Guía para pegar polietileno con adhesivos termofusibles

Desde los utensilios de cocina hasta nuestros vehículos, los productos de plástico han impregnado todos los aspectos de nuestras vidas y forman parte de nuestras actividades cotidianas.

Los plásticos pueden dividirse en dos grupos principales: termoplásticos y termoestables. Los termoplásticos, como el polietileno, se ablandan fácilmente cuando se calientan. Los termoestables no. Los fabricantes deben ser capaces de unir de forma eficiente y permanente los componentes de plástico en conjuntos completos, como en los vehículos, y eso significa utilizar adhesivos de fusión en caliente.

Ventajas de la unión adhesiva

Los adhesivos tienen varias ventajas sobre otros tipos de unión, como la soldadura, o incluso el uso de tornillos o clavos.

• Los adhesivos distribuyen el peso entre dos sustratos de forma más uniforme, reduciendo la tensión en las uniones.
• Los adhesivos son invisibles, lo que significa que se obtiene una línea limpia y sin costuras donde se unen los materiales.
• Los adhesivos forman un sello, además de una unión, que protege la unión de la corrosión.
• Los adhesivos pueden unir superficies de forma irregular, uniendo los sustratos de forma rápida y sencilla.
• Las operaciones de la línea de montaje son mucho más fáciles, ya que hay menos necesidad de personalizar el proceso de unión.

Historia de los adhesivos termofusibles

Los arqueólogos han encontrado pruebas de que los humanos utilizaban adhesivos hace más de 6000 años. Los antiguos egipcios utilizaban una forma de pegamento para sellar los ataúdes de madera de los faraones. Sin embargo, la tecnología moderna de los adhesivos no empezó a evolucionar hasta hace unos 100 años.

Un científico de Procter &Gamble (P&G) inventó el pegamento termoplástico, hoy conocido como hot melt, en 1940. Los científicos de P&G querían algo que sellara las cajas de cereales e impidiera que se abrieran antes de llegar al consumidor.

Los fabricantes, en particular las empresas de embalaje, empezaron a utilizar de forma generalizada la cola caliente en la década de 1960. Con el tiempo, la tecnología de fusión en caliente condujo a la invención de barras de pegamento, productos de fusión en caliente en spray a granel y las diversas formulaciones destinadas a la unión específica para plásticos.

¿Qué son los adhesivos termofusibles?

Los termofusibles tradicionales son resinas termoplásticas. Las resinas se calientan y se aplican a los sustratos. Una vez que se enfría, el pegamento forma una fuerte unión que se mantiene bien en todo tipo de condiciones.

Aunque los fabricantes producen una gran variedad de adhesivos termofusibles, dependiendo del uso, las variedades más populares y de mejor rendimiento son el acetato de vinilo de etilo (EVA), la poliamida, la poliolefina y el uretano reactivo.

Los adhesivos termofusibles tienen una base de polímero termoplástico que permanece sólido a temperatura ambiente. Calentarlos y aplicarlos en forma líquida los hace muy adecuados para aplicaciones industriales. Se pueden aplicar a mano, con una pistola industrial, por laminación o por extrusión.

Aplicaciones de los adhesivos termofusibles

Los productos adhesivos termofusibles tienen una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias, como:

• Empaquetado
• Impresión
• Encuadernación
• Taxidermia
• Textiles, incluyendo el pegado de apliques
• Fabricación de calzado
• Procesamiento de la madera
• Automóvil, incluyendo trabajos de acabado interior y exterior como acolchado, faros, luces traseras y cubiertas de ruedas
• Fabricación de productos electrónicos

Aditivos de fusión en caliente

Los adhesivos de fusión en caliente no contienen agua ni disolvente. El adhesivo se fija cuando pierde el calor, por lo que la unión se forma literalmente en cuestión de segundos tras su aplicación.

• Los polímeros de los adhesivos proporcionan resistencia y flexibilidad.
• Las resinas proporcionan la pegajosidad inmediata necesaria para la acción adhesiva. La cera en el adhesivo lo adelgaza facilitando su aplicación.
• Los antioxidantes ayudan a proteger el adhesivo para que no pierda su capacidad de adhesión incluso a temperaturas elevadas.
• Los adhesivos aumentan la fuerza de adhesión.
• Las ceras alteran las propiedades de la superficie y reducen la viscosidad.
• Las cargas, al igual que los adhesivos, también aumentan la fuerza de adhesión, así como el punto de fusión y la viscosidad.

Factores importantes que influyen en la fusión en caliente y la adhesión

Dado que los adhesivos de fusión en caliente pierden calor durante el fraguado, hay que tener cuidado con el control de la temperatura. El material adhesivo debe estar en forma líquida o fundida para mojar los sustratos y estar lo suficientemente caliente para unir los materiales. Un calor insuficiente puede provocar el fracaso de la unión.

Qué es el polietileno

El primer plástico real fue inventado en 1869 por John Wesley Hyatt, pero el polietileno (PE), el tipo de plástico más común utilizado por las industrias hoy en día, no se descubrió hasta casi 20 años después. En 1898, un químico alemán, Hans von Pechmann, aprendió a crear el polietileno. No fue hasta las décadas de 1930 y 1940 cuando comenzó la industrialización de los plásticos en serio.

Químicamente, el polietileno es una resina sintética con propiedades distintivas que lo han convertido en una adición inestimable a la vida moderna. Es ligero, flexible, químicamente y resistente a la corrosión, y muy barato de fabricar.

Por qué utilizar termofusión para pegar polietileno

La termofusión tiene una serie de características que la convierten en una excelente opción para su uso con el PE:

Fija muy rápidamente

Una de las mayores ventajas que tiene la termofusión sobre otros adhesivos es su rapidez de fijación. Esto es particularmente importante en las líneas de ensamblaje y otros tipos de fabricación en los que se necesita unir dos piezas rápidamente y pasar al siguiente paso del ensamblaje.

Sin mezcla

No es necesario añadir nada ni mezclar ningún componente cuando se utiliza hot melt con PE. El hot melt es un producto independiente que hace su trabajo sin necesidad de mezclar ningún compuesto adicional o catalizador químico.

No es tóxico

No hay necesidad de tomar precauciones extraordinarias cuando se utiliza el hot melt. El hot melt no es tóxico. No tiene que seguir métodos de eliminación de materiales peligrosos ni preocuparse por los humos tóxicos. El producto no dañará a sus empleados ni a los consumidores.

Compras a granel

El hot melt es un método muy rentable para utilizar en sus operaciones de fabricación o envío. Se endurece rápidamente, lo que le permite maximizar sus velocidades de fabricación y operación. También puede comprarlo a granel, lo que le ahorrará tiempo y dinero.

Adhesivos y termofusibles seguros para alimentos

La industria alimentaria utiliza muchos componentes de plástico para el envío y el almacenamiento de alimentos. Estos componentes requieren adhesivos aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), la agencia gubernamental que regula la manipulación de alimentos.

La FDA determina qué sustancias pueden y no pueden entrar en contacto con los alimentos. Existe una normativa específica sobre qué tipo de adhesivos se pueden utilizar para los alimentos. El fabricante de los adhesivos es el responsable directo del cumplimiento de estas normas.

El artículo clave relacionado con los adhesivos en la normativa de la FDA se refiere al curado adecuado para que cualquier adhesivo termofusible o de otro tipo utilizado en el envasado de alimentos no pueda filtrarse a los mismos. Esta normativa se extiende a los tipos de adhesivos que se pueden utilizar para las tuberías de plástico que transportan agua potable, café u otros líquidos consumibles. Hay varias opciones de adhesivos termofusibles de grado alimentario fabricados para unir el polietileno utilizado en las industrias de procesamiento y envasado de alimentos.

Cómo aplicar los adhesivos termofusibles

Para asegurar una unión exitosa, las superficies de unión deben estar secas, limpias y no deben tener ninguna contaminación de grasa, aceite o polvo. El adhesivo debe aplicarse a la temperatura adecuada. La temperatura del entorno y de los materiales implicados puede afectar a las propiedades del adhesivo. Una temperatura demasiado alta retrasa el tiempo de fraguado, mientras que una temperatura demasiado fría hace que el adhesivo se fije antes de la unión de los materiales.

Aplicar una cantidad excesiva o insuficiente puede afectar negativamente a la unión. Una cantidad insuficiente conduce a un enfriamiento más rápido del adhesivo, lo que resulta en una unión inadecuada. Una cantidad excesiva impide el enfriamiento de la unión antes de que se complete la compresión, lo que da lugar a una unión debilitada.

Tipos de aplicadores de fusión en caliente para usar en polietileno

Los aplicadores industriales de fusión en caliente vienen en una variedad de dispensadores. Hay sistemas neumáticos, aplicadores de rodillo, pistolas manuales y más. El sistema dispensador de hot melt a granel SS10 de Astro Packaging tiene una tasa de fusión de 8 libras por hora. El controlador de temperatura TC500 puede manejar dos mangueras y dos aplicadores a la vez. El tanque de fusión a granel de 10 libras tiene un tambor cilíndrico revestido de teflón que elimina la acumulación de carbón y ayuda a garantizar una tasa de bombeo constante.

El tanque de fusión caliente a granel Astro Packaging LS10 es el vástago de fusión caliente perfecto para el montaje de productos. Al igual que el SS10, tiene un tanque de fusión caliente de 10 libras a granel, forrado de teflón. Totalmente eléctrico, el LS10 tarda entre 30 y 45 minutos en calentarse, y de nuevo, como el SS10, tiene una gran tasa de fusión de 8 libras por hora. Con un peso de sólo 45 libras, es fácil de mover. También tiene una característica de seguridad incorporada que no permitirá que el motor de la bomba funcione hasta que el tanque alcance temperaturas de funcionamiento seguras.

Uno de los aplicadores de fusión en caliente a granel más grandes y populares es el Astro Packaging KB30. Esta unidad utiliza hasta cuatro pistolas y cuatro mangueras a la vez con una toma de hot melt de 30lb de capacidad, y tiene una tasa de fusión de 40lb. El dispensador necesita 200V o 240V, y electricidad monofásica o trifásica

Mejores marcas de hot melt para pegar polietileno

Gluegun.com ofrece varios tipos de productos termofusibles muy eficaces para pegar sustratos de plástico:

Infinity SuperTAC 500 Plastic Bonding Glue Stick

Ofrece una gran resistencia al calor y capacidad de adhesión a una amplia gama de plásticos, incluyendo PP, PE, PET y PVC; el Infinity SuperTAC 500 es la barra de pegamento de unión de plástico ideal. También es muy rentable, por lo que es fácil para el bolsillo.

Infinity SuperTAC 11 Hot Melt para el ensamblaje de productos

El Infinity SuperTAC 11 es un hot melt APAO de alto rendimiento que se utiliza regularmente en la fabricación de automóviles y en el ensamblaje de productos. Su capacidad de adhesión es fuerte y flexible y ofrece una impecable resistencia a la temperatura, tanto a bajas como a altas temperaturas. Con la opción de dispensación en forma de cordón o de spray y su unión flexible, el SuperTAC 11 le proporcionará una gran resistencia a los impactos y a las vibraciones.

Henkel Technomelt PA 7804 Adhesivo Hot Melt a granel

Henkel fabricó el Pa 7804 específicamente para plásticos, metales, maderas y cueros que estarían expuestos a temperaturas extremas. Este producto de Henkel tiene una resistencia al impacto excepcionalmente alta a temperaturas muy bajas. También tiene una excelente resistencia a los golpes y lleva una clasificación UL 94VO.

Henkel Technomelt 0437 Bulk Hot Melt Adhesive

El Henkel Technomelt 0437 es adecuado para una serie de aplicaciones de sustrato, incluyendo el polietileno. Este producto está hecho para aplicadores de fusión en caliente a granel. El Technomelt 0437 tiene un plazo de entrega de 2 a 4 semanas aproximadamente.

PAM UXR 2101 Adhesivo Hot Melt a granel

El UXR 2101, con su tiempo abierto muy largo, le permite reposicionar y ajustar su producto antes de que el adhesivo se fije permanentemente. Es un adhesivo caliente de uso general y se presenta en una caja de 35 libras.

Adhesivo Hot Melt a granel PAM UXR 2101

El PAM UXR 2101 es más conocido por su baja viscosidad. Se puede rociar, tiene hasta nueve minutos de pegajosidad, lo que lo hace excelente si necesita rociar grandes superficies de plástico. También funciona bien en espuma, tela, madera, cartón y metal. La mejor temperatura de aplicación del UXR 2101 es entre 325 y 375 grados Fahrenheit.

Adhesivos Warren HM 6504 Hot Melt a granel de grado congelador

Este hot melt a granel de grado congelador ha sido aprobado bajo las regulaciones de la Administración de Alimentos y Drogas (FDA) para el contacto incidental del adhesivo con productos alimenticios. El HM 6504 no pierde su pegajosidad en temperaturas de congelación. Debido a su agresiva pegajosidad, el HM 6504 es óptimo para tiempos de compresión rápidos y cortos.

Adhesivo termofusible a granel Henkel Technomelt PA 7901

El PA 7901 es otro gran producto de Henkel de baja viscosidad, ideal para encapsular y encapsular. Es resistente al calor y a las vibraciones y se adhiere no sólo a los plásticos, sino también a los metales. Debido a su rápida velocidad de curado y a su rápida dispensación, es una gran alternativa a los epoxis o a los uretanos.

Adhesivo termofusible a granel Henkel Technomelt PA 7804

Si sus plásticos van a estar expuestos a temperaturas extremas, el Henkel Technomelt PA 7804 es una excelente elección. Tiene una excepcional resistencia al impacto a bajas temperaturas y tiene una clasificación UL 94VO.

Ad Tech 297 Sprayable Bulk Hot Melt Adhesive

El Ad Tech 297 fue hecho para rociar y pegar grandes áreas hechas de plástico, madera, espuma, metal o cartón. Se mantiene pegajoso hasta 10 minutos. Puede cubrir hasta 48 pies cuadrados sin preocuparse de que la unión se fije demasiado pronto.

El Futuro de los Hot Melts y el Plástico

Los expertos predicen que la capacidad de los hot melts para unirse instantáneamente con los plásticos, y el aumento del uso de los plásticos en la construcción, impulsará significativamente el mercado de los hot melts a corto y largo plazo. Las fórmulas de los termofusibles siguen mejorando, y empresas como Henkel y otras introducen regularmente nuevos productos en el mercado.

Los países emergentes como India, Vietnam, Brasil y otros son grandes consumidores de plásticos en la industria. La fusión en caliente es un método rentable y eficaz para las aplicaciones de unión industrial. Es probable que la demanda del mercado impulse formulaciones más nuevas e incluso más avanzadas tecnológicamente para el pegado de polietileno.

Última palabra

Los adhesivos de fusión en caliente funcionan muy eficazmente cuando se utilizan para unir plásticos a otros plásticos o sustratos. Hay muchos tipos de formulaciones disponibles para cualquier necesidad que pueda tener.

Pida consejo y orientación a un minorista experimentado en adhesivos calientes sobre qué tipo de producto y aplicador de adhesivos calientes funcionará mejor para sus operaciones. Prestar estricta atención a la preparación de la superficie y a las recomendaciones del fabricante ayudará a garantizar los mejores resultados posibles.