A Guide to Bonding Polyethylene With Hot Melt Adhesives

Dalle stoviglie ai nostri veicoli, i prodotti in plastica hanno permeato ogni aspetto della nostra vita e sono parte integrante delle nostre attività quotidiane.

La plastica può essere divisa in due gruppi principali: termoplastici e termoindurenti. I termoplastici, come il polietilene, si ammorbidiscono facilmente quando vengono riscaldati. I termoindurenti no. I produttori devono essere in grado di unire in modo efficiente e permanente i componenti di plastica in assemblaggi completi, come nei veicoli, e questo significa usare adesivi a caldo.

Svantaggi dell’incollaggio adesivo

Gli adesivi hanno diversi vantaggi rispetto ad altri tipi di incollaggio, come la saldatura o anche l’uso di viti o chiodi.

• Gli adesivi distribuiscono il peso tra due substrati in modo più uniforme, riducendo lo stress sui giunti.
• Gli adesivi sono invisibili, il che significa che si ottiene una bella linea pulita e senza cuciture dove i materiali si uniscono.
• Gli adesivi formano un sigillo, così come un legame, che protegge il giunto dalla corrosione.
• Gli adesivi possono unire superfici di forma irregolare, incollando rapidamente e facilmente i substrati.
• Le operazioni della catena di montaggio sono molto più facili, poiché c’è meno bisogno di personalizzazione nel processo di incollaggio.

Storia degli adesivi Hot Melt

Gli archeologi hanno trovato prove dell’utilizzo di adesivi da parte dell’uomo oltre 6000 anni fa. Gli antichi egizi usavano una forma di colla per sigillare gli scrigni di legno dei faraoni. Tuttavia, la tecnologia adesiva moderna non ha cominciato ad evolversi fino a circa 100 anni fa.

Uno scienziato della Procter & Gamble (P&G) ha inventato la colla termoplastica, oggi conosciuta come hot melt, nel 1940. Gli scienziati della P&G volevano qualcosa che sigillasse le scatole di cereali e impedisse loro di aprirsi prima di arrivare al consumatore.

I produttori, in particolare le aziende di imballaggio, hanno iniziato ad usare la colla a caldo negli anni ’60. Alla fine, la tecnologia hot melt ha portato all’invenzione degli stick di colla, dei prodotti hot melt sfusi da spruzzare e delle varie formulazioni che mirano all’incollaggio specifico della plastica.

Cosa sono gli adesivi hot melt?

Gli hot melt tradizionali sono resine termoplastiche. Le resine sono riscaldate e applicate ai substrati. Una volta raffreddata, la colla forma un forte legame che tiene bene in tutti i tipi di condizioni.

Anche se i produttori producono una varietà di hot melt, a seconda dell’uso, le varietà hot melt più popolari e con le migliori prestazioni sono l’etil vinil acetato (EVA), la poliammide, la poliolefina e l’uretano reattivo.

Gli hot melt hanno una base di polimero termoplastico che rimane solido a temperatura ambiente. Il riscaldamento e l’applicazione in forma liquida li rendono adatti alle applicazioni industriali. Si possono applicare a mano, con una pistola a spruzzo industriale, per laminazione o per estrusione.

Applicazioni degli adesivi hot melt

I prodotti adesivi hot melt hanno una vasta gamma di applicazioni in una varietà di industrie, come:

• Imballaggio
• Stampa
• Legatura di libri
• Taxidermia
• Tessili, incluso l’incollaggio di applique
• Produzione di scarpe
• Lavorazione del legno
• Automotive, compresi lavori di finitura interni ed esterni come imbottiture, fari, fanali posteriori e copriruota
• Produzione elettronica

Additivi per fusione a caldo

Gli adesivi per fusione a caldo non contengono acqua o solventi. L’adesivo si fissa quando perde calore, ecco perché il legame si forma letteralmente in pochi secondi dopo l’applicazione.

• I polimeri negli adesivi forniscono forza e flessibilità.
• Le resine forniscono il tack immediato necessario per l’azione adesiva. La cera nell’adesivo lo assottiglia rendendolo facile da applicare.
• Gli antiossidanti aiutano a proteggere l’adesivo dal perdere la sua capacità di incollaggio anche a temperature elevate.
• I viscosizzanti aumentano la forza di adesione.
• Le cere alterano le proprietà della superficie e riducono la viscosità.
• Anche i riempitivi, come i tackifiers, aumentano la forza di legame, oltre ad aumentare il punto di fusione e la viscosità.

Fattori importanti che influenzano la fusione e l’adesione a caldo

Siccome gli adesivi a caldo perdono calore durante la presa, bisogna fare attenzione al controllo della temperatura. Il materiale adesivo dovrebbe essere in forma liquida o fusa per bagnare i substrati ed è sufficientemente caldo per legare i materiali insieme. Un calore insufficiente può portare al fallimento del legame.

Che cos’è il polietilene

La prima vera plastica fu inventata nel 1869 da John Wesley Hyatt, ma il polietilene (PE), il tipo di plastica più comune usato dalle industrie oggi, non fu scoperto fino a quasi 20 anni dopo. Nel 1898, un chimico tedesco, Hans von Pechmann, imparò a creare il polietilene. Non è stato fino agli anni ’30 e ’40 che l’industrializzazione della plastica è iniziata sul serio.

Chimicamente, il polietilene è una resina sintetica con proprietà distintive che lo hanno reso un’aggiunta preziosa alla vita moderna. È leggero, flessibile, chimicamente e resistente alla corrosione, e molto economico da produrre.

Perché usare Hotmelt per l’incollaggio del polietilene

Hotmelt ha una serie di caratteristiche che lo rendono una scelta eccellente per l’uso con PE:

Set molto veloce

Uno dei maggiori vantaggi dell’hot melt rispetto ad altri adesivi è quanto velocemente si fissa. Questo è particolarmente importante nelle catene di montaggio e in altri tipi di produzione in cui è necessario unire due parti rapidamente e passare alla fase successiva dell’assemblaggio.

Nessuna miscelazione

Non è necessario aggiungere nulla o mescolare i componenti quando si usa l’hot melt con il PE. La colla a caldo è un prodotto autonomo che fa il suo lavoro senza alcun composto aggiuntivo da mescolare o catalizzatore chimico.

Non-Tossico

Non c’è bisogno di precauzioni straordinarie quando si usa la colla a caldo. La colla a caldo non è tossica. Non è necessario seguire metodi di smaltimento dei materiali pericolosi o preoccuparsi dei fumi tossici. Il prodotto non danneggerà i vostri dipendenti o i consumatori.

Acquisto in blocco

L’hot melt è un metodo molto conveniente da usare nelle vostre operazioni di produzione o spedizione. Si fissa rapidamente, permettendovi di massimizzare la vostra produzione e la velocità operativa. Puoi anche comprarlo all’ingrosso, risparmiando tempo e denaro.

Adesivi e Hot Melts sicuri per gli alimenti

L’industria alimentare utilizza molti componenti in plastica per la spedizione e la conservazione degli articoli alimentari. Questi componenti richiedono adesivi approvati dalla Food and Drug Administration (FDA), l’agenzia governativa che regola la manipolazione degli alimenti.

La FDA determina quali sostanze possono e non possono entrare in contatto con il cibo. Ci sono regolamenti specifici che riguardano i tipi di adesivi che si possono usare per gli alimenti. Il produttore degli adesivi è direttamente responsabile del rispetto di queste regole.

L’articolo chiave relativo agli adesivi nei regolamenti della FDA riguarda un’adeguata polimerizzazione in modo che qualsiasi adesivo hot melt o di altro tipo usato nell’imballaggio alimentare non possa colare nei prodotti alimentari. Questo regolamento si estende ai tipi di adesivi che si possono usare per le tubature di plastica che trasportano acqua potabile, caffè o altri liquidi di consumo. Ci sono diverse scelte di adesivi hot melt per alimenti fatti per incollare il polietilene usato nelle industrie di trasformazione alimentare e di imballaggio.

Come applicare gli adesivi hot melt

Per assicurare un incollaggio di successo, le superfici di incollaggio devono essere asciutte, pulite e non devono avere alcuna contaminazione di grasso, olio o polvere. L’adesivo deve essere applicato alla temperatura appropriata. La temperatura dell’ambiente circostante e i materiali coinvolti possono influenzare le proprietà dell’adesivo. Una temperatura troppo alta ritarda il tempo di presa, mentre una temperatura troppo fredda provoca la presa dell’adesivo prima dell’incollaggio dei materiali.

Applicare troppo o troppo poco può influenzare negativamente il legame. Una quantità insufficiente porta a un raffreddamento più rapido dell’adesivo, con conseguente incollaggio improprio. Una quantità eccessiva impedisce il raffreddamento del legame prima del completamento della compressione, con conseguente indebolimento del legame.

Tipi di applicatori di colla a caldo da usare per il polietilene

Gli applicatori industriali di colla a caldo sono disponibili in una varietà di distributori. Ci sono sistemi pneumatici, applicatori a rullo, pistole manuali e altro ancora. L’Astro Packaging SS10 Bulk Hot Melt Dispensing System ha un tasso di fusione di 8 libbre all’ora. Il regolatore di temperatura TC500 può gestire due tubi e due applicatori alla volta. Il serbatoio di fusione alla rinfusa da 10 libbre ha un tamburo cilindrico rivestito in teflon che elimina l’accumulo di carbone e aiuta a garantire una velocità di pompaggio costante.

Il serbatoio di fusione alla rinfusa Astro Packaging LS10 è lo stelo di fusione a caldo perfetto per l’assemblaggio del prodotto. Come l’SS10, ha un serbatoio da 10 libbre di massa, rivestito in teflon, per la fusione a caldo. Completamente elettrico, l’LS10 impiega circa 30-45 minuti per riscaldarsi, e di nuovo, come l’SS10, ha un grande tasso di fusione di 8 libbre all’ora. Pesando solo 45 libbre, è facile da spostare. Ha anche una funzione di sicurezza incorporata che non permette al motore della pompa di funzionare fino a quando il serbatoio non raggiunge temperature operative sicure.

Uno dei più grandi e popolari applicatori di hot melt alla rinfusa è l’Astro Packaging KB30. Questa unità utilizza fino a quattro pistole e quattro tubi contemporaneamente con una presa di hot melt della capacità di 30 libbre e ha un tasso di fusione di 40 libbre. L’erogatore ha bisogno di 200V o 240V, e di elettricità mono o trifase

Migliori marche di Hot Melt per l’incollaggio del polietilene

Gluegun.com offre diversi tipi di prodotti hot melt altamente efficaci per l’incollaggio di substrati plastici:

Infinity SuperTAC 500 Plastic Bonding Glue Stick

Offre grande resistenza al calore e capacità di incollaggio ad una vasta gamma di materie plastiche tra cui PP, PE, PET e PVC; Infinity SuperTAC 500 è la colla stick ideale per l’incollaggio della plastica. È anche molto conveniente, il che lo rende facile per il portafoglio.

Infinity SuperTAC 11 Product Assembly Bulk Hot Melt

L’Infinity SuperTAC 11 è un APAO bulk hot melt ad alte prestazioni che viene regolarmente utilizzato nella produzione automobilistica e nell’assemblaggio di prodotti. Le sue capacità di incollaggio sono forti e flessibili e offre una resistenza impeccabile alle temperature estreme, sia basse che alte. Con l’opzione di erogazione a cordone o a spruzzo e il suo legame flessibile, il SuperTAC 11 vi darà una grande resistenza agli urti e alle vibrazioni.

Henkel Technomelt PA 7804 Adesivo Hot Melt Bulk

Henkel ha prodotto il Pa 7804 specificamente per plastiche, metalli, legni e pelli che sarebbero esposti a temperature estreme. Questo prodotto Henkel ha una resistenza all’impatto eccezionalmente alta a temperature molto basse. Ha anche un’eccellente resistenza agli urti ed è classificato UL 94VO.

Henkel Technomelt 0437 Adesivo Hot Melt in massa

L’Henkel Technomelt 0437 è adatto a una serie di applicazioni con substrati, tra cui il polietilene. Questo prodotto è fatto per applicatori a spruzzo di hot melt alla rinfusa. Technomelt 0437 ha un tempo di ordinazione di circa 2-4 settimane.

Adesivo Hot Melt PAM UXR 2101 sfuso

L’UXR 2101, con il suo tempo aperto molto lungo, permette di riposizionare e modificare il prodotto prima che l’adesivo si fissi definitivamente. Un hot melt per tutti gli usi, è disponibile in una cassa da 35 libbre.

Adesivo Hot Melt PAM UXR 2101 Bulk

Il PAM UXR 2101 è meglio conosciuto per la sua bassa viscosità. Spruzzabile, ha fino a nove minuti di appiccicosità, il che lo rende eccellente se avete bisogno di spruzzare grandi superfici di plastica. Funziona bene anche su schiuma, tessuto, legno, cartone e metallo. Un chiaro hot melt, la migliore temperatura di applicazione per l’UXR 2101 è tra 325-375 gradi Fahrenheit.

Warren Adhesives HM 6504 Freezer Grade Bulk Hot Melt

Questo freezer-grade bulk hot melt ha l’approvazione sotto la Food and Drug Administration (FDA) regolamenti per contatto accidentale dell’adesivo con prodotti alimentari. L’HM 6504 non perde la sua aderenza a temperature di congelamento. Grazie al suo tack aggressivo, l’HM 6504 è ottimale per tempi di compressione rapidi e brevi.

Adesivo Hot Melt sfuso Technomelt PA 7901

Il PA 7901 è un altro grande prodotto Henkel a bassa viscosità, ottimo per il potting e l’incapsulamento. È resistente al calore e alle vibrazioni e si lega non solo alla plastica, ma anche ai metalli. Grazie alla sua velocità di polimerizzazione e all’erogazione rapida, è un’ottima alternativa a una resina epossidica o agli uretani.

Henkel Technomelt PA 7804 Adesivo Hot Melt alla rinfusa

Se le vostre materie plastiche saranno esposte a temperature estreme, Henkel Technomelt PA 7804 è una scelta eccellente. Ha un’eccezionale resistenza agli urti a basse temperature e ha una classificazione UL 94VO.

Ad Tech 297 Adesivo Hot Melt spruzzabile alla rinfusa

L’Ad Tech 297 è stato fatto per spruzzare e incollare grandi aree di plastica, legno, schiuma, metallo o cartone. Rimane appiccicoso fino a 10 minuti. Si possono coprire fino a 48 piedi quadrati senza preoccuparsi che il legame si fissi troppo presto.

Il futuro degli hot melt e della plastica

Gli esperti prevedono che la capacità degli hot melt di legarsi istantaneamente alla plastica, e l’aumento dell’uso della plastica nell’edilizia, aumenteranno significativamente il mercato degli hot melt nel prossimo e lungo termine. Le formulazioni hot melt continuano a migliorare, con aziende come Henkel e altre che introducono regolarmente nuovi prodotti sul mercato.

Paesi emergenti come India, Vietnam, Brasile e altri sono grandi utilizzatori di plastica nell’industria. La fusione a caldo è un metodo economico ed efficiente per le applicazioni di incollaggio industriale. La domanda del mercato probabilmente guiderà formulazioni più nuove e tecnologicamente più avanzate per l’incollaggio del polietilene.

L’ultima parola

Gli adesivi hot melt funzionano molto efficacemente quando vengono usati per incollare la plastica ad altre plastiche o substrati. Ci sono molti tipi di formulazioni disponibili per qualsiasi necessità che possiate avere.

Chiedete a un rivenditore esperto di adesivi hot melt un consiglio e una guida su quale tipo di prodotto e applicatore hot melt funzionerà meglio per le vostre operazioni. Prestare la massima attenzione alla preparazione della superficie e alle raccomandazioni del produttore vi aiuterà a garantire i migliori risultati possibili.