Nghiên cứu quá trình cốt lõi và cơ chế hình thành chất lượng bề mặt của giấy tráng đúc

Độ bóng gương độc đáo và độ mịn tuyệt vời của giấy tráng đúc được sử dụng trong in ấn đẹp, bao bì cao cấp và các lĩnh vực khác. Ưu điểm về hiệu suất của loại giấy đặc biệt này chủ yếu đến từ quy trình sản xuất cốt lõi - công nghệ phủ đúc, hình thành các đặc tính quang học lý tưởng trên bề mặt giấy bằng cách kiểm soát chính xác đặc tính lưu biến và quá trình xử lý của lớp phủ.

Bản chất của quá trình phủ đúc là sử dụng bề mặt nhẵn được xử lý với độ chính xác cao làm khuôn định hình, để lớp phủ giấy có thể tái tạo các đặc tính bề mặt của khuôn trong các điều kiện quy trình cụ thể. Toàn bộ quá trình bắt đầu với giai đoạn tiền xử lý giấy nền. Giấy nền được xử lý bề mặt có được lớp phủ đồng nhất thông qua hệ thống phủ chính xác. Sau đó, màng giấy ướt được phủ tiếp xúc với bề mặt xi lanh sấy kim loại được xử lý đặc biệt và lớp phủ được hoàn thiện trong điều kiện nhiệt độ và áp suất được kiểm soát. Trong quá trình này, vật liệu phủ trải qua những thay đổi vật lý và hóa học phức tạp và cuối cùng tạo thành một sản phẩm có đặc tính bề mặt cụ thể.

Các đặc tính lưu biến của lớp phủ đóng vai trò quan trọng trong quá trình phủ vật liệu đúc. Hệ thống lớp phủ lý tưởng phải có các đặc tính phản ứng lưu biến thích hợp: giảm độ nhớt vừa phải dưới tác động cắt của lớp phủ để đảm bảo sự phân bố đồng đều của lớp phủ; và phục hồi nhanh chóng độ bền kết cấu và sự ổn định của hình thái bề mặt trong quá trình đúc và tạo khuôn. Hành vi lưu biến động này đảm bảo cả quá trình xử lý diễn ra suôn sẻ và tính đồng nhất về chất lượng bề mặt của sản phẩm cuối cùng. Hàm lượng chất rắn trong hệ thống phủ cần được điều chỉnh cẩn thận để đảm bảo đủ chất tạo màng tạo thành lớp bề mặt dày đặc, đồng thời tránh hàm lượng quá mức ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý.

Kiểm soát chất lượng của quá trình đóng rắn cũng rất quan trọng. Trong giai đoạn đầu tiếp xúc giữa lớp phủ và khuôn, cần thiết lập một gradient nhiệt độ hợp lý để bề mặt lớp phủ có thể được định hình chính xác trong khi độ ẩm bên trong có thể di chuyển một cách có trật tự. Tốc độ xử lý quá nhanh có thể dẫn đến hình thành các khuyết tật bề mặt, trong khi tốc độ xử lý quá chậm sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất. Việc điều chỉnh các thông số áp suất cần phải tính đến cả độ chính xác sao chép bề mặt và khả năng bảo vệ lớp nền, đảm bảo đủ sự tiếp xúc giữa lớp phủ và khuôn, đồng thời ngăn ngừa hư hỏng cấu trúc lớp nền. Toàn bộ quá trình đóng rắn thực chất là sự kết hợp phức tạp của các quá trình truyền nhiệt, truyền khối và thay đổi pha, đòi hỏi một chiến lược điều khiển phức tạp.

Trạng thái chất lượng của bề mặt khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cuối cùng của sản phẩm. Khuôn cần phải có bề mặt hoàn thiện rất cao và các đặc điểm hình thái vi mô của nó sẽ được truyền trực tiếp lên bề mặt sản phẩm. Vật liệu khuôn cần có độ dẫn nhiệt tuyệt vời và độ ổn định cơ học để đảm bảo sự ổn định của các điều kiện quy trình và tuổi thọ sử dụng. Làm sạch và bảo trì bề mặt khuôn cũng là một phần quan trọng để đảm bảo tính nhất quán về chất lượng sản phẩm. Bất kỳ sự nhiễm bẩn nhẹ nào cũng có thể gây ra khuyết tật trên bề mặt sản phẩm.

Trong sản xuất thực tế, cần có một cách tiếp cận có hệ thống để tối ưu hóa các thông số quy trình khác nhau. Việc phát triển các công thức phủ đòi hỏi phải cân bằng nhiều chỉ số hiệu suất, vừa đáp ứng yêu cầu của công nghệ xử lý vừa đảm bảo tính năng của sản phẩm cuối cùng. Việc xác định lượng lớp phủ cần xem xét ảnh hưởng toàn diện của đặc tính bề mặt, tính chất lớp phủ và yêu cầu sản phẩm. Việc thiết lập các điều kiện bảo dưỡng đòi hỏi phải thiết lập các đường cong nhiệt độ và áp suất khoa học để đạt được sự kiểm soát chính xác của quy trình. Việc áp dụng các quy trình xử lý sau có thể cải thiện hơn nữa các đặc tính bề mặt của sản phẩm, nhưng cần phải đánh giá tác động của nó đối với các chỉ số hiệu suất khác.

Từ góc độ phát triển công nghệ, vẫn còn nhiều lĩnh vực trong quy trình phủ vật đúc đáng được nghiên cứu chuyên sâu. Việc phát triển vật liệu tạo màng mới có thể mở rộng ranh giới hiệu suất của sản phẩm, ứng dụng công nghệ điều khiển thông minh có thể cải thiện tính ổn định và hiệu quả của quy trình, đồng thời tiến bộ của các phương pháp mô tả đặc tính cấu trúc vi mô có thể giúp hiểu sâu hơn về cơ chế quy trình. Những cải tiến công nghệ này sẽ thúc đẩy các sản phẩm giấy tráng đúc có hiệu suất cao hơn và phạm vi ứng dụng rộng hơn.

Là công nghệ cốt lõi của giấy tráng đúc sản xuất, bản chất của quá trình phủ đúc là đạt được các đặc tính bề mặt mong đợi bằng cách kiểm soát chính xác quá trình tiến hóa hình thái của vật liệu phủ. Quá trình này liên quan đến hành vi lưu biến phức tạp, hiện tượng truyền nhiệt và khối lượng cũng như các tương tác giao diện và yêu cầu thiết lập hệ thống kiểm soát quy trình có hệ thống. Hướng phát triển trong tương lai nên tập trung vào sự hiểu biết sâu sắc về cơ chế quy trình, không ngừng cải thiện độ chính xác của điều khiển và ứng dụng đổi mới vật liệu mới để thúc đẩy tiến bộ công nghệ và nâng cấp sản phẩm của toàn ngành. Thông qua việc liên tục đổi mới công nghệ và tối ưu hóa quy trình, các sản phẩm giấy tráng đúc sẽ thể hiện giá trị độc đáo của mình trong các lĩnh vực cao cấp hơn.