Jak prawidłowo aplikować klej topliwy w zimnej pogodzie

Wraz ze stopniowym spadkiem temperatur w niektórych regionach, wielu klientów używających kleju topliwego wrażliwego na nacisk (HMPSA) zaczęło zgłaszać problemy z niewystarczającą wydajnością łączenia. Jako profesjonalny dostawca rozwiązań HMPSA, Jaour w pełni rozumie wyzwania, jakie niskie temperatury zimowe stwarzają dla procesów produkcyjnych. Ten artykuł szczegółowo wyjaśni przyczyny spadku wydajności HMPSA w zimie i przedstawi szereg praktycznych rozwiązań, które pomogą Ci utrzymać stabilność i spójność jakości produkcji przez cały okres chłodniejszych miesięcy.

Temperatura jest kluczowym czynnikiem wpływającym na wydajność HMPSA. Niskie temperatury zimą mogą wpływać na wydajność HMPSA na kilka sposobów:
Niskie temperatury powodują, że cząsteczki HMPSA poruszają się wolniej, co uniemożliwia im szybkie zwilżanie powierzchni, która ma być połączona.

Rys. 1. Wpływ temperatury na ruch cząsteczek i rozszerzalność cieplną

Jednocześnie, wraz ze spadkiem temperatury, moduł kleju gwałtownie wzrasta. Po przyłożeniu tego samego nacisku, klej ulega mniejszej deformacji, co skutkuje mniejszą efektywną powierzchnią kontaktu w porównaniu do tej w normalnych temperaturach. Ostatecznie prowadzi to do gorszej wytrzymałości wiązania.

Rys. 2. Typowe spektrum reologiczne kleju topliwego

Kiedy klej topliwy jest wytłaczany z dyszy aplikatora, jest w stanie stopionym. W ciepłym otoczeniu może pozostać płynny przez kilka sekund (w swoim czasie otwarcia), co pozwala mu wniknąć w drobne pory i nierówności podłoża. Jednak zimą, gdy tylko stopiony klej zetknie się z zimną powierzchnią podłoża, szybko się ochładza i zestala. Powoduje to gwałtowny wzrost lepkości i drastyczne zmniejszenie płynności, pozostawiając niewystarczająco czasu na skuteczną penetrację.

Rys. 3. a) Dobra płynność kleju b). Niska płynność kleju w niskiej temperaturze

Oto sugerowane rozwiązania problemów związanych z używaniem kleju topliwego w chłodne dni.

Rozwiązanie 1: Użyj najbardziej odpowiedniego kleju.

Dla konkretnych zastosowań takich jak kleje do etykiet, Jaour opracował specjalne zimowe i letnie formuły HMPSA, aby sprostać wyzwaniom związanym ze zmianami temperatury. Dodatkowo, dostępne są kleje do etykiet odporne na wysokie temperatury i mróz dla bardziej ekstremalnych warunków temperaturowych. Klej klasy zimowej utrzymuje ruchliwość molekularną nawet w niższych temperaturach, zapewniając niezawodne działanie w zimnych warunkach. Ta zimowa formuła HMPSA charakteryzuje się niższym zakresem temperatur aplikacji, zachowując doskonałą płynność i zwilżanie w warunkach niskiej temperatury.

Jeśli obecnie używasz produktu klasy letniej, zaleca się przejście na formułę zimową w odpowiednim czasie. Zazwyczaj wrzesień-październik (w Azji Wschodniej) to optymalne okno czasowe na przejście na produkty klasy zimowej. Alternatywnie, w oparciu o rzeczywiste warunki, upewnij się, że zaopatrzysz się w wersję zimową, zanim temperatury spadną, aby ułatwić płynne przejście.

Rozwiązanie 2: Dostosuj temperaturę systemu aplikacji kleju, wagę powłoki i podłoże.

Aby rozwiązać problemy z łączeniem zimą, zaleca się następujące regulacje procesu aplikacji kleju topliwego:

• Zwiększ temperaturę roboczą: Zazwyczaj zaleca się podniesienie temperatury roboczej kleju topliwego o 5-10°C w porównaniu do ustawień letnich. Zwiększa to jego płynność i zmniejsza występowanie słabej adhezji. Należy jednak uważać, aby nie przekroczyć maksymalnej temperatury wytrzymałości kleju, ponieważ może to prowadzić do szybkiej degradacji termicznej kleju lub uszkodzenia podłoża.
• Dostosuj wagę powłoki kleju: Aby zrekompensować zmniejszenie wytrzymałości wiązania spowodowane niższymi temperaturami, odpowiednie zwiększenie ilości nakładanego kleju może pomóc w osiągnięciu wymaganej wydajności wiązania.
• Podgrzej wstępnie podłoża: Wstępne podgrzanie podłoży, które mają być połączone, jest skuteczną metodą poprawy wyników wiązania zimą. Kiedy ciepły klej styka się z zimną powierzchnią podłoża, materiał szybko pobiera ciepło z kleju, powodując, że klej na styku traci płynność niemal natychmiast. Wstępne podgrzanie materiałów zapobiega temu problemowi. Zaleca się podniesienie temperatury podłoża powyżej 15°C.
• Zapewnij odpowiednie wstępne podgrzanie sprzętu: Pełne wstępne podgrzanie sprzętu aplikacyjnego, takiego jak pistolet do kleju, przed użyciem jest kluczowe. Utrzymuje to klej topliwy w wystarczająco wysokiej temperaturze, tym samym wydłużając jego okno płynności.

Rozwiązanie 3: Zmodyfikuj warunki w warsztatach i magazynach

Konieczne jest zapewnienie, aby temperatura otoczenia w warsztacie była utrzymywana powyżej 15°C. W razie potrzeby można stosować regionalne metody ogrzewania, takie jak użycie opalarki. Klienci mogą również rozważyć modernizację swoich linii produkcyjnych do warsztatów o stałej temperaturze, co zasadniczo rozwiązuje problemy z łączeniem w operacjach niskotemperaturowych.

Ponadto, połączone elementy wymagają okresu kondycjonowania w odpowiednich warunkach temperaturowych, aby osiągnąć ostateczną wytrzymałość. Podczas tego procesu kluczowe jest unikanie przedwczesnego narażania połączonych części na środowiska o niskiej temperaturze lub poddawania ich obciążeniom.

Rozwiązanie 4: Przypomnij swoim klientom o wstępnej obróbce materiałów w chłodne dni 

Przechowywanie w niskiej temperaturze może „zamrozić” ruch molekularny HMPSA, uniemożliwiając mu skuteczne zwilżanie podłoża. Może również przejść klej ze stanu półstałego do kruchego, nietrwałego stanu szklistego, powodując zmniejszenie lub nawet całkowitą utratę początkowej lepkości.

Jeśli próbki były przechowywane w środowisku o niskiej temperaturze, zaleca się, aby klienci pozwolili klejowi zaaklimatyzować się w temperaturze pokojowej przez pewien czas przed użyciem. Pozwala to klejowi na rozgrzanie, co pomaga przywrócić jego wydajność wiązania.

Ponadto, konwencjonalne kleje do etykiet klasy zimowej mają zazwyczaj minimalną temperaturę aplikacji 0°C. W przypadku zastosowań wymagających łączenia w temperaturze 0°C lub poniżej, należy stosować specjalistyczne kleje niskotemperaturowe lub nawet klasy odporne na mróz.