Comment appliquer correctement votre adhésif thermofusible par temps froid

Alors que les températures baissent progressivement dans certaines régions, de nombreux clients utilisant des adhésifs thermofusibles sensibles à la pression (HMPSA) ont commencé à signaler des problèmes de performance de collage inadéquate. En tant que fournisseur professionnel de solutions HMPSA, Jaour comprend parfaitement les défis que les basses températures hivernales posent aux processus de production. Cet article expliquera en détail les raisons de la baisse des performances des HMPSA en hiver et fournira une série de solutions pratiques pour vous aider à maintenir la stabilité et la cohérence de la qualité de votre production tout au long des mois les plus froids.

La température est un facteur essentiel qui affecte les performances des HMPSA. Les conditions de basse température en hiver peuvent avoir un impact sur les performances des HMPSA de plusieurs manières :
Les basses températures provoquent un ralentissement du mouvement des molécules de HMPSA, les empêchant de mouiller rapidement la surface à coller.

Fig 1. Influence de la température sur le mouvement des particules et la dilatation thermique

En même temps, à mesure que la température baisse, le module de l'adhésif augmente fortement. Lorsque la même pression est appliquée, l'adhésif subit moins de déformation, ce qui entraîne une zone de contact effective plus petite par rapport à celle des températures normales. Cela conduit finalement à une résistance de collage inférieure.

Fig 2. Un spectre rhéologique typique de l'adhésif thermofusible

Lorsque l'adhésif thermofusible est extrudé de la buse de l'applicateur, il est à l'état fondu. Dans un environnement chaud, il peut rester fluide pendant plusieurs secondes (pendant son temps ouvert), ce qui lui permet de pénétrer dans les pores fins et les irrégularités du substrat. Cependant, en hiver, dès que l'adhésif fondu entre en contact avec la surface froide du substrat, il se refroidit et se solidifie rapidement. Cela provoque une forte augmentation de la viscosité et une réduction drastique de l'aptitude à l'écoulement, laissant un temps insuffisant pour une pénétration efficace.

Fig 3. a) Bonne aptitude à l'écoulement de l'adhésif b). Faible aptitude à l'écoulement de l'adhésif à basse température

Voici des solutions suggérées pour résoudre les problèmes potentiels liés à l'utilisation d'adhésifs thermofusibles par temps froid.

Solution 1 : Utiliser l'adhésif le plus approprié.

Pour des applications spécifiques telles que les adhésifs pour étiquettes, Jaour a développé des formulations spéciales de HMPSA pour l'hiver et l'été afin de relever les défis posés par les variations de température. De plus, des adhésifs pour étiquettes résistants aux hautes températures et au gel sont disponibles pour des conditions de température plus extrêmes. L'adhésif de qualité hivernale maintient la mobilité moléculaire même à des températures plus basses, garantissant des performances fiables dans les environnements froids. Ce HMPSA à formulation hivernale présente une plage de température d'application plus basse, conservant une excellente aptitude à l'écoulement et un bon comportement au mouillage dans des conditions de basse température.

Si vous utilisez actuellement un produit de qualité estivale, il est recommandé de passer à la formulation hivernale en temps opportun. Généralement, septembre à octobre (en Asie de l'Est) est la fenêtre optimale pour passer aux produits de qualité hivernale. Alternativement, en fonction des conditions réelles, assurez-vous de faire le plein de la version hivernale avant que les températures ne baissent pour faciliter une transition en douceur.

Solution 2 : Ajuster la température du système d'application de l'adhésif, le grammage et le substrat.

Pour résoudre les problèmes de collage en hiver, les ajustements suivants au processus d'application de l'adhésif thermofusible sont recommandés :

• Augmenter la température de fonctionnement :Il est généralement conseillé de rehausser la température de fonctionnement de l'adhésif thermofusible de 5 à 10 °C par rapport aux réglages estivaux. Cela améliore sa fluidité et réduit les cas de mauvaise adhérence. Cependant, il faut veiller à ne pas dépasser la température maximale de résistance de l'adhésif, car cela pourrait entraîner une dégradation thermique rapide de l'adhésif ou des dommages au substrat.
• Ajuster le grammage de l'adhésif :Pour compenser la réduction de la résistance de collage causée par les basses températures, augmenter de manière appropriée la quantité d'adhésif appliqué peut aider à obtenir les performances de collage requises.
• Préchauffer les substrats :Le préchauffage des substrats à coller est une méthode efficace pour améliorer les résultats de collage en hiver. Lorsque l'adhésif chaud entre en contact avec une surface de substrat froide, le matériau absorbe rapidement la chaleur de l'adhésif, ce qui fait que l'adhésif à l'interface perd sa fluidité presque instantanément. Le préchauffage des matériaux empêche ce problème. Il est recommandé d'augmenter la température du substrat au-dessus de 15 °C.
• Assurer un préchauffage adéquat de l'équipement : Il est essentiel de préchauffer complètement l'équipement d'application, tel que le pistolet à colle, avant utilisation. Cela maintient l'adhésif thermofusible à une température suffisamment élevée, prolongeant ainsi sa fenêtre de fluidité.

Solution 3 : Modifier l'état des ateliers et des entrepôts

Il est essentiel de s'assurer que la température ambiante de l'atelier est maintenue au-dessus de 15 °C. Si nécessaire, des méthodes de chauffage régionales, telles que l'utilisation d'un pistolet thermique, peuvent être mises en œuvre. Les clients peuvent également envisager de moderniser leurs lignes de production en ateliers à température constante, ce qui permet de résoudre fondamentalement les problèmes de collage dans les opérations à basse température.

De plus, les composants collés nécessitent une période de conditionnement dans des conditions de température appropriées pour atteindre leur résistance ultime. Au cours de ce processus, il est essentiel d'éviter d'exposer prématurément les pièces collées à des environnements à basse température ou de les soumettre à une charge.

Solution 4 : Rappeler à vos clients de prétraiter les matériaux par temps froid

Le stockage à basse température peut « geler » le mouvement moléculaire des HMPSA, l'empêchant de mouiller efficacement le substrat. Il peut également faire passer l'adhésif d'un état semi-solide à un état vitreux cassant et non collant, ce qui entraîne une réduction, voire une perte complète, de l'adhérence initiale.

Si des échantillons ont été stockés dans un environnement à basse température, il est conseillé à vos clients de laisser l'adhésif s'acclimater à température ambiante pendant un certain temps avant utilisation. Cela permet à l'adhésif de se réchauffer, ce qui contribue à restaurer ses performances de collage.

De plus, les adhésifs pour étiquettes de qualité hivernale conventionnels ont généralement une température d'application minimale de 0 °C. Pour les applications nécessitant un collage à 0 °C ou moins, des adhésifs spécialisés pour basses températures ou même des qualités résistantes au gel doivent être utilisés.