rằng phản ứng đóng rắn của chất kết dính được thực hiện ở tốc độ vừa phải, đồng đều và có thể kiểm soát được.
Giảm nhiệt độ của hệ thống: Hạ nhiệt độ làm cho khí sản phẩm phụ của phản ứng ít bị bay hơi và giãn nở, đồng thời chất kết dính có thể duy trì thời gian tương đối dài ở độ nhớt thấp, điều này tạo điều kiện cho bong bóng có thời gian thoát ra khỏi mép trong giai đoạn đầu nhiều hơn (mặc dù bề mặt lá nhôm không thể thoát ra nhưng nếu mặt kia là màng nhựa thì có kênh xả khí).
Kích thước ổn định: Làm mát nhanh giúp ổn định kích thước của lá nhôm và vật liệu cán mỏng, giảm ứng suất do giãn nở nhiệt và co lạnh.
Đảm bảo chất lượng của cuộn dây: làm cho vật liệu quấn ở nhiệt độ gần với nhiệt độ phòng để tránh các vấn đề về chất lượng tiếp theo do nhiệt độ cao trong cuộn dây gây ra.
tóm lại:
Khả năng dẫn nhiệt đặc biệt của lá nhôm khiến nó trở thành "dây dẫn nhiệt hiệu quả" cho các phản ứng tỏa nhiệt trong chất kết dính cán màng không chứa dung môi-. Khả năng chống thấm hoàn toàn của nó hoạt động như một "sự ngăn chặn hoàn hảo" cho các sản phẩm phụ của phản ứng. Nếu không có con lăn làm mát để tản nhiệt, nhiệt độ của lớp dính sẽ tăng vọt, khiến phản ứng đóng rắn vượt khỏi tầm kiểm soát (tốc độ quá cao hoặc đóng rắn quá mức), giãn nở khí tạo thành bong bóng và suy giảm chất kết dính (độ giòn và ứng suất bên trong cao). Những vấn đề này có thể dẫn đến những khiếm khuyết về chất lượng nghiêm trọng hơn sau khi quấn dây. Do đó, con lăn làm mát không chỉ là "đồ trang trí" cho-cán lá nhôm không dung môi-mà chúng còn là thành phần thiết yếu đảm bảo cả chất lượng cán và tính khả thi của quy trình. Chức năng cốt lõi của chúng là loại bỏ nhiệt phản ứng kịp thời và hiệu quả, giữ nhiệt độ trong phạm vi an toàn.