Resumen: Este estudio investiga la influencia de la viscosidad del adhesivo en la calidad de los envases flexibles, centrándose en los adhesivos de laminación seca de poliuretano con un contenido de sólidos superior al 70%. Introducidos en la década de 1980 en los mercados extranjeros, estos adhesivos exhiben baja viscosidad incluso cuando se aplican con un contenido sólido superior al 40%, lo que resulta en un menor uso de solventes, menores costos, respeto al medio ambiente y excelente rendimiento, lo que los hace muy populares.
A día de hoy, se observa que a nivel nacional, los adhesivos para laminación seca con un contenido sólido del 50% todavía tienen una participación de mercado significativa. Esto indica que hay margen de mejora en la comprensión de los productores de adhesivos secos y los fabricantes de envases laminados en el mercado interno.
El control sobre la cantidad de aplicación de adhesivo es crucial en los procesos de laminación en seco, lo que afecta significativamente la calidad de los materiales de laminación. Una aplicación insuficiente de adhesivo provoca la formación de una película discontinua, lo que da lugar a manchas que afectan la calidad visual de los materiales de laminación. Además, reduce la fuerza de unión, comprometiendo la resistencia del material a la ebullición y la fuerza del termosellado.
Por el contrario, la aplicación excesiva de adhesivo no sólo desperdicia adhesivo sino que también provoca que la película se arrugue y endurezca, lo que provoca formación de túneles y un rendimiento de apertura reducido. Además, la aplicación excesiva de adhesivo dificulta la evaporación del disolvente, lo que da como resultado una acumulación de disolvente en la capa adhesiva, produciendo olores no deseados.
La cantidad de aplicación de adhesivo debe determinarse en función de factores como el tipo de sustrato, el uso previsto de los materiales de laminación y las condiciones de impresión. Un aspecto tecnológico esencial para determinar la cantidad es controlar la viscosidad del adhesivo.
En las discusiones sobre adhesivos, normalmente se hace hincapié en el contenido o concentración de sólidos, la resistencia al pelado post-compuesto y diversas resistencias. Sin embargo, la evaluación del estado del adhesivo también debe considerar factores como la tasa de transferencia del adhesivo, la transparencia del adhesivo y las condiciones posteriores a la transferencia, incluida la presencia, cantidad y tamaño de puntos blancos, puntos de cristal y puntos de adhesivo.
Los adhesivos formulados deben cumplir con la viscosidad operativa (generalmente controlada entre 15 y 20 segundos para una transferencia óptima del adhesivo cuando se utiliza una copa de viscosidad). Al operar en condiciones de viscosidad permitidas, es recomendable elegir concentraciones más altas para reducir los solventes residuales, ahorrar costos de solventes y garantizar una aplicación adecuada del adhesivo seco. Esta elección depende de disponer de rodillos de malla adecuados para garantizar la cantidad adecuada de adhesivo seco. Para procesar envases cocidos al vapor, normalmente se seleccionan rodillos de malla con 80 a 100 líneas a una velocidad de funcionamiento de 70 a 100 metros por minuto.
A la hora de seleccionar adhesivos, es preferible optar por adhesivos con mayor contenido de sólidos. Esta elección permite un mayor uso de contenido sólido (concentración operativa entre 35 % y 45 %), lo que garantiza una aplicación óptima del adhesivo, reduce el uso de acetato de etilo, reduce los costos de producción y mejora la eficiencia de la producción. Adhesivos de poliuretano de uso general, como CX-2022/CA-875LT (mejor usado en concentraciones del 40 % al 45 %) y CX-2522/CA-775LT para Se recomienda para la selección del cliente la cocción al vapor a alta temperatura de 125 grados (mejor utilizada en concentraciones del 30% al 35%), producida por Gaoding Fine Chemicals.
En la industria del embalaje flexible, se utiliza comúnmente una copa Chahn #3 para medir la viscosidad de la tinta o el adhesivo. Algunas empresas se han equipado con una taza número 4. Para la misma muestra de adhesivo, los datos de viscosidad obtenidos usando una copa Chahn #3 (con una apertura de 3 mm) son generalmente mayores en segundos que los datos obtenidos usando una copa #4 (con una apertura de 4 mm).
Para cualquier empresa, la elección entre copas de viscosidad no es crítica, siempre y cuando la copa seleccionada proporcione datos orientativos esenciales para los operadores.
II. Factores que influyen en la viscosidad del adhesivo
Temperatura ambiental
La temperatura ambiental influye significativamente en la viscosidad del adhesivo. Las temperaturas más altas dan como resultado una menor viscosidad para los adhesivos en la misma concentración.
Concentración de adhesivo
Las concentraciones de adhesivo más altas conducen a una mayor viscosidad.
Naturaleza del adhesivo
Diferentes marcas de adhesivos de la misma empresa pueden tener diferentes viscosidades iniciales debido a variaciones en las condiciones del proceso sintético, lo que da lugar a diferentes viscosidades en la misma concentración.
Evaporación de solventes
La evaporación del solvente está influenciada por factores como la temperatura, la humedad, la superficie del adhesivo expuesta al aire y las condiciones del flujo de aire cerca de la cubeta del adhesivo.
En general, una mayor viscosidad del adhesivo da como resultado una peor fluidez, lo que lleva a una menor suavidad de la película después de la aplicación del adhesivo y a la posible formación de "puntos adhesivos" y efectos de "piel de naranja". Por el contrario, una viscosidad del adhesivo excesivamente baja puede provocar la formación de patrones de "ondulaciones de agua". La aparición y gravedad de los defectos de calidad mencionados también dependen de factores como el número de líneas del rodillo de recubrimiento, la forma del orificio de la malla y la profundidad.
En resumen, la viscosidad del adhesivo es un indicador crucial del proceso de laminación en seco y requiere una atención cuidadosa.
III. Enfoques para controlar la viscosidad del adhesivo
Control de temperatura y humedad ambiental.
Control de las condiciones del flujo de aire cerca del depósito y canal del adhesivo
Control del área de superficie del adhesivo expuesto al aire en el cubo y la cubeta
Instalación de sistemas de control de viscosidad de adhesivos para unidades de recubrimiento
Provisión de cubetas especiales para solventes para el comedero, suministrando solvente al comedero de manera regular o continua
Al implementar estas medidas, es esencial medir periódicamente la viscosidad del adhesivo para evaluar la efectividad de las medidas adoptadas, permitiendo ajustes oportunos y una reposición adecuada de solventes.