の基本的な違いは、 含浸ライン コーティング生産ラインは 処理媒体がどのように基材に塗布され、どの程度深く浸透するか 。含浸ラインは、基材 (通常は紙、布地、繊維、発泡体などの多孔質材料) を基材に完全に浸すか、液体樹脂、化学薬品、機能性溶液を内部構造に注入することで基材を飽和させ、処理が材料の断面全体に浸透します。対照的に、コーティング生産ラインでは、基材の表面のみに液体または半固体の層を塗布し、内部にあまり浸透することなく材料の上に機能性または装飾性のフィルムを作成します。
どちらのプロセスタイプにも、適用された処理を最終的な機能的形態に変換する乾燥または硬化段階が続き、両方とも連続ロールツーロール生産で使用されます。ただし、 処理の深さ、装置構成、処理される材料、および提供される最終用途は大きく異なります。 — 含浸ラインとコーティングラインの選択は、生産システム全体の設計を形作る基本的なプロセスエンジニアリングの決定となります。
含浸とコーティングの区別は、最も基本的なレベル、つまり処理媒体と処理される基材の間の物理的関係から始まります。
含浸プロセスでは、基材は、低粘度の液体 (通常は樹脂溶液、化学処理、または機能剤) を含むバスまたはアプリケーター システムを通過します。この液体は、毛細管現象、機械的圧縮、または加えられる圧力と真空の組み合わせによって、基材の多孔質構造に引き込まれます。目標は達成することです 材料の全厚さ全体にわたって均一な彩度 そのため、処理媒体は表面だけでなく、基材の内部の繊維、細孔、または細胞のネットワークのすべての層全体に分散されます。
飽和度は通常、次のように表されます。 レジンのピックアップまたはアドオンの割合 — 基材の元の乾燥重量の割合として吸収された処理媒体の重量。メラミンホルムアルデヒド樹脂または尿素ホルムアルデヒド樹脂を含浸させた化粧紙の場合、樹脂付加値は一般に次の範囲にあります。 80～130重量％ これは、紙が樹脂の中でほぼ自重を吸収することを意味します。このレベルの内部飽和により、基板の断面全体にわたる機械的、化学的、機能的特性が変化します。
コーティングプロセスでは、ロールコーター、スロットダイ、ブレード、スプレーシステムなどの精密アプリケーターを使用して、塗料、ラッカー、接着剤、バリア層、機能性フィルム、またはその他の何百ものコーティング材料のいずれかである処理媒体が、特に基材の片面または両面に塗布されます。コーティングは残るように設計されています 内部に浸透するのではなく、基材の表面に 制御された均一な厚さの個別の層を形成し、基材の内部構造との化学的相互作用ではなく、コーティング材料自体に由来する特性（色、光沢、バリア機能、接着、保護）を提供します。
コーティングの厚さは通常、乾燥膜厚のマイクロメートル (µm) で表されます。紙や板紙製品の表面コーティングは一般的に、 5～30μm 片側ごと。機能性バリアコーティングは次のように薄くてもよい 1～5μm ;金属または布地の基材上の厚い保護コーティングは、接触する可能性があります。 50～200μm またはそれ以上。すべての場合において、コーティングは複合構造の表面ゾーンのみを占めます。
含浸とコーティングの異なる目的は、基本的に異なる装置構成に反映されます。どちらのラインタイプも、巻き戻しおよび巻き戻しシステム、乾燥オーブン、張力制御、プロセス自動化など、いくつかの共通要素を共有していますが、処理セクションは非常に異なるエンジニアリング原則に基づいて設計されています。
含浸ラインの中心となるのは、 含浸槽または飽和槽 ここを基材が通過し、処理液が材料に浸透します。主要な機器要素には次のものが含まれます。
コーティングラインは、基材への浸透を最小限に抑えながら、計量された均一なコーティング材料の膜を基材表面に堆積させるように設計された精密アプリケーター技術を使用しています。一般的なコーティング塗布システムには次のものがあります。
含浸ラインとコーティング ラインの両方に、適用された処理を最終的な機能形態に変換するための乾燥または硬化システムが組み込まれています。ただし、必要な処理媒体の量と硬化化学反応が異なるため、乾燥要件は 2 つのプロセス タイプ間で大幅に異なります。
含浸は基材の厚さ全体に浸透するため、乾燥中に除去しなければならない溶媒または水の量は、表面コーティングの場合よりも比例してはるかに多くなります。 100% 樹脂を追加した紙基材は、 液体樹脂溶液中での乾燥重量の 2 倍 乾燥機に入る。したがって、乾燥オーブンは、樹脂を部分的または完全に硬化させながら、この実質的な液体負荷を蒸発させるのに十分な熱容量を備えていなければなりません。
装飾紙やテクニカルラミネートの製造に使用されるメラミン、尿素ホルムアルデヒド、またはフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂の含浸の場合、乾燥は特定の条件を達成するために慎重に制御されます。 残留揮発分（化粧紙の場合は通常 4 ～ 8%）および規定の程度の樹脂予備硬化（B ステージ） 。熱が高すぎると過剰硬化が発生し、材料が接着できなくなります。少なすぎると過剰な揮発分が残り、その後のラミネートプレス中に膨れが発生します。この厳しいプロセスウィンドウには、各ゾーンで正確な独立した温度制御を備えたマルチゾーン オーブンが必要です。
表面コーティング ラインは、材料の薄い層を乾燥または硬化させますが、硬化化学反応と温度要件は特定のコーティング システムによって異なります。塗装ラインでの一般的な硬化方法には次のようなものがあります。
含浸ラインとコーティングラインのどちらを選択するかは、主に、処理される基材の性質と、目標の最終製品特性を達成するために必要な処理浸透の程度によって決まります。
| 基板 | 代表的な治療媒体 | プロセスの種類 | 最終製品 |
|---|---|---|---|
| 化粧紙 | メラミンまたは尿素ホルムアルデヒド樹脂 | 含浸 | ラミネートフローリング、家具の表面、HPL |
| クラフト紙・コア紙 | フェノール樹脂 | 含浸 | HPLコア層、電気積層板 |
| ガラス繊維生地 | エポキシまたはポリエステル樹脂 | 含浸 | PCBプリプレグ、複合材料 |
| スチール/アルミコイル | ポリエステル、PVDF、エポキシ塗料 | コーティング | 建築・家電用塗装済み金属 |
| プラスチックフィルム（PET、PP、PE） | バリア、接着剤、または機能性コーティング | コーティング | 包装フィルム、光学フィルム、剥離紙 |
| 紙・板紙 | 粘土コーティング、ラッカー、バリア層 | コーティング | 印刷用コート紙、食品包装用原紙 |
| 不織布 | ラテックスバインダー、樹脂、または機能剤 | 含浸 or Coating | テクニカルテキスタイル、濾過、ジオテキスタイル |
| 発泡シート | 難燃性、抗菌性溶液 | 含浸 | 家具用FRフォーム、吸音パネル |
処理媒体の物理的特性は、含浸とコーティングの用途では大きく異なり、各プロセスで材料を基材に塗布するメカニズムの違いを反映しています。
効果的な含浸のためには、処理液に十分な含浸が必要です。 基材の細孔構造に浸透する低粘度 プロセス中に利用可能な機械力と毛管力の下で。含浸樹脂は通常、次の範囲の粘度を達成するために水または溶剤で希釈されます。 20～200 mPa・s (センチポアズ) — 軽質の機械油や薄いシロップに匹敵します — これにより、連続生産ラインで得られる短い滞留時間内に、紙の繊維や布地構造の中を自由に流れることができます。
樹脂濃度は固形分（溶液中の乾燥樹脂の重量パーセント）として表され、通常、 固形分45～65% 装飾用ラミネートの製造に使用されるメラミン - ホルムアルデヒド システム用。また、樹脂は、生産工程の全幅および全長に沿って一貫した取り込みを確保するために、適切な pH、経時的な粘度安定性、および基材繊維との適合性を備えていなければなりません。
表面コーティングは、非常に低い粘度から ( 10～50mPa・s ) グラビア印刷インキおよび高粘度までの薄い機能性コーティング ( 5,000～50,000mPa・s ) 接着剤、シーラント、プラスチゾル コーティング - コーティング アプリケーターは、それぞれの特定の粘度範囲を正確に計量して塗布するように設計されているためです。高粘度のコーティングは、基材への浸透に抵抗するように意図的に配合されており、個別の層として表面に留まります。
表面コーティングの固形分含有量は大きく異なります。ハイソリッド溶剤ベースのコーティングには次のものが含まれる場合があります。 固形分60～80% 一方、紙や包装用の水性塗料は多くの場合、 固形分50～70% 。 UV 硬化可能なコーティングは、 固形分100% キャリア溶剤や水を一切使用せず、塗布されたウェットフィルム全体が硬化中にドライコーティングに変わり、溶剤の取り扱いと排出制御が簡素化されます。
含浸とコーティングの異なる処理メカニズムにより、最終製品に特徴的に異なる結果が生じます。特定のアプリケーションに適切なプロセスを選択するには、これらのパフォーマンスの違いを理解することが不可欠です。
処理媒体は基板の厚さ全体に浸透するため、含浸により表面だけでなく材料のバルク特性が根本的に変化します。主な成果には以下が含まれます。
表面コーティングは、コーティング材料自体に由来する特性を提供し、製品とその環境の間の界面に集中します。まさに、最も重要な製品機能の多くが必要とされる場所です。
含浸ライン技術内では、1 段階含浸プロセスと 2 段階含浸プロセスの間に重要な区別が存在します。この区別は、最終製品の特性とラインのプロセスの柔軟性に大きく影響します。
1 段階の含浸ラインが基板を通過させます。 単一の樹脂または処理配合物を含む単一の処理浴 、その後に単一の乾燥および硬化オーブンセクションが続きます。この構成は、より単純で、操作がより経済的であり、1 つの処理システムのみで基板を飽和させる必要がある場合に適しています。 1 段階ラインは、標準的な化粧紙にメラミン樹脂を含浸させるために広く使用されており、必要な飽和レベルとその後のラミネートに必要な表面特性の両方を達成するために同じ樹脂が使用されます。
2段階の含浸・コーティングラインを採用 2 つの異なる処理媒体を連続して使用する これにより、第 1 段階で内部にベース樹脂を浸透させることができ、第 2 段階で表面に異なる処理を適用したり、基板断面の樹脂プロファイルを調整したりできます。この構成により、プロセスの柔軟性が大幅に向上し、単一段階プロセスでは達成できない製品特性が可能になります。
2 段階ラインは、純粋な含浸と純粋なコーティングの違いを埋めるカテゴリーを表します。これらは、基材への完全な浸透と正確な表面処理を組み合わせ、最も技術的に要求の高い特殊ラミネートおよび複合材料の用途に対応します。
次の表は、最も重要な技術的および運用上の側面における含浸ラインとコーティング生産ラインの主な違いをまとめたものです。
| パラメータ | 含浸 Line | コーティング Production Line |
|---|---|---|
| 治療浸透深さ | 基板の全断面 | 表面のみ (通常 1 ～ 200 µm) |
| 一次アプリケーターのタイプ | 浸漬槽・含浸槽 | ロールコーター、スロットダイ、ブレード、グラビア |
| 処理中粘度 | 浸透力が低い (20 ～ 200 mPa・s) | ワイドレンジ（10～50,000mPa・s） |
| 治療加算レベル | 高 (50 ～ 150 重量%) | 低い (乾燥膜厚 1 ～ 200 µm) |
| 基板 porosity required | 必須 (多孔質構造が必要) | 必須ではありません（緻密な基材は許容されます） |
| 代表的な基材 | 紙、布、繊維、発泡体、不織布 | 金属、フィルム、板、布、紙 |
| 変更されたプロパティ | バルク機械、化学、構造 | 表面外観、バリア、機能 |
| エネルギー需要の枯渇 | 高 (蒸発する液体負荷が大きい) | 中～低（液層が薄い） |
| 硬化型 | 部分硬化（Bステージ）または完全硬化 | 完全硬化（熱風、UV、IR、EB） |
| 一般的な回線速度 | 20～80m/分 | 20～200m/分 |
| 主要なプロセス制御パラメータ | 樹脂添加率 %、残留揮発分 %、B ステージ | 乾燥膜厚、光沢、色、硬化レベル |
含浸ラインの設計において、乾燥オーブンを通過する基材の経路の向きは、ラインの設置面積、さまざまな基材タイプへの適合性、達成される乾燥プロファイルの均一性に影響を与える重要な工学的選択です。
水平含浸ラインでは、含浸された基材はロールまたは浮選システムに支えられて乾燥オーブン内を水平に移動します。水平パスにより、 所定の建物の高さ内でのオーブン滞留時間が長くなる 垂直に保持するとたわんだり歪んだりする可能性がある重い素材に適しています。水平ラインは、装飾紙の含浸や技術的な生地の処理に最も一般的な構成であり、メンテナンスやトラブルシューティングに優れたアクセス性を提供します。
垂直含浸ラインでは、基材は水平ロールによって支えられた一連のループの垂直オーブンセクションを通って上向きに移動します。この構成は、フェストゥーンまたはループドライヤーとして知られています。垂直ラインは、 コンパクトな床面積 長時間の滞留時間を必要とする用途に非常に長い乾燥経路を提供し、特に薄い装飾紙などの軽量で柔軟な基材に適しており、基材の自重によってオーブン内を平らでしわのない通過を維持するのに必要な張力が得られます。
垂直接着および乾燥ライン (垂直乾燥機で紙や板紙に接着剤または接着層を塗布するために使用される構成) は、特定の接着およびラミネート製品要件を達成するために、含浸技術とコーティング技術の両方の要素を組み合わせた特殊なバリエーションです。
特定の製造用途における含浸ラインとコーティング生産ラインの選択は、主に好みの問題ではなく、製造される製品の物理的要件によって決まります。次の意思決定の枠組みは、選択を決定するための主要な質問を特定します。
宜通環境技術（南通）有限公司 含浸塗布乾燥装置の設計・製造を専門とするメーカーです。同社の製品ポートフォリオは、以下を含むあらゆる産業用含浸および乾燥ライン構成をカバーしています。
同社の主力製品 YTシリーズ横型含浸塗布乾燥ライン 国内特許を取得した複数の技術革新が組み込まれています。国内外の同業他社から継続的に学習し、利用可能な最先端のプロセス技術を組み込んで開発された YT シリーズラインは、次の分野で優れた利点を提供します。 エネルギー効率、生産効率、自動化レベル — 国内市場と国際市場の両方で顧客から一貫した評価を得ている品質。
含浸およびコーティングプロセスシステムの両方のエンジニアリングにおける深い専門知識を備えた Yitong Environmental Technology は、特定の生産要件に合わせた正しいラインタイプについてアドバイスし、標準用途向けの 1 段階含浸ラインから最も要求の厳しい特殊製品の製造ニーズに対応した洗練された 2 段階ハイブリッド システムまで、実績のある完全なライン ソリューションを提供できる有利な立場にあります。
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宜通環境技術（南通）有限公司は含浸装置の専門メーカーです。
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