Duas bobinas saem da laminadora com uma colagem limpa, plana, sem nada para reclamar. Uma semana depois, o conversor roda o mesmo rolo e um filme se descola do outro quase sozinho. Descolamento limpo, sem puxar fibra, sem transferência de adesivo.
Delaminação em adesivo de laminação à base de água quase sempre leva a culpa para a resina, e no nosso laboratório normalmente não é a resina. Quando um cliente manda um laminado com falha, o próprio adesivo passa no seu controle de qualidade em mais da metade dos casos. Alguma coisa na linha saiu do ponto, e ninguém percebeu, porque o rolo parecia perfeito no enrolador.
O que segue é a lista que percorremos numa reclamação de delaminação, na ordem que chega à resposta mais rápido, mais o teste de peel que teria sinalizado o problema antes do rolo sair. Vale para a linha de adesivos à base de água que fornecemos, mas nada nela é específico da nossa química.
O que precisa acontecer para um laminado à base de água aguentar
A colagem se forma em três etapas. A dispersão molha o filme, a água sai do filme, e as cadeias de polímero se entrelaçam sob calor. O tratamento corona governa a primeira, o túnel de secagem governa a segunda, o nip governa a terceira. Pule qualquer uma delas e você tem um laminado que descola limpo na máquina e abre no armazém.
A água torna a segunda etapa bem mais difícil do que os formuladores esperam. Sua tensão superficial é de cerca de 72 mN/m, e o BOPP sem tratamento fica em 29–31 mN/m. Um adesivo solvente molha esse filme sem precisar de ajuda. Uma dispersão à base de água só molha por causa do pacote de surfactantes e porque alguém ajustou o tratador corretamente. A água também exige cerca de seis vezes a energia do acetato de etila para evaporar da mesma massa. É exatamente por isso que uma linha à base de água precisa de um túnel mais longo e de uma unidade corona que realmente funcione. Não é diferença de qualidade da resina.
Nove parâmetros, na ordem em que verificamos
Esta lista é curta de propósito. Reclamações de delaminação se resolvem em um destes nove, e geralmente nos quatro primeiros.
- Nível de dina no filme tratado. O BOPP precisa de pelo menos 38 mN/m e o PET de pelo menos 42 antes de qualquer outra discussão valer a pena. Passe a caneta de dina no desenrolador, não ao lado do tratador, porque o tratamento decai ao longo dos dias e decai mais rápido numa sala de prensa quente. Abaixo da especificação, nenhuma escolha de adesivo salva o laminado.
- Peso de camada seca. Revestir, secar e pesar uma área conhecida de filme leva dez minutos e resolve a maioria das discussões. Laminados filme-filme normalmente pedem 2,5–4 g/m² de camada seca. Substratos porosos como papel, não tecido e espuma podem absorver toda a primeira passagem e precisam de aproximadamente o dobro antes que uma linha de colagem contínua se forme.
- Água residual entrando no nip. O número que quase ninguém mede. Se a manta ainda carrega água quando o nip fecha, você está selando água na interface, e a resistência de peel que você registra na saída da linha é um artefato de secagem que se desvanece ao longo da semana seguinte. Nossa regra prática é manter a manta de entrada abaixo de cerca de 2% e comprovar isso na balança, não com o dedo.
- Perfil do túnel, não set point do túnel. Uma primeira zona quente o suficiente para formar pele na superfície prende a água embaixo, e o filme parece seco sem estar seco. A velocidade do ar carrega a água embora; a temperatura principalmente amolece a pele que a bloqueia. Em um túnel de três zonas, normalmente queremos a zona do meio mais quente que a primeira.
- Velocidade de linha versus comprimento do túnel. Velocidade, peso de camada úmida e comprimento do túnel são uma única equação. Adiantar um embarque rodando 20% mais rápido é a causa mais comum de um laminado que falha três semanas depois, e nada no rolo que falhou parece diferente.
- Temperatura do nip casada com o grade. Nosso YT-502 reativa a 50–55 °C, enquanto YT-503 precisa de 100–110 °C. Se o trabalho anterior naquela prensa rodou um grade de baixa ativação, o set point provavelmente ainda está errado para este, e uma colagem subativada ainda pode passar no teste de puxada no mesmo dia. Como tempo de permanência e green strength interagem é abordado em ajuste do tack verde e do tempo de ativação.
- Pressão e tempo de prensagem no nip. Pressão de menos deixa microvazios ao longo da interface. Pressão de mais expulsa o adesivo da linha de colagem e esvazia as bordas. Rode um teste de impressão de nip em toda a largura antes de mexer em qualquer outra coisa. Cilindro coroado ou desgastado aparece como delaminação no meio da bobina e fica semanas sendo diagnosticado errado como problema de química.
- Recuperação de umidade nos substratos. Nylon, EVOH e papel chegam carregando água que migra para a interface durante o envelhecimento. Pré-seque-os, ou reduza a velocidade da linha e assuma o custo.
- Dose de reticulante e vida útil da mistura. Adicionar 1–5% de uma carbodiimida como YT-G30 eleva bastante a coesão e a resistência à hidrólise, mas só se for dosada em tanque agitado e consumida dentro do pot life. Um lote misturado antes da troca de turno e usado depois é outro adesivo.
Leia o modo de falha antes de mudar qualquer ajuste
A amostra destacada informa mais do que qualquer número isolado. Rasgue a colagem na mão nas duas bordas e no meio da bobina, depois veja onde a falha se posicionou.
| O que você vê na amostra destacada | O que isso costuma significar | Primeiro ponto a verificar |
|---|---|---|
| Adesivo totalmente em uma face, liberação limpa na outra | Perda de adesão na superfície de baixa energia | Nível de dina no desbobinamento, decaimento de corona |
| Adesivo dividido por igual, ambas as faces pegajosas | Falha coesiva dentro do adesivo | Gramatura seca, água residual, dosagem de reticulante |
| Bordas boas, abre no meio da bobina | Pressão de nip irregular ou faixa fria ao longo da bobina | Impressão do nip, perfil do aquecedor |
| Falha só no final do rolo | Formação de película na bandeja, variação de viscosidade, pot life excedido | Agitação no tanque, filtração, pot life |
| Turvação leitosa ou microbolhas na linha de colagem | Água aprisionada na interface | Perfil de túnel em função da velocidade de linha |
| Aguenta a 20 °C, abre em armazém quente | A colagem nunca terminou de cristalizar | Temperatura do nip em função da ativação da grade |
Uma liberação limpa com todo o adesivo em uma das faces indica que a adesão se perdeu na superfície de baixa energia, então vá ao tratador. Uma separação pegajosa no meio do adesivo indica que a coesão nunca existiu, então vá ao peso de cobertura, água residual e reticulante. Falhas no meio da bobina com bordas boas são mecânicas. Falhas restritas à borda de corte geralmente são problema de tensão, não de química.
Ensaio de peel que prevê delaminação em campo
Testar um laminado uma hora após o enrolador mostra como está o rolo, não o que o cliente vai receber. Colagens de poliuretano ativadas por calor continuam cristalizando por dias. Um valor de peel medido em 24 horas e novamente em 7 dias costuma diferir em 20% ou mais, então reportamos os dois e tratamos o número de 24 horas como provisório. Condicione a 23 °C e 50% UR.
Faça um T-peel com 25 mm de largura e 300 mm/min conforme ASTM D1876 ou ISO 11339, e reporte a média sobre os 60% centrais da curva. O primeiro pico é o corpo de prova sendo carregado, não a colagem falhando, e citá-lo favorece todo laminado que você testa.
Agora inclua o ensaio que de fato antecipa reclamações: uma hora em água a 60 °C, enxugar e destacar ainda úmido. A retenção em relação ao valor a seco é o número que interessa ao armazém do cliente, e é justamente o que um teste de peel a seco não entrega. É o mesmo raciocínio de retenção úmida que apresentamos em por que a resistência à água em adesivos PU à base de água falha, agora aplicado a uma estrutura laminada em vez de um calçado.
Por qual grade começar, e onde ela deixa de atender
Quatro grades cobrem a maior parte do trabalho de laminação que passa pelo nosso laboratório, e elas não são intercambiáveis. Só a temperatura de ativação já define qual delas serve para um filme específico.
| Grau | Sólidos | Ativação | Comece por aqui quando |
|---|---|---|---|
| YT-503 | 39 ± 1% | 100–110 °C | Trabalhos filme-filme que toleram nip quente e exigem máxima resistência ao calor; módulo a 100% de 7–8 MPa |
| YT-502 | 40% | 50–55 °C | Filmes sensíveis ao calor, espuma e acabamento interno automotivo; resistência à tração do filme de 35–50 MPa |
| YT-507 | 50 ± 2% | 50–55 °C | Trabalho de alto teor de sólidos e baixa viscosidade, de 200–500 mPa·s, para aplicação por spray, rolo ou ponto |
| YT-6129 | 40 ± 2% | Solúvel em álcool | Tintas de laminação em que o adesivo é impresso, não revestido; adesão a PET e BOPP |
A linha completa está na página de adesivos e laminação. Nosso YT-6129 é o que você deve considerar quando a colagem precisa sair junto com a impressão, em vez de numa estação separada: é miscível em água ou etanol em qualquer proporção e foi desenvolvido para adesão a filme de PET e BOPP.
Onde o sistema à base de água ainda perde, e nós dizemos isso aos clientes em vez de contornar: um pouch para retorta construído sobre náilon e EVOH, que precisa resistir a esterilização a 121 °C, não é trabalho para base de água hoje. Nem uma estrutura cujo filme não suporta a reativação a 100–110 °C que o YT-503 exige, e essas contas normalmente começam no YT-502 e ficam nele. Dentro da laminação dry-bond, acabamento interno automotivo e embalagem flexível em geral, a rota à base de água virou rotina, e o checklist acima é o que torna isso rotina.
Se você quer os números medidos por trás de qualquer um desses graus, baixe a ficha técnica do YT-502 ou peça para nós o par que você está avaliando.
Perguntas frequentes
Por que o meu laminado solta limpo de um filme e rasga o outro?
Isso é uma falha de adesão, não coesiva, e aponta para a superfície de menor energia. Verifique primeiro o nível de dina no desbobinamento, porque o tratamento corona decai com o tempo e o calor, e um tratador que estava regulado corretamente no mês passado pode não estar operando certo hoje. Contaminação por aditivo de deslizamento ou agente de liberação de silicone no verso do filme produz a mesma soltura limpa.
Quanto tempo devo esperar antes de fazer o teste de peel em um laminado?
Vinte e quatro horas é o ponto útil mais cedo e sete dias é o prazo honesto. Ligações de poliuretano ativadas por calor continuam cristalizando bem depois do primeiro dia, então um valor de peel de 24 horas pode ficar 20% ou mais abaixo do resultado de sete dias. Reportamos os dois e tratamos o número inicial como provisório. Testar direto da bobinadeira, com a manta ainda quente, não diz quase nada.
O PU à base de água pode substituir um adesivo de laminação a solvente em estruturas para retorta?
Não em uma bolsa de náilon e EVOH que precisa suportar esterilização em retorta a 121 °C, o que ainda é território dos sistemas a solvente e bicomponentes. Os graus à base de água conquistam seu espaço na laminação dry-bond, em interiores automotivos, calçados e embalagens flexíveis em geral, onde a exigência de durabilidade é um armazém quente e um contêiner úmido, não um ciclo de retorta. Se a sua estrutura exige desempenho em retorta, nos diga, e vamos falar isso em vez de cotar um grau que não entrega.
Envie o par de substratos, o peso de cobertura, o perfil do túnel e os ajustes de nip da rodada que falhou, junto com uma amostra do laminado, e diremos qual dos nove parâmetros verificaríamos primeiro. Solicite uma cotação ou peça ao nosso laboratório de aplicação para analisar as faces de peel com você.
