Quali sono i principali requisiti che i produttori di colla vinilica devono seguire per offrire un prodotto dall’applicazione eccellente e soddisfare le esigenze del mercato? Abbiamo provato a rispondere a questa domanda partendo dall’esperienza del nostro laboratorio di sviluppo e ricerca nell’ambito degli Industrial Adhesive.
Cos’è e com’è fatta la colla vinilica
Partiamo dalle basi. La colla vinilica, chiamata anche colla bianca, è uno degli adesivi più utilizzati nel settore del legno e del mobile, ma è largamente usata anche nella cartotecnica e nella produzione di sacchi industriali, shoppers, consumer bags e sacchetti di vario tipo. Nel mercato italiano è stata introdotta agli inizi degli anni ‘60, diventando ben presto un prodotto diffuso su larga scala.
Dal punto di vista della composizione, la colla vinilica di uso comune è costituita da resine di acetato di polivinile (PVA) in dispersione acquosa. La definizione di “colla in dispersione” sta ad indicare che l’adesivo si indurisce una volta che si è allontanata la parte acquosa, sia per assorbimento nei materiali porosi, sia per evaporazione.
Ha un aspetto tipicamente lattiginoso ed un odore non molto penetrante o fastidioso, ma leggermente acidulo. La colla vinilica quando applicata viene assorbita dalla superficie su cui viene posta e la sua forza adesiva si attiva meccanicamente, quando le parti da incollare vengono messe sotto pressa o in altri dispositivi di compressione.
Adesione e coesione della colla vinilica
Nella produzione degli adesivi, inclusa la colla vinilica, ci sono due fenomeni che riguardano l’applicazione della colla e che vanno studiati per giungere alla perfetta formulazione: l’adesione e la coesione.
Quando si parla di adesione si fa riferimento al potere adesivo iniziale detto anche appiccicosità o tack, e al potere adesivo finale ad essiccazione o indurimento completo. L’appiccicosità e la resistenza di adesione possono essere determinate misurando la forza di taglio (in gergo tecnico “shear”), o la forza di delaminazione dei substrati (peel). Negli incollaggi la mancanza di adesione può verificarsi quando i materiali, per loro natura chimico-fisica, non possono essere incollati dalla colla in questione. L’adesivo in questo caso rimane su uno dei lati dei due substrati e si parla di “rottura adesiva”.
La coesione invece è un fenomeno interno all’adesivo e indica la forza di legame delle particelle della colla, creata dai legami chimici o dalle forze intermolecolari. 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 prende il nome di “rottura coesiva”.
Criteri tecnici per i produttori di colla vinilica
Dal punto di vista tecnico, i produttori di colla vinilica devono poi tenere conto di alcune caratteristiche nella formulazione della colla che determinano la qualità del prodotto finale:
- Viscosità: forza fisica applicata ad un fluido che si misura in mPas o cPs. La viscosità della colla vinilica è fortemente influenzata dalla temperatura, che ne modifica in modo importante la macchinabilità e l’erogazione;
- Bagnabilità: è la capacità dell’adesivo di formare un film continuo sugli strati da incollare. Una buona bagnabilità è sinonimo di buona adesione e per ottenerla è necessario che la tensione superficiale dell’adesivo sia inferiore a quella del substrato;
- Tempo aperto: indica il tempo disponibile da quando l’adesivo è erogato a quando avviene l’accoppiamento delle parti in modo stabile. Questo tempo deve essere maggiore del tempo richiesto dalla linea di produzione per mettere in contatto le parti da incollare. Non è sempre costante ma varia in funzione degli aderenti, della temperatura reale e della quantità applicata;
- Tempo di presa: è il tempo minimo necessario per ottenere la massima resistenza all’accoppiamento. La velocità dell’adesivo deve essere inferiore a quella della macchina (lunghezza dei tratti di compressione);
- Appiccicosità: è la capacità della colla di aderire ai substrati e mantenere le parti unite fin quando l’adesivo non è del tutto asciutto (fase solida). Una maggiore appiccicosità è fondamentale nel caso di cartoni con un’elevata “memoria”, design complicati o scarsa compressione della linea. Anche in questo caso, l’appiccicosità varia considerevolmente in funzione della temperatura di applicazione;
- Stoccaggio: la colla vinilica teme le basse temperature per cui la sua conservazione deve avvenire in un intervallo compreso tra i +7°C e i +35°C, lontano da fiamme o altre fonti di calore. Al di sotto dei +7°C aumenta la viscosità del prodotto ma è recuperabile attraverso un graduale aumento della temperatura ed un’energica agitazione. Se il prodotto si coagula del tutto però non è più utilizzabile.
Tali caratteristiche valgono in particolar modo per le colle viniliche impiegate per l’incollaggio di supporti assorbenti come carte, cartoni, fibre e tessuti, ma anche nel caso di carte plastificate e materiali plastici. Alcune formulazioni, inoltre, per aumentare la resistenza dell’adesivo e per adattarsi a supporti assorbenti più difficili, possono prevedere l’aggiunta di speciali solventi o resine.
In Diamelt, grazie ad un moderno laboratorio di ricerca e sviluppo e all’esperienza pluriennale del personale qualificato, siamo produttori di colla vinilica e non solo in grado di sviluppare formulazioni dalle prestazioni molto elevate e su misura per ogni tipo di applicazione. Le nostre colle viniliche sono studiate per adattarsi agli impianti di ultima generazione e per garantirti un resa sempre ottimale. Se vuoi saperne di più richiedi una consulenza con i nostri esperti in adesivi industriali.