Del laminador salen dos bobinas con una unión limpia, plana y sin nada que objetar. Una semana después, el transformador corre la misma bobina y una de las películas se despega de la otra casi sola. Desprendimiento limpio, sin fibras arrancadas, sin adhesivo transferido.
Cuando falla un laminado con adhesivo base agua, casi siempre se culpa a la resina, y en nuestro laboratorio por lo general no es la resina. Cuando un cliente nos manda un laminado fallido, el adhesivo pasa su propio control de calidad más de la mitad de las veces. Algo en la línea se ha desviado y nadie lo detectó, porque el rollo se veía perfecto en la bobinadora.
Lo que sigue es la lista que repasamos ante un reclamo por delaminación, en el orden que encuentra la respuesta más rápido, más la prueba de pelado que habría marcado el problema antes de que saliera la bobina. Aplica a la gama de adhesivos base agua que suministramos, pero nada en ella es específico de nuestra química.
Qué tiene que ocurrir para que un laminado base agua aguante
La unión se forma en tres pasos. La dispersión moja la película, el agua sale de la película y las cadenas de polímero se entrelazan con calor. El tratamiento corona gobierna el primero, el túnel de secado el segundo, el nip el tercero. Sáltese cualquiera de ellos y obtendrá un laminado que pela limpio en la máquina y se abre en el almacén.
El agua hace que el segundo paso sea mucho más difícil de lo que esperan los formuladores. Su tensión superficial es de unos 72 mN/m, y el BOPP sin tratar está en 29–31 mN/m. Un adhesivo con solvente moja esa película sin que se lo pidan. Una dispersión base agua solo la moja gracias al paquete de tensoactivos y a que alguien ajustó bien el tratador. Además, el agua requiere aproximadamente seis veces la energía del acetato de etilo para evaporarse de la misma masa. Esa es toda la razón por la que una línea base agua necesita un túnel más largo y una unidad de corona que realmente funcione. No es una diferencia en la calidad de la resina.
Nueve parámetros, en el orden en que los revisamos
Esta lista se mantiene corta a propósito. Los reclamos por delaminación se resuelven con uno de estos nueve, y por lo general con los primeros cuatro.
- Nivel de dina sobre la película tratada. El BOPP necesita al menos 38 mN/m y el PET al menos 42 antes de que valga la pena cualquier otra discusión. Pase un bolígrafo de dina en el desenrollador, no junto al tratador, porque el tratamiento decae con los días y decae más rápido en una sala de prensa caliente. Por debajo de especificación, ninguna elección de adhesivo salva el laminado.
- Peso de recubrimiento en seco. Recubrir, secar y pesar un área conocida de película toma diez minutos y resuelve la mayoría de las discusiones. Los laminados película-película suelen requerir 2,5–4 g/m² en seco. Los sustratos porosos como papel, nonwoven y espuma pueden absorber por completo la primera pasada, y necesitan aproximadamente el doble antes de que se forme una línea de unión continua.
- Agua residual que entra en el nip. El dato que casi nadie mide. Si la banda todavía lleva agua cuando cierra el nip, está sellando agua en la interfaz, y la resistencia al pelado que registra a la salida de línea es un artefacto de secado que se desvanece durante la semana siguiente. Nuestra regla general es mantener la banda entrante por debajo de aproximadamente 2% y comprobarlo en balanza, no con el dedo.
- Perfil del túnel, no consigna del túnel. Una primera zona lo suficientemente caliente como para formar piel en la superficie atrapa el agua debajo, y la película se siente seca sin estarlo. La velocidad del aire se lleva el agua; la temperatura principalmente reblandece la piel que la bloquea. En un túnel de tres zonas normalmente queremos la zona central más caliente que la primera.
- Velocidad de línea frente a longitud del túnel. Velocidad, peso de recubrimiento húmedo y longitud del túnel son una sola ecuación. Adelantar un envío corriendo un 20% más rápido es la causa más común de un laminado que falla tres semanas después, y nada en el rollo fallado se ve diferente.
- Temperatura del nip ajustada al grado. Nuestro YT-502 se reactiva a 50–55 °C, mientras que YT-503 necesita 100–110 °C. Si el trabajo anterior en esa prensa corrió un grado de baja activación, es probable que la consigna siga siendo incorrecta para este, y una unión poco activada aún puede pasar una prueba de tracción ese mismo día. Cómo interactúan el tiempo de permanencia y la resistencia en verde se trata en ajuste del tack en verde y del tiempo de activación.
- Presión y tiempo de contacto en el rodillo de laminación. Con poca presión quedan microhuecos en la interfaz. Con demasiada, el adhesivo se expulsa de la línea de unión y las orillas quedan sin material. Antes de tocar cualquier otro parámetro, haga una prueba de impresión de nip en todo el ancho. Un rodillo coronado o desgastado se manifiesta como delaminación en el centro de la banda y durante semanas se diagnostica erróneamente como un problema de química.
- Recuperación de humedad en los sustratos. El nailon, el EVOH y el papel llegan con agua que migra a la interfaz durante el envejecimiento. Predríelos, o baje la velocidad de línea y asuma el costo.
- Dosis de reticulante y vida útil de la mezcla. Añadir 1–5% de una carbodiimida como YT-G30 eleva notablemente la cohesión y la resistencia a la hidrólisis, pero solo si se dosifica en un tanque agitado y se consume dentro de su vida útil. Un lote mezclado antes del cambio de turno y usado después es otro adhesivo.
Lea el modo de falla antes de cambiar un ajuste
La muestra desprendida informa más que cualquier número aislado. Separe la unión a mano en ambos bordes y en el centro de la banda, y observe dónde se produjo la falla.
| Lo que se ve en la muestra desprendida | Lo que suele significar | Lo primero que conviene revisar |
|---|---|---|
| Adhesivo transferido por completo a una cara y desprendimiento limpio en la otra | Pérdida de adherencia en la superficie de baja energía | Nivel de dinas en el desbobinado, decaimiento del tratamiento corona |
| Adhesivo dividido de forma uniforme, ambas caras pegajosas | Fallo cohesivo dentro del propio adhesivo | Gramaje de capa seca, agua residual, dosificación del reticulante |
| Bordes correctos, pero la bobina se abre por el centro | Presión de nip desigual o una banda fría a lo ancho de la bobina | Huella del nip, perfil del calentador |
| Falla solo hacia el final del rollo | Formación de piel en la bandeja, deriva de viscosidad, vida útil de la mezcla agotada | Agitación en tanque, filtración, vida útil de la mezcla |
| Turbidez lechosa o micro burbujas en la línea de unión | Agua atrapada en la interfase | Perfil de túnel en función de la velocidad de línea |
| Aguanta a 20 °C, se abre en un almacén caliente | La unión nunca terminó de cristalizar | Temperatura de los rodillos de presión frente a la activación del grado |
Una liberación limpia con todo el adhesivo en una sola cara indica que la adhesión falló en la superficie de baja energía; hay que recurrir al tratamiento corona. Una separación pegajosa justo por la mitad del adhesivo significa que nunca hubo cohesión; revise el peso de recubrimiento, el agua residual y el reticulante. Los fallos en el centro de la banda con bordes bien unidos son mecánicos. Los fallos limitados al borde de recorte suelen ser un problema de tensión, no de química.
Ensayos de pelado que predicen la delaminación en campo
Probar un laminado una hora después de salir de la bobinadora solo dice cómo está el rollo, no lo que recibirá el cliente. Las uniones de poliuretano activadas por calor siguen cristalizando durante días. Un valor de pelado medido a las 24 horas y repetido a los 7 días suele diferir un 20% o más, por eso reportamos ambos y consideramos provisional la cifra de 24 horas. Acondicionar a 23 °C y 50% HR.
Realice un pelado en T a 25 mm de ancho y 300 mm/min según ASTM D1876 o ISO 11339, y reporte la media sobre el 60% central de la curva. El primer pico corresponde a la carga del espécimen, no al fallo de la unión, y citarlo favorece artificialmente a cualquier laminado que se ensaye.
Añada después el ensayo que de verdad anticipa las reclamaciones: una hora en agua a 60 °C, seque con papel y despegue en húmedo. La retención frente al valor en seco es el dato que le importa al almacén del cliente, y es justo el que un ensayo de pelado en seco no puede dar. Es el mismo razonamiento de retención en húmedo que expusimos en por qué falla la resistencia al agua en los adhesivos de PU en base acuosa, aplicado ahora a una estructura laminada en lugar de a un zapato.
Con qué grado empezar y hasta dónde aguanta cada uno
Cuatro grados cubren la mayor parte del trabajo de laminación que pasa por nuestro laboratorio, y no son intercambiables. Solo la temperatura de activación decide cuál encaja con una película concreta.
| Grado | Sólidos | Activación | Empiece por aquí cuando |
|---|---|---|---|
| YT-503 | 39 ± 1% | 100–110 °C | Trabajos película-película que toleran un nip caliente y exigen máxima resistencia térmica; módulo al 100% de 7–8 MPa |
| YT-502 | 40% | 50–55 °C | Películas termosensibles, espuma y guarnecidos de automoción; resistencia a tracción de la película de 35–50 MPa |
| YT-507 | 50 ± 2% | 50–55 °C | Trabajos de alto contenido en sólidos y baja viscosidad, de 200–500 mPa·s, para aplicación por pulverización, rodillo o puntos |
| YT-6129 | 40 ± 2% | Solubles en alcohol | Tintas de laminación en las que el adhesivo se imprime en lugar de recubrirse; adherencia a PET y BOPP |
Toda la serie está disponible en la página de adhesivos y laminación. Nuestro YT-6129 es el que debe considerar cuando la unión debe aplicarse junto con la impresión en lugar de en una estación separada: es miscible con agua o etanol en cualquier proporción y está formulado para la adherencia a película de PET y BOPP.
Donde el sistema base agua todavía no rinde, y se lo decimos a los clientes en lugar de vender alrededor del problema: una bolsa de retorta construida sobre nailon y EVOH que debe soportar esterilización a 121 °C no es un trabajo para base agua hoy en día. Tampoco lo es una estructura cuya película no soporta la reactivación a 100–110 °C que YT-503 necesita, y esas cuentas normalmente comienzan con YT-502 y se quedan ahí. Dentro de la laminación de unión en seco, los interiores automotrices y el empaque flexible general, la vía base agua se ha vuelto rutinaria, y la lista de verificación anterior es lo que la hace rutinaria.
Si desea los números medidos detrás de cualquiera de estos grados, descargue la ficha técnica de YT-502 o pídanos el par que está considerando.
Preguntas frecuentes
¿Por qué mi laminado se despega limpio de una película y rompe la otra?
Se trata de un fallo de adhesión, no de cohesión, y apunta a la superficie de menor energía. Revise primero el nivel de dina en el desenrollador, porque el tratamiento corona se degrada con el tiempo y el calor, y un tratador que estaba bien ajustado el mes pasado puede no estarlo hoy. La contaminación por un aditivo deslizante o un agente desmoldante de silicona en el reverso de la película produce el mismo despegue limpio.
¿Cuánto tiempo debo esperar antes de hacer el ensayo de pelado de un laminado?
Veinticuatro horas es el punto útil más temprano y siete días es el honesto. Los enlaces de poliuretano activados por calor siguen cristalizando mucho después del primer día, por lo que un valor de pelado a 24 horas puede quedar un 20% o más por debajo del resultado a siete días. Reportamos ambos y tratamos la cifra temprana como provisional. Ensayar directamente a la salida del bobinador, con la banda aún caliente, no aporta casi nada.
¿Puede el PU base agua sustituir a un adhesivo de laminación con disolvente en estructuras para retorta?
No en una bolsa de nailon y EVOH que deba soportar esterilización en retorta a 121 °C, que sigue siendo dominio de los sistemas con disolvente y de dos componentes. Los grados base agua se ganan su lugar en laminación en seco, interiores de automoción, calzado y envase flexible general, donde el requisito de durabilidad es un almacén caluroso y un contenedor húmedo, no un ciclo de retorta. Si su estructura necesita prestaciones de retorta, díganoslo y se lo diremos en lugar de cotizar un grado que no puede cumplirlo.
Envíenos el par de sustratos, el gramaje de recubrimiento, el perfil del túnel y los ajustes de los rodillos de la corrida fallida, junto con una muestra del laminado, y le diremos cuál de los nueve parámetros revisaríamos primero. Solicite una cotización o pida a nuestro laboratorio de aplicaciones que examine con usted las caras de pelado.
