Как правильно наносить клей-расплав в холодную погоду

По мере постепенного снижения температуры в некоторых регионах многие клиенты, использующие термоплавкий клей, чувствительный к давлению (HMPSA), начали сообщать о проблемах с недостаточной адгезией. Являясь профессиональным поставщиком решений HMPSA, Jaour полностью понимает проблемы, которые низкие зимние температуры создают для производственных процессов. В этой статье подробно объясняются причины снижения производительности HMPSA зимой и предлагается ряд практических решений, которые помогут вам поддерживать стабильность и согласованность качества вашей продукции в холодные месяцы.

Температура является критическим фактором, влияющим на производительность HMPSA. Низкотемпературные условия зимой могут повлиять на производительность HMPSA несколькими способами:
Низкие температуры заставляют молекулы HMPSA двигаться медленнее, не позволяя им быстро смачивать склеиваемую поверхность.

Рис. 1. Влияние температуры на движение частиц и тепловое расширение

В то же время, по мере падения температуры модуль упругости клея резко возрастает. При приложении одного и того же давления клей претерпевает меньшую деформацию, что приводит к меньшей эффективной площади контакта по сравнению с нормальными температурами. Это в конечном итоге приводит к неудовлетворительной прочности склеивания.

Рис. 2. Типичный реологический спектр термоплавкого клея

Когда термоплавкий клей выдавливается из сопла аппликатора, он находится в расплавленном состоянии. В теплой среде он может оставаться жидким в течение нескольких секунд (в течение своего открытого времени), позволяя ему проникать в мелкие поры и неровности подложки. Однако зимой, как только расплавленный клей соприкасается с холодной поверхностью подложки, он быстро остывает и затвердевает. Это вызывает резкое увеличение вязкости и резкое снижение текучести, оставляя недостаточно времени для эффективного проникновения.

Рис. 3. a) Хорошая текучесть клея b). Низкая текучесть клея при низкой температуре

Вот предлагаемые решения для решения потенциальных проблем использования термоплавкого клея в холодную погоду.

Решение 1: Используйте наиболее подходящий клей.

Для конкретных применений таких как этикеточные клеи, Jaour разработала специальные зимние и летние составы HMPSA для решения проблем, связанных с перепадами температур. Кроме того, доступны этикеточные клеи, устойчивые к высоким температурам и морозу, для более экстремальных температурных условий. Зимний клей сохраняет подвижность молекул даже при более низких температурах, обеспечивая надежную работу в холодных условиях. Этот зимний состав HMPSA имеет более низкий диапазон температуры нанесения, сохраняя отличную текучесть и смачиваемость в условиях низких температур.

Если вы в настоящее время используете летний продукт, рекомендуется своевременно перейти на зимний состав. Как правило, сентябрь-октябрь (в Восточной Азии) является оптимальным периодом для перехода на зимние продукты. Кроме того, в зависимости от фактических условий, обязательно запаситесь зимней версией до того, как температура упадет, чтобы обеспечить плавный переход.

Решение 2: Отрегулируйте температуру системы нанесения клея, вес покрытия и подложку.

Для решения проблем склеивания зимой рекомендуется внести следующие корректировки в процесс нанесения термоплавкого клея:

• Увеличьте рабочую температуру: Обычно рекомендуется поднять рабочую температуру термоплавкого клея на 5-10°C по сравнению с летними настройками. Это повышает его текучесть и уменьшает случаи плохой адгезии. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы не превысить максимальную температуру, которую клей может выдержать, так как это может привести к быстрой термической деградации клея или повреждению подложки.
• Отрегулируйте вес клеевого покрытия: Чтобы компенсировать снижение прочности склеивания, вызванное более низкими температурами, соответствующее увеличение количества наносимого клея может помочь достичь требуемой прочности склеивания.
• Предварительно нагрейте подложки: Предварительный нагрев склеиваемых подложек является эффективным методом улучшения результатов склеивания зимой. Когда теплый клей соприкасается с холодной поверхностью подложки, материал быстро отводит тепло от клея, в результате чего клей на границе раздела почти мгновенно теряет текучесть. Предварительный нагрев материалов предотвращает эту проблему. Рекомендуется повысить температуру подложки выше 15°C.
• Обеспечьте надлежащий предварительный нагрев оборудования: Полный предварительный нагрев оборудования для нанесения, такого как клеевой пистолет, перед использованием имеет решающее значение. Это поддерживает термоплавкий клей при достаточно высокой температуре, тем самым продлевая его окно текучести.

Решение 3: Измените условия цехов и складов

Важно обеспечить, чтобы температура окружающей среды в цехе поддерживалась выше 15°C. При необходимости можно использовать методы регионального отопления, такие как использование теплового пистолета. Клиенты также могут рассмотреть возможность модернизации своих производственных линий до цехов с постоянной температурой, что принципиально решает проблемы склеивания при низкотемпературных операциях.

Кроме того, склеенные компоненты требуют периода кондиционирования при подходящих температурных условиях для достижения максимальной прочности. В течение этого процесса крайне важно избегать преждевременного воздействия на склеенные детали низкотемпературных сред или подвергать их нагрузке.

Решение 4: Напомните своим клиентам о предварительной обработке материалов в холодную погоду 

Низкотемпературное хранение может «заморозить» движение молекул HMPSA, препятствуя эффективному смачиванию подложки. Это также может перевести клей из полутвердого состояния в хрупкое, нелипкое стекловидное состояние, что приведет к снижению или даже полной потере первоначальной липкости.

Если образцы хранились в низкотемпературной среде, вашим клиентам рекомендуется дать клею акклиматизироваться при комнатной температуре в течение некоторого времени перед использованием. Это позволяет клею нагреться, что помогает восстановить его адгезионные свойства.

Кроме того, обычные зимние этикеточные клеи обычно имеют минимальную температуру нанесения 0°C. Для применений, требующих склеивания при 0°C или ниже, следует использовать специализированные низкотемпературные клеи или даже морозостойкие сорта.