Hoe u uw smeltlijm bij koud weer correct aanbrengt

Nu de temperaturen in sommige regio's geleidelijk dalen, melden veel klanten die hotmelt-druksensitieve lijm (HMPSA) gebruiken problemen met onvoldoende hechtprestaties. Als professionele leverancier van HMPSA-oplossingen begrijpt Jaour de uitdagingen die lage wintertemperaturen met zich meebrengen voor productieprocessen. Dit artikel legt in detail de redenen uit voor de achteruitgang van de HMPSA-prestaties in de winter en biedt een reeks praktische oplossingen om u te helpen de stabiliteit en consistentie van uw productiekwaliteit te behouden gedurende de koudere maanden.

Temperatuur is een cruciale factor die de prestaties van HMPSA beïnvloedt. De lage temperatuuromstandigheden in de winter kunnen de HMPSA-prestaties op verschillende manieren beïnvloeden:
Lage temperaturen zorgen ervoor dat de moleculen van HMPSA langzamer bewegen, waardoor ze niet snel het te verlijmen oppervlak bevochtigen.

Figuur 1. Invloed van temperatuur op deeltjesbeweging en thermische uitzetting

Tegelijkertijd neemt de modulus van de lijm scherp toe naarmate de temperatuur daalt. Wanneer dezelfde druk wordt uitgeoefend, ondergaat de lijm minder vervorming, wat resulteert in een kleiner effectief contactoppervlak in vergelijking met dat bij normale temperaturen. Dit leidt uiteindelijk tot suboptimale hechtsterkte.

Figuur 2. Een typisch reologisch spectrum van hotmelt-lijm

Wanneer hotmelt-lijm uit de applicatietuit wordt geëxtrudeerd, bevindt deze zich in een gesmolten toestand. In een warme omgeving kan deze enkele seconden vloeibaar blijven (in zijn open tijd), waardoor deze kan doordringen in de fijne poriën en onregelmatigheden van het substraat. In de winter echter, zodra de gesmolten lijm in contact komt met het koude substraatoppervlak, koelt deze snel af en stolt. Dit veroorzaakt een scherpe toename van de viscositeit en een drastische vermindering van de vloeibaarheid, waardoor er onvoldoende tijd is voor effectieve penetratie.

Figuur 3. a) Goede vloeibaarheid van lijm b). Lage vloeibaarheid van lijm bij lage temperatuur

Hier zijn voorgestelde oplossingen voor het aanpakken van mogelijke problemen bij het gebruik van hotmelt-lijm bij koud weer.

Oplossing 1: Gebruik de meest geschikte lijm.

Voor specifieke toepassingen zoals etikettenlijmen heeft Jaour speciale winter- en zomer HMPSA-formuleringen ontwikkeld om de uitdagingen aan te pakken die temperatuurvariaties met zich meebrengen. Bovendien zijn er hogetemperatuur- en vorstbestendige etikettenlijmen beschikbaar voor meer extreme temperatuuromstandigheden. De winterkwaliteit lijm behoudt de moleculaire mobiliteit, zelfs bij lagere temperaturen, waardoor betrouwbare prestaties in koude omgevingen worden gegarandeerd. Deze winterformulering HMPSA heeft een lager applicatietemperatuurbereik, met behoud van uitstekende vloeibaarheid en bevochtigingsgedrag bij lage temperatuuromstandigheden.

Als u momenteel een zomerkwaliteit product gebruikt, wordt aanbevolen om tijdig over te schakelen op de winterformulering. Over het algemeen is september tot oktober (in Oost-Azië) het optimale venster voor de overgang naar winterkwaliteit producten. Zorg er anders voor dat u, op basis van de werkelijke omstandigheden, de winterversie op voorraad heeft voordat de temperaturen dalen om een naadloze overgang te vergemakkelijken.

Oplossing 2: Pas de temperatuur van het lijmapplicatiesysteem, de coatinggewicht en het substraat aan.

Om hechtingsproblemen in de winter aan te pakken, worden de volgende aanpassingen aan het hotmelt-lijmapplicatieproces aanbevolen:

• Verhoog de bedrijfstemperatuur: Het wordt over het algemeen geadviseerd om de werktemperatuur van de hotmelt-lijm met 5-10°C te verhogen in vergelijking met zomerinstellingen. Dit verbetert de vloeibaarheid en vermindert gevallen van slechte hechting. Er moet echter op worden gelet dat de maximale weerstandstemperatuur van de lijm niet wordt overschreden, omdat dit kan leiden tot snelle thermische degradatie van de lijm of schade aan het substraat.
• Pas het lijmcoatinggewicht aan: Om de vermindering van de hechtsterkte als gevolg van lagere temperaturen te compenseren, kan het op de juiste manier verhogen van de hoeveelheid aangebrachte lijm helpen om de vereiste hechtprestaties te bereiken.
• Verwarm de substraten voor: Het voorverwarmen van de te verlijmen substraten is een effectieve methode om de winterhechtingsresultaten te verbeteren. Wanneer warme lijm in contact komt met een koud substraatoppervlak, onttrekt het materiaal snel warmte aan de lijm, waardoor de lijm aan het grensvlak vrijwel onmiddellijk zijn vloeibaarheid verliest. Het voorverwarmen van de materialen voorkomt dit probleem. Het wordt aanbevolen om de substraattemperatuur te verhogen boven 15°C.
• Zorg voor voldoende voorverwarming van de apparatuur: Het volledig voorverwarmen van de applicatieapparatuur, zoals het lijmpistool, voor gebruik is cruciaal. Dit houdt de hotmelt-lijm op een voldoende hoge temperatuur, waardoor het vloeibaarheidsvenster wordt verlengd.

Oplossing 3: Wijzig de conditie van werkplaatsen en magazijnen

Het is essentieel om ervoor te zorgen dat de omgevingstemperatuur van de werkplaats boven de 15°C wordt gehouden. Indien nodig kunnen regionale verwarmingsmethoden, zoals het gebruik van een heteluchtpistool, worden uitgevoerd. Klanten kunnen ook overwegen hun productielijnen te upgraden naar werkplaatsen met constante temperatuur, die fundamenteel hechtingsproblemen bij lage temperatuuromstandigheden aanpakken.

Bovendien vereisen verlijmde componenten een conditioneringperiode onder geschikte temperatuuromstandigheden om hun uiteindelijke sterkte te bereiken. Tijdens dit proces is het cruciaal om te voorkomen dat de verlijmde delen voortijdig worden blootgesteld aan lage temperatuuromgevingen of worden blootgesteld aan belasting.

Oplossing 4: Herinner uw klanten aan het voorbehandelen van materialen bij koud weer 

Opslag bij lage temperatuur kan de moleculaire beweging van HMPSA "bevriezen", waardoor deze het substraat niet effectief kan bevochtigen. Het kan de lijm ook laten overgaan van een halfvaste toestand naar een broze, niet-kleverige glasachtige toestand, wat resulteert in een vermindering of zelfs volledig verlies van initiële kleefkracht.

Als monsters zijn opgeslagen in een omgeving met lage temperatuur, is het raadzaam dat uw klanten de lijm voor gebruik een periode op kamertemperatuur laten acclimatiseren. Hierdoor kan de lijm opwarmen, wat helpt om de hechtprestaties te herstellen.

Bovendien hebben conventionele winterkwaliteit etikettenlijmen doorgaans een minimale applicatietemperatuur van 0°C. Voor toepassingen die verlijming bij 0°C of lager vereisen, moeten gespecialiseerde lijmen voor lage temperaturen of zelfs vorstbestendige kwaliteiten worden gebruikt.