Enduction & Laminage
L'enduction
L'enduction est la technique d'appliquer une préparation pâteuse sur un substrat à l'aide d'un couteau; la technique sert à fonctionnaliser des textiles et à créer des textiles haut de gamme et innovants. La préparation pâteuse consiste en général d'un liant et d'additifs fonctionnels.
- procès simple et universel
- introduction de propriétés barrières et/ou de nouvelles fonctionnalités textiles
- évaluation de nouveaux systèmes de liants
Techniques d'application
- knife over roll, knife in air, enduction par transfert
- séchage thermique ou par infrarouge, duricissement par rayonnements UV
- Format A4 (Mathis labcoater) : systèmes aqueux, sur base de solvants, à 100% solides
- procédure rouleau à rouleau (largeur 0.5 m, Matex) : système aqueux ou à 100%
K303 Multicoater
Le K303 Multicoater de RK Instruments est un appareil avancé qui nous permet d'effectuer des tests de haute qualité avec des encres de flexographie et d'héliogravure sur une variété de matériaux flexibles, tels que les textiles, le papier et les films plastiques. Grâce au module d'enduction de barres intégré, nous pouvons également appliquer des enductions dans des grammages allant de 30 à 4 g/m².
Cela est possible sur des substrats souples et rigides, ce qui rend l'appareil particulièrement polyvalent.
Enduction thermofusible à matrice à fente
Cette technique consiste en l'application d'une couche d'enduction sur un substrat en fondant à l'avance le matériau à appliquer et ensuite en le laissant refroidir ce qui résulte en la solidification de la couche.
Les Hotmelts (colles thermofusibles) sont des polymères à 100% ne contenant ni eau ni solvants organiques. Dès lors leur application par enduction ou laminage est très économique car éliminant le passage au four pour le séchage/endurcissement de pâtes conventionnelles sur la base d'eau ou de solvants.
Il existe deux types de polymères fusibles (hotmelt) - des polymères thermoplastiques et des polymères réactifs - qui exigent des différentes méthodes d'endurcissement, respectivement le refroidissement et une réaction avec p.ex. de l'humidité.
Principe
- les polymères thermoplastiques deviennent liquides en contact avec de la chaleur (températures variables selon la composition chimique du polymère) et endurcissent en refroidissant. Ce procès est réversible et peut être répété.
- Exemples: PE (polyéthylène) et PP (polypropylène), EVA (éthylène acétate de vinyle), TPU (polyuréthane thermoplastique)
- les polymères réactifs ne peut plus être fondus à nouveau, une fois qu'ils ont été endurcis, étant donné que la réaction avec p.ex l'humidité résulte en une solidification permanente.
- Exemples: PU, APAO (amorphous poly-alpha-olefines), acrylates endurcis à l'UV
Technique d'application
Centexbel dispose d'un enducteur "slot-die" (fente) hotmelt. Le polymère thermoplastique fondu est forcé à travers la fente et appliqué ainsi sur le substrat. L'appareil d'une largeur utile de 45 cm est approprié pour effectuer des passage d'essai d'enduction et de laminage.
Les hotmelts thermoplastiques (biosourcés)
- PO, PES, PA, EVA, PLA, PHBV, PHA: appropriés au procès réversible et recyclables
Techniques d'application de l'enduction Hotmelt
- système fente rouleau à rouleau (largeur 0,5 m)
- un premier essai de la colle thermofusible peut être effectué à l'aide d'un pistolet à colle
- fonctionnalisation des polymères hotmelts à l'aide de l'extrudeuse à double hélice: propriétés ignifuges, antimicrobiennes...
Avantages
- le système ne nécessite ni eau ni solvants: moins d'émissions et de vapeurs
- recyclage: les hotmelts thermoplastiques peut être fondus à nouveau et réutilisés
- l'absence de bains résiduaires réduit les déchets
- pas besoin de fours de séchage (économies en espace et énergie)
L'enduction par extrusion
L’enduction et le contrecollage aux matériaux extrudés
En raison de la viscosité limitée à traiter par la technique Hotmelt et afin de traiter également des matériaux couramment appliqués dans les textiles, tels que le PP et le PET, nous avons installé une ligne pilote d’enduction par extrusion. Cette technique nous permet de traiter des matériaux ayant une viscosité allant jusqu’à 400 Pas ou MFI 25 et ceci à des températures relativement élevées.
Le processus d’enduction par extrusion démarre au niveau de l’extrudeuse planétaire de rouleau (ENTEX), où les granulés de polymère sont fondus et ventilés. Ce système résulte en un mélange excellent, un réchauffement homogène et une faible friction. Ensuite, une pompe assure que le polymère fondu est transporté de manière régulière vers l’applicateur à fente, ou l’enduction est appliquée sur le substrat. Le système est également approprié pour le contrecollage. En cas de matériaux très visqueux, un champ infrarouge, entre l’applicateur et l’union de contrecollage, nous permet de maintenir l’enduction en état de fusion pour garantir une meilleure pénétration. De plus, plusieurs rouleaux refroidisseurs empêchent que le substrat textile soit abîmé par la chaleur.
Le laminage
Un textile laminé est composé de deux ou plusieurs couches, dont au moins une couche est un textile. Les couches sont contre-collées à l'aide d'un adhésif (colle), ou grâce aux propriétés adhésives d'une ou de plusieurs couches composantes.
- procès facile et universel
- substrats divers: textiles, films, membranes, feuilles
Techniques d'application
- production d'échantillons au format A4 à l'aide du Mathis labcoater
- applications rouleau à rouleau à l'aide de la ligne semi-industrielle Matex (0.5 m)
Le laminage par co-extrusion
Au cours du processus de co-extrusion, deux ou plusieurs matériaux sont extrudés à travers une seule filière de sorte que les matériaux fusionnent ou se soudent en une seule structure avant le refroidissement.
La ligne extrusion de films à plat ou de co-extrusion de Centexbel (installée à Courtrai) est adaptée à l'extrusion de film autonome et à la stratification sur divers substrats.
- La ligne est équipée de trois unités de dosage reliées à trois extrudeuses à vis unique.
- Ces extrudeuses individuelles peuvent être connectées à un seul bloc d'alimentation.
- La combinaison unique de ce bloc d'alimentation permet de transformer la masse de polymère provenant des trois extrudeuses en un seul film multicouche.
- Le film extrudé peut être traité comme un film unique ou laminé sur un substrat sélectionné.
- Le substrat laminé ou le film extrudé est ensuite calandré à l'aide de rouleaux de refroidissement en acier inoxydable et séché dans des conditions ambiantes avant l'enroulement final.
- Sur demande, le substrat ou le film laminé peut être coupé à une taille spécifique.
Paramètres
- Largeur du substrat : ≤ 500 mm
- Largeur du revêtement : ≤ 500 mm
- Épaisseur du revêtement : ≥ 100 µm (jusqu'à 10 µm).
- Température extrudeuse et filière à fente : ≤ 450 ºC
- Température rouleaux en acier inoxydable : ≤ 200 ºC
- Unités de dosage : jusqu'à 3 polymères différents.
- Viscosité à l'état fondu : ≤ MFI 25
- Quantité minimale de polymère : 20 kg
- Taille minimale du substrat : 200 m
L'enduction de fils
La plateforme de Centexbel est équipée de différents modules permettant l'enduction de fils et de mulitifiaments de manière dynamique
- bobinoir
- unité de traitement au plasma
- endurcissement à l'UV
- four à l'infrarouge
- fours conventionnels
- dispositifs de trempage
- systèmes de buse dynamiques
Fil de stockage d'énergie !
Pour créer une parfaite enduction de fils, nos chercheurs ont accès à une vaste gamme de méthodes d'essai pour déterminer les caractéristiques morphologiques, physiques et chimiques et pour optimiser les paramètres des formulations de filaments et d'enductions.
En appliquant des couches d'enduction conductrices autour d'un fil Cu, Centexbel a pu réaliser un fil de stockage d'énergie - qui fonctionne comme une batterie - qui peut ensuite être tricoté ou tissé pour en faire des textiles de stockage d'énergie pour des applications dans des régions isolées ou sinistrées sans accès au réseau électrique.