Cosa è necessario sapere per poter scegliere adesivi resistenti e adatti alle proprie applicazioni industriali? Lo abbiamo chiesto al nostro staff tecnico che lavora a stretto contatto con i clienti per elaborare in modo rapido soluzioni innovative che soddisfino a pieno le loro esigenze. Nel nostro reparto di ricerca e sviluppo, infatti, siamo specializzati nella produzione di colle e adesivi industriali specificatamente elaborati per servire i mercati del packaging, legatoria, cartotecnica, assemblaggio ed etichettatura. Ecco allora cosa dovrebbe sapere chi opera in questi settori, prima di scegliere l’adesivo più performante e resistente.
Adesione e coesione degli adesivi
Prima di passare in rassegna le caratteristiche da valutare nella scelta di adesivi resistenti, vale la pena chiarire due aspetti tecnici fondamentali del funzionamento delle colle industriali: l’adesione e la coesione.
L’adesione può essere definita come il potere adesivo finale (ad essiccazione o indurimento completo, e comunque ad avvenuta stabilizzazione del giunto collante), e potere adesivo iniziale (detto anche appiccicosità o tack iniziale che vedremo più nel dettaglio tra poco). Il tack iniziale e la forza di adesione possono essere determinate misurando lo sforzo di taglio (shear) o la forza di delaminazione dei substrati (peel). Negli incollaggi, si può notare la scarsa o nulla adesione, quando i materiali incollati sono sottoposti a trazioni o tensioni. L’adesivo in questo caso rimane su uno dei lati dei due substrati (rottura adesiva).
La coesione, invece, è la forza di legame delle sostanze, creata dai legami chimici o dalle forze intermolecolari. La coesione è un fenomeno interno dell’adesivo. Negli incollaggi una bassa forza di coesione può verificarsi quando i materiali sono sottoposti a forti trazioni o tensioni e l’adesivo si lacera, dividendosi su entrambi i lati dei substrati. Questo fenomeno è chiamato rottura coesiva.
La rottura del film (che sia di natura coesiva o adesiva) è in buona sostanza ciò che ogni adesivo che possa definirsi “resistente”, dovrebbe evitare.
Principali indicatori per valutare adesivi resistenti
Gli adesivi industriali, naturalmente, non sono tutti uguali. Per scegliere l’adesivo resistente che più si adatta alla vostra linea di produzione bisogna verificare innanzitutto la compatibilità con i materiali da accoppiare (carta, cartone, legno, metallo, plastiche, ecc.) e le condizioni ambientali degli stabilimenti in cui avviene l’incollaggio (umidità, temperatura, presenza di polveri, esposizione ai raggi UV).
Per scegliere adesivi resistenti, ed ottenere quindi una buona adesione e coesione, bisogna inoltre conoscere alcuni parametri fondamentali, riportati nelle schede tecniche dei produttori. Ecco un breve elenco di quelli più importanti.
Viscosità
La viscosità misura lo sforzo di taglio applicato ad un adesivo e convenzionalmente si esprime in mPas (Millipascal al secondo) o cPs (Centipoise). Detto altrimenti, la viscosità descrive la resistenza interna dell’adesivo quando si produce una frizione tra i suoi strati, ad esempio quando l’adesivo è sottoposto a shear stress o ad uno sforzo necessario alla sua erogazione. Quanto più viscoso è un adesivo, tanto maggiore è la quantità di energia richiesta per l’applicazione. Un elemento che influisce sulla viscosità dell’adesivo è la temperatura che può modificare in modo importante la macchinabilità e l’erogazione dello stesso.
Bagnabilità
Tale caratteristica è un indicatore della capacità dell’adesivo di formare un film continuo sugli strati da accoppiare, distribuendosi in modo omogeneo sulla superficie. Per una buona adesione, la tensione superficiale dell’adesivo deve essere necessariamente inferiore a quella del substrato, per questo si parla di adesivi con una “buona bagnabilità”.
Tempo aperto (Open Time)
È il tempo che intercorre tra l’applicazione dell’adesivo sul primo supporto ed il successivo accoppiamento delle parti per assicurare l’adesione. Questo tempo, chiamato appunto “tempo aperto”, deve essere maggiore al tempo che la linea di produzione impiega per mettere in contatto le parti da incollare. Questo perché sia possibile, in caso di errori, modificare la posizione dei substrati. Ad esempio gli adesivi bicomponenti hanno generalmente un tempo aperto più breve rispetto a quelli monocomponenti.
Tempo di presa (Setting Time)
Questo indica invece il tempo minimo, in condizioni normali, per ottenere una forza del giunto collante sufficente per mantenere unite le parti da incollare. Il tempo di presa dell’adesivo, in questo caso, deve essere inferiore a quella della macchina (lunghezza dei tratti di compressione) per garantire un incollaggio adeguato.
Appiccicosità
Indica la capacità degli adesivi di aderire ai substrati e mantenere le parti unite fin quando lo stesso non sarà stabilizzato. Un’elevata appiccicosità è fondamentale nel caso di cartoni con un’elevata “memoria”, con design complicati o quando sussiste una scarsa compressione della linea. Anche l’appiccicosità varia in funzione della temperatura di applicazione.
Tipologie di applicazione e linee produttive
Conoscere le caratteristiche appena elencate è essenziale per capire, in base alla tecnica di applicazione e alla linea di produzione, quale adesivo è più indicato. Facciamo alcuni esempi. Se la vostra linea di produzione riguarda la realizzazione di astucci e scatole e la chiusura avviene con macchine piega-incolla ad alta cadenza con applicazione ad ugello avrete bisogno di un adesivo che vi garantisca:
- un tempo aperto lungo
- un tempo di presa molto breve
- l’assenza di formazione di pelli che otturino l’ugello
- un taglio preciso della goccia.
Se invece vi occupate di accoppiamento di cartone per la produzione di tubi o di anime in cartone in cui l’incollaggio avviene con applicazione a rotella l’adesivo dovrà garantirvi:
- una lavorabilità più pulita possibile (alta viscosità)
- un’alto tack a umido
- una facile pulizia del sistema applicatore.
Ogni tipologia di applicazione, quindi, richiede specifiche caratteristiche tecniche dell’adesivo affinché questo risulti il più possibile lavorabile rispetto alle esigenze di produzione, in termini soprattutto di tempi, performance, affidabilità e facilità d’impiego.
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