В сферата на опаковката и производството способността на лепилата да се свързват ефективно с различни материали е от първостепенно значение. Една конкретна област на интерес е работата на лепилата за ламиниране без разтвори на ниско съдържание на повърхностни - енергийни материали. Като доставчик на лепила за ламиниране без разтвори, аз съм свидетел от първа ръка предизвикателствата и възможностите, свързани с този тип свързване.
Разбиране на ниско -повърхностни - енергийни материали
Енергийните материали с ниско съдържание на повърхността са тези, които имат сравнително ниско повърхностно напрежение, което затруднява лепилата за мокри и прилепване към тях. Общите примери включват полиолефини като полиетилен (PE) и полипропилен (PP). Тези материали се използват широко в опаковката поради отличната си химическа устойчивост, гъвкавост и ниска цена. Въпреки това, тяхната ниска повърхностна енергия представлява значително предизвикателство за адхезивно свързване.
Повърхностната енергия на даден материал се определя от междумолекулните сили на повърхността му. При енергийни материали с ниска повърхност тези сили са сравнително слаби, което води до повърхност, която е трудна за намокряне. Когато се прилага лепило върху такава повърхност, то може да се мъчи, а не да се разпространи, което да доведе до лоша адхезия.
Механизми на адхезия
За да се разбере дали лепилата за ламиниране без разтворители се свързват добре с енергийните материали с ниска повърхност, е от съществено значение първо да се разберат механизмите на адхезия. Има няколко теории за адхезия, включително механично блокиране, адсорбция, дифузия и химическо свързване.
Механичното блокиране възниква, когато лепилото проникне в порите или нередности на повърхността на субстрата. Това може да бъде ефективно за груби материали, но ниско -повърхностно -енергийните материали често са гладки, така че механичното блокиране може да не е важен фактор.
Адсорбцията е процесът, чрез който адхезивните молекули се придържат към повърхността на субстрата чрез междумолекулни сили като сили на ван дер Ваал и водородни връзки. За ниско -повърхностно -енергийни материали слабите междумолекулни сили на повърхността затрудняват лепилото да образува силни адсорбционни връзки.
Дифузията възниква, когато лепилото и субстратните молекули се смесват на интерфейса. Това изисква известна степен на съвместимост между лепилото и субстрата. Енергийните материали с ниска повърхност имат параметър с ниска разтворимост, което означава, че е по -малко вероятно да са съвместими с много лепила.
Химическото свързване включва образуването на ковалентни или йонни връзки между лепилото и субстрата. Това може да осигури най -силната форма на адхезия, но изисква специфични химически групи както на лепилото, така и на субстрата.
Изпълнение на лепила за ламиниране без разтворител
Лепилата за ламиниране без разтвор предлагат няколко предимства пред лепила на базата на разтворител, включително по -ниско въздействие върху околната среда, по -бързи скорости на производство и намалени разходи. Въпреки това, тяхната работа на ниско -повърхностни - енергийни материали може да бъде променлива.
Един от ключовите фактори, влияещи върху адхезията на лепилата за ламиниране без разтвори, към ниско -повърхностно -енергийните материали, е формулирането на лепилото. Лепилните производители са разработили специални формулировки, които са предназначени да подобрят адхезията към тези предизвикателни субстрати. Тези състави могат да включват добавки, които могат да увеличат повърхностната енергия на лепилото или да подобрят съвместимостта му със субстрата.
Друг важен фактор е повърхностната обработка на енергийния материал с ниска повърхност. Общите методи на лечение на повърхността включват лечение с корона, лечение с плазма и лечение с пламък. Тези обработки увеличават повърхностната енергия на материала чрез въвеждане на полярни групи или създаване на по -груба повърхност, която може да подобри намокрянето и адхезията на лепилото.
Според моя опит като доставчик на лепило за ламиниране без разтвори, видяхме случаи, когато нашитеРазтворител - Безплатно лепило за ламиниране на полиуретане постигнал отлична адхезия към ниско -повърхностно -енергийни материали след правилната повърхностна обработка. Например, в приложения, при които полиетиленовите филми се използват за опаковане на храни, лечението на корона на PE филма, последвано от прилагането на нашето лепило без разтвори, доведе до силни и издръжливи връзки.
Казуси
Нека да разгледаме някои реални - световни казуси, за да илюстрираме работата на лепилата за ламиниране без разтвори на ниско -повърхностно -енергийни материали.
Казус 1: Опаковка за закуски
Производителят на хранителни храни търсеше надежден лепилен разтвор за ламиниране на полипропиленов филм до алуминиево фолио. Полипропиленовият филм имаше ниска повърхностна енергия, което затруднява свързването с традиционните лепила. След като проведохме обширни тестове, препоръчахме нашитеРазтворител - свободно алуминиево фолио за филми, ламиниращо лепило. Полипропиленовият филм е първо корона - третиран, за да увеличи повърхностната си енергия. След това лепилото се прилага с помощта на процес на ламиниране без разтвори. Резултатът беше силен и гъвкав ламинат, който отговаряше на изискванията на производителя за трайност на опаковката и срок на годност.
Казус 2: Опаковка на ретортиране
Компания, произвеждаща реторт - пакетирани хранителни продукти, се нуждаеше от лепило, което може да издържи на процесите на стерилизация с висока температура, като същевременно свързва ниско -повърхностно -енергиен полиетилен слой към други субстрати. Ние предоставихме нашитеРазтворител - безплатно 125 ℃ Репортално лепило за ламиниране. Полиетиленовият слой се обработва предварително с плазма за повишаване на повърхностната му енергия. След обработката на ламиниране и реторт, лепилото поддържа силата на връзката си, като гарантира целостта на опаковката.
Фактори, влияещи върху ефективността на адхезията
В допълнение към формулирането на адхезиите и повърхностното обработка, има и други фактори, които могат да повлияят на ефективността на адхезията на лепила за ламиниране без разтворител върху ниско -повърхностно -енергийни материали.
Температура и влажност
Температурата и влажността по време на процеса на ламиниране могат да окажат значително влияние върху адхезията. Високите температури могат да повишат реактивността на лепилото, но те също могат да причинят разширяване или деформиране на ниската повърхностна енергия, което може да повлияе на връзката. Влажността може също да повлияе на процеса на втвърдяване на лепилото и повърхностните свойства на субстрата.
Време за натиск и контакт
Налягането, приложено по време на ламиниране, и времето за контакт между лепилото и субстрата са от решаващо значение за постигане на добра адхезия. Необходимо е достатъчно налягане, за да се гарантира, че лепилото мокри повърхността на ниско -повърхностния енергиен материал, а адекватното време за контакт позволява развитието на силни адхезионни сили.
Бъдещи тенденции
Тъй като търсенето на по -устойчиви и високоефективни решения за опаковане продължава да нараства, развитието на лепила за ламиниране без разтвори, които могат да се свържат добре с ниско -повърхностно -енергийните материали, ще стане все по -важно. Бъдещите изследвания могат да се съсредоточат върху разработването на нови адхезивни химикали, които са по -съвместими с ниско -повърхностно -енергийни материали, както и по -ефективни методи на повърхностно обработка.
Заключение
В заключение, докато свързването на лепила за ламиниране без разтвор към ниско -повърхностни - енергийни материали може да бъде предизвикателство, това със сигурност е постижимо с правилната комбинация от формулиране на адхезии, повърхностна обработка и контрол на процесите. Нашият опит като доставчик на лепило за ламиниране без разтвори е показал, че при подходящи техники тези лепила могат да осигурят силни и трайни връзки на субстрати с ниско съдържание на повърхност, като полиолефини.
Ако сте на пазара за лепила за ламиниране без разтвори и имате специфични изисквания за свързване към енергийни материали с ниска повърхност, ще се радваме да обсъдим допълнително вашите нужди. Свържете се с нас, за да започнете дискусия за обществени поръчки и да намерите най -доброто адхезивно решение за вашето приложение.
ЛИТЕРАТУРА
- Mittal, KL (Ed.). (2013). Адхезионна наука и инженерство: повърхности, химия и приложения. Elsevier.
- Wicks, ZW, Jones, FN, & Pappas, SP (2007). Органични покрития: Наука и технологии. Уайли.
- Schultz, J. (1989). Технология на адхезия и лепила: Въведение. Спрингър.
