Gli adesivi a base acqua sono prodotti versatili che forniscono l’incollaggio avanzato necessario per soddisfare applicazioni esigenti in un’ampia varietà di mercati. Henkel è leader nello sviluppo di soluzioni adesive per diversi settori e uno tra i più affidabili produttori di adesivi a base acqua. I prodotti della nostra linea di adesivi a base acqua AQUENCE® sono pronti per l’applicazione e offrono finiture eccellenti che consentono ai nostri clienti di mantenere la qualità dei prodotti e ottimizzare il costo totale di possesso. 

Gli adesivi a base acqua di Henkel vengono utilizzati per realizzare svariati prodotti, come libri, elettrodomestici, nastri adesivi medicalie imballaggi. I nostri adesivi vengono scelti perché risolvono molti dei problemi riscontrati dalle aziende manifatturiere, come il flagging delle etichette e il trasferimento dell'adesivo. I produttori possono scegliere tra adesivi basati su diversi polimeri per trovare la soluzione più adatta ai loro prodotti. 

Per scoprire di più sui nostri adesivi e ottenere informazioni specifiche per il tuo settore, contatta un membro del nostro staff.

Formulazioni degli adesivi a base acqua

Gli adesivi a base acqua sono il risultato di una combinazione di acqua, polimeri e additivi e sono perfetti sia su substrati porosi che non porosi. Questi adesivi possono essere formulati come soluzioni e si attivano con l'evaporazione dell'acqua o il suo assorbimento da parte del substrato. I prodotti sono disponibili in varie formulazioni differenti, con materiali naturali e sintetici, tra cui:

  • Emulsioni a base VAM (emulsioni VAE o PVA)
  • Emulsioni a base acrilica
  • Adesivi a base naturale o biologica
  • Adesivi per gomma naturale
  • Poliuretano liquido – ingegneria strutturale e imballaggi alimentari/laminati flessibili (LIOFOL)
  • Additivi per adesivi a base acqua

Emulsioni a base VAM

Esistono due tipi principali di emulsioni a base VAM. Il primo è composto dagli adesivi in acetato di polivinile (PVA), ovvero polimeri sintetici alifatici considerati una varietà di materiale termoplastico. I PVA sono concepiti per l’uso su materiali non porosi, nello specifico carta, legno, tessuto, nonwoven, stoffa e alcuni materiali lapidei. Tra i principali campi di applicazione vi sono il cartone ondulato, la rilegatura, le buste e le etichette.

Il secondo tipo comprende gli adesivi a base di etilene vinil acetato (VAE) che offrono prestazioni nettamente superiori rispetto agli adesivi PVA. Gli adesivi VAE offrono proprietà di lavorazione paragonabili ai PVA, con una migliore adesione sulle superfici non porose. Gli adesivi VAE presentano una maggiore flessibilità e resistenza all'acqua con proprietà di incollaggio eccellenti.

Gli imballaggi flessibili rappresentano il principale campo di applicazione degli adesivi VAE. Un’altra importante categoria riguarda le applicazioni di laminazione grazie alla loro flessibilità, resistenza all’umidità e adesione eccellente ai substrati. I VAE trovano largo impiego nel settore dell’arredamento, della rilegatura e tessile. I VAE sono anche molto diffusi nella produzione dei prodotti nonwoven, come i prodotti per l’igiene personale.

Emulsioni a base acrilica

Le emulsioni a base acrilica sono realizzate con acetato di vinile, EVA o polimeri di resine sintetiche acriliche disciolti in acqua. Questi adesivi offrono un buon equilibrio tra:

  • Pelatura – forza tra l'adesivo e il substrato che aumenta nel tempo durante il processo di polimerizzazione
  • Taglio – capacità adesiva del prodotto
  • Presa – velocità con cui l'adesivo si lega immediatamente al substrato

Molti polimeri acrilici presentano legami incrociati che ne migliorano la resistenza alle intemperie e all’invecchiamento, oltre a prevenirne la degradazione da solventi. Tra gli adesivi acrilici più comuni rientrano gli adesivi a pressione e gli adesivi per la laminazione della carta. Le emulsioni a base acrilica trovano generalmente impiego nella produzione degli imballaggi, in particolare delle scatole in cartone.

Adesivi a base naturale o biologica

I polimeri a base naturale sono sviluppati a partire da materiali organici. Alcuni dei più diffusi sono ottenuti da fonti vegetali come amidi e destrine, o da proteine come i semi di soia, la caseina e la sieroalbumina. Gli adesivi naturali a base di caseina hanno tempi di asciugatura relativamente lunghi, formano incollaggi molto forti e sono resistenti all'acqua. Le destrine si usano generalmente nell’industria della carta e sono molto resistenti su materiali specifici. Tuttavia, sono soggette a rottura se esposte all'acqua.

Gli adesivi a base naturale o biologica sono disponibili in due versioni, soluzioni liquide o polveri asciutte, entrambe da miscelare con acqua prima dell’applicazione. La forza di adesione si crea quando l'acqua evapora o viene assorbita nel substrato. Le applicazioni comuni prevedono un substrato permeabile; sono previsti tuttavia altri metodi che necessitano di un tempo di asciugatura prima che l'adesivo possa essere attivato con una “presa rapida” incollando due substrati non permeabili. Molti adesivi a base naturale sono deperibili, pertanto non consentono stoccaggi prolungati.

Adesivi a base di gomma naturale e policloroprenici

Gli adesivi a base di gomma naturale sono tra le prime sostanze utilizzate per l’incollaggio dei materiali. Grazie alle loro proprietà termoelastiche sono tra gli adesivi più diffusi sul mercato e vengono solitamente utilizzati per l’incollaggio di materiali organici e porosi come cuoio, carta, tessuti e altri prodotti in gomma. 

Gli adesivi a base di gomma naturale assicurano una presa immediata e aggressiva e presentano un livello di tossicità più basso. Per ottenere livelli di adesione diversi, queste formulazioni necessitano dell'aggiunta di un adesivante. Gli adesivi a base di gomma sono resistenti all'acqua, flessibili e versatili e rappresentano una valida soluzione per la produzione di abbigliamento e calzature, oltre che per i materiali di rinforzo sul retro di tappeti e passatoie.

Adesivi poliuretanici liquidi

Formulati per l’uso in condizioni ambientali estreme, gli adesivi poliuretanici liquidi polimerizzano a contatto con l’umidità. La formulazione consente all'adesivo di legarsi a substrati con bassa energia superficiale difficili da incollare. Tra le loro caratteristiche rientrano un incollaggio robusto e una resistenza eccezionale al freddo, al calore e all’umidità. Questi adesivi trovano comunemente impiego nell’incollaggio degli imballaggi flessibili.

Gli adesivi poliuretanici liquidi creano incollaggi estremamente duraturi e molto elastici. Reagendo con l’umidità ambientale, questi adesivi formano un incollaggio con legami incrociati e termoindurente. Presentano tempi aperti brevi, sono facili da applicare e facili da pulire. Queste formulazioni sono concepite per aderire su materiali come moquette, legno, schiuma e gran parte delle plastiche. Non sono raccomandati per l’incollaggio del vinile (PVC), del polipropilene, del polietilene e delle poliolefine.

Additivi per adesivi a base acqua

Alcuni adesivi a base acqua contengono additivi come tensioattivi ed emulsionanti per stabilizzare la composizione chimica. Talvolta, a questi adesivi vengono aggiunti altri ingredienti come antischiuma, biocidi, pigmenti, ritardanti di fiamma, agenti antistatici e soluzioni bagnanti, a seconda delle diverse esigenze di prestazione.

Generalmente presenti nelle formulazioni a base acqua per le applicazioni sugli imballaggi di carta, gli additivi svolgono un ruolo fondamentale in tutto il processo di applicazione della carta. L’additivo più diffuso è la resina resistente all'acqua, che rende la formulazione resistente all’umidità e impermeabile e crea legami incrociati con le molecole di amido, contrastando l'azione di scioglimento dell'acqua.

Gli adesivi con additivi resistenti all'acqua (WRA) devono essere utilizzati entro un determinato intervallo di tempo dopo l’aggiunta dell'agente di reticolazione. In molti casi, la formulazione è additivata con un colorante, affinché l’operatore possa controllare visivamente la reticolazione dopo l’aggiunta dell’additivo. Quando si utilizzano gli additivi occorre tener conto di seguenti aspetti:

  • Usare additivi nuovi (entro 4 ore dall’aggiunta della resina)
  • Puntare a una viscosità tra 32–38 secondi
  • Ottenendo una maggiore quantità di solido (26% +) si ottengono risultati migliori

Formati degli adesivi a base acqua

Gli adesivi a base acqua di alta qualità si applicano in modo estremamente semplice e rapido. Si possono applicare a rullo, tramite pistola a spruzzo e mediante processi di immersione. Gli adesivi a base acqua non hanno effetti negativi sui rulli o su altre apparecchiature quando asciugano; inoltre, sono più facili da rimuovere dalle apparecchiature e riducono al minimo il rischio di bloccaggi. Gli adesivi a base acqua sono forniti in contenitori per il trasporto alla rinfusa, come:

  • Fusti
  • Barili
  • Cisterne

Le concentrazioni variano a seconda del prodotto, pertanto la diluizione in funzione delle esigenze applicative potrebbe risultare un po’ impegnativa. In alcuni casi sono disponibili sistemi bicomponente, che richiedono uno sforzo aggiuntivo per la miscelazione dell'adesivo a seconda delle applicazioni.

Gli adesivi a base acqua possiedono inoltre viscosità diverse, variabili a seconda dell’applicazione, da scorrevoli come l'acqua a più dense come melassa. La viscosità è misurata in centipoise (cPs) e corrisponde essenzialmente allo spessore di un adesivo a base acqua. Lo spessore della sostanza è direttamente proporzionale al valore in cPs. La viscosità dell’acqua corrisponde a 1 cPs, quella dell’olio di ricino a 1.000 cPs, mentre quella del burro di arachidi a 250.000 cPs.

Apparecchiature per gli adesivi a base acqua

Gli adesivi a base acqua funzionano con una vasta gamma di apparecchiature, ciascuna delle quali presenta proprietà uniche. Tra le apparecchiature principali rientrano:

Sistema di diluizione Merlin

Gli adesivi concentrati a base acqua vengono utilizzati in vari mercati. Non esiste uno standard di settore per la diluizione degli adesivi alla percentuale di solidi o alla viscosità desiderate, il che può causare variazioni nelle prestazioni e nell’uso. Il sistema di diluizione Merlin è uno strumento online per gli adesivi concentrati che offre un processo completamente automatico sostituendo la prassi della diluizione manuale. L'adesivo viene fornito “a richiesta” dai serbatoi di stoccaggio. In questo modo, si eliminano le faticose procedure di sollevamento dei barili, evitando l'esposizione degli operatori agli agenti chimici.

Usato principalmente nel settore tissue& towel, il sistema di diluizione Merlin:

  • Elimina il rischio di contaminazione
  • Controlla/adegua la concentrazione dell'adesivo
  • Adegua la percentuale di solidi ai requisiti di lavorazione
  • Riduce la variabilità nella concentrazione dell'adesivo

Sistema di trasferimento a estrusione

Nel settore tissue & towel la morbidezza e l’assorbenza sono qualità molto richieste dalla clientela. Nelle linee di produzione del comparto tissue & towel per ottenere prodotti di qualità spesso bisogna sacrificare l'efficienza. Le operazioni con contenitore aperto presentano problemi di incordatura dell'adesivo e mantenimento delle sue proprietà. Il sistema di trasferimento a estrusione è un investimento diffuso per rendere la linea di produzione più pulita ed efficiente.

Installando un sistema di trasferimento a estrusione si elimina la necessità di pulire/rimuovere il contenitore e si riducono i rischi di sicurezza associati alla pulizia dell’apparecchiatura. Un ulteriore vantaggio riguarda il fatto che i produttori possono utilizzare adesivi con migliori prestazioni, specifici per le loro esigenze di produzione. Tra i risultati offerti dalle numerose istallazioni rientrano:

  • Tempo di ciclo migliorato da 5 a 22 minuti per turno di 12 ore
  • Riduzione della frequenza di aggiunta del 15 -50%
  • Riduzione degli scarti del 35 - 50%
  • Maggiore sicurezza per l’operatore grazie alla riduzione delle operazioni di pulizia

Sistemi di monitoraggio degli adesivi a base acqua

Comprendendo le modalità di utilizzo dell'adesivo – i livelli di applicazione e i fattori ambientali – si ottengono informazioni utili dal punto di vista operativo per le applicazioni degli adesivi a base acqua. I sensori del sistema forniscono dati in tempo reale a un quadro di comando da cui è possibile ottimizzare i consumi di adesivo e ridurre i tempi di inattività della linea di produzione. Il sistema inoltre informa gli operatori di eventuali guasti o malfunzionamenti dell’apparecchiatura di dosaggio dell'adesivo a base acqua.

Quando è presente un lotto attivo nella linea di produzione, sia essa in funzione o meno, vengono visualizzate informazioni di base, come: data di inizio, data di fine, conclusione del lotto e informazioni generali sugli adesivi a base acqua (ad es., marca, nome dell'adesivo e numeri identificativi). In questo modo, l’operatore ottiene dettagli pertinenti che permettono di individuare eventuali discrepanze rispetto alle condizioni di fabbrica. I sistemi di Henkel eseguono il monitoraggio dei seguenti parametri:

  • Condizioni ambientali, per garantire un'adesione ottimale
  • Dettagli sui consumi, per garantire che le quantità applicate rientrino nei limiti
  • Dati sul processo di applicazione, per individuare interruzioni e tracciare l'efficienza

Tecnologia di aerazione AEROBOND

Nel comparto della laminazione e del cartone ondulato servono adesivi con un equilibrio di umidità preciso.  Una densità sbagliata può portare a deformazioni o ripiegamenti degli strati. La tecnologia di aerazione AEROBOND inietta aria nel flusso di adesivo per ridurne la densità e di conseguenza la quantità applicata.  Inoltre, contribuisce a migliorarne la reologia e assicura che l'adesivo resti in posizione.

L'areazione è una componente fondamentale dei sistemi di dosaggio a film sottile utilizzati nelle applicazioni di lito-laminazione. Per mantenere la massima velocità di lavorazione possibile, l'adesivo necessita di un livello elevato di presa a bagnato, per prevenire il sollevamento del bordo. Riducendo la densità dell’adesivo, i produttori possono utilizzare le linee alla massima velocità, eliminando quasi del tutto la delaminazione o il sollevamento dei bordi. L'areazione assicura inoltre il 100% di resistenza delle fibre.

Per scoprire di più sulle nostre apparecchiature e ottenere informazioni specifiche per il tuo settore sugli adesivi a base acqua contatta il nostro staff.

Applicazioni industriali degli adesivi a base acqua

Gli adesivi a base acqua contengono un legante organico (generalmente PVAc) finemente disperso in acqua. Quando questo evapora o viene assorbito dal substrato, viene rilasciato l'adesivo che incolla le superfici. Gli adesivi a base acqua sono una scelta particolarmente valida per l’incollaggio di substrati porosi come carta, cartone, tessili, legno e alcune plastiche.

Utilizzando un adesivo a base acqua di alta qualità, si ottengono molti dei benefici degli adesivi a base solvente con qualche vantaggi in più, tra cui i minori costi e il ridotto tenore di VOC. Rispetto alle alternative a base solvente, gli adesivi a base acqua sono inoltre più sicuri da usare e più rispettosi dell’ambiente.

Arredamento ed edilizia

Migliorare la qualità, l’efficienza e la sostenibilità degli arredi e dei componenti per edilizia è importante. Gli adesivi a base acqua di Henkel incollano diversi componenti in legno in applicazioni come la costruzione di mobili o di rinforzi per le fondamenta di un edificio.

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Igiene personale

La qualità è un requisito imprescindibile per i clienti quando si tratta di salute, benessere e comfort. Henkel produce adesivi a base acqua per il comparto igiene e nonwoven dove è richiesta un'adesione elevata e proprietà dermoprotettive, per garantire sicurezza in ogni applicazione.

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Food&Beverage

Grazie alla loro versatilità, gli adesivi a base acqua sono tra le soluzioni più diffuse per l'etichettatura degli imballaggi in ambito consumer. Utilizzati come alternativa per l'etichettatura degli imballaggi, gli adesivi aumentano la velocità della linea e riducono al minimo gli scarti di materiale.

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Nastri ed etichette

La sostenibilità e la sicurezza sono elementi chiave nel settore dei nastri e delle etichette. Gli adesivi a pressione (PSA) di Henkel sono formulati per soddisfare i più alti standard di sicurezza e ridurre i consumi energetici totali in un ampio ventaglio di applicazioni.

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Imballaggi di carta

La domanda del mercato ha modificato le esigenze nel settore degli imballaggi di carta. Gli adesivi a base acqua di Henkel offrono soluzioni più sostenibili per i contenitori e gli imballaggi di carta usa e getta garantendo un incollaggio flessibile e maggiore velocità delle linee di produzione.

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Sport e moda

L'aumento dei costi di manodopera e di produzione rappresenta una sfida primaria nel settore dello sport e della moda. Henkel offre una vasta gamma di adesivi a base acqua abbinati a uno specifico know-how di processo per supportare le esigenze di produzione dei clienti.

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Risoluzione dei problemi per gli adesivi a base acqua

Gli adesivi a base acqua trovano impiego su un’ampia varietà di substrati tra cui plastiche, carta, cartone, pellicole metalliche e tessuti naturali e sintetici. Sono economici da produrre e facili da usare. Nella maggior parte dei casi, un adesivo a base acqua rende più facile mantenere una consistenza uniforme. Gli adesivi a base acqua sono più sicuri per l’ambiente rispetto a quelli a base solvente.

Ridurre o eliminare i tempi di inattività è un’esigenza fondamentale per tutte le imprese. L’interruzione della produzione durante l’utilizzo degli adesivi a base acqua può avere numerose cause. A questo riguardo, Henkel ha sviluppato una guida alla risoluzione dei problemi per tutte le casistiche più comuni.

Incordatura, spruzzi o getti sono un problema diffuso con gli adesivi a base acqua quando la forza centrifuga sparge l'adesivo sulle apparecchiature e l’ambiente circostante. L’incordatura è attribuibile a diverse cause:

  • Accumulo di adesivo sul bordo dei rulli
  • Asciugatura troppo rapida dell'adesivo
  • Livello di adesivo nel contenitore superiore a quello consigliato

Per ridurre questo problema è possibile adottare diverse semplici soluzioni. La più diffusa consiste nel verificare la viscosità dell'adesivo e regolarne lo spessore. È inoltre possibile agire sulle apparecchiature pulendole o sostituendo i rulli; applicando grasso sui bordi esterni del rullo per contenere l'adesivo e regolando la velocità dei rulli. Per contrastare l’incordatura è inoltre possibile verificare la quantità di adesivo applicato.

Strati di peso difforme si verificano quando intervengono variazioni nell’applicazione degli adesivi a base acqua. Alcune delle cause più comuni sono associate alla pressione disomogenea tra gli applicatori e i substrati. Questo fenomeno si può verificare anche in presenza di adesivo secco nel sistema che compromette il dosaggio.

Regolare le posizioni dell’applicatore, tra i rulli/applicatori, la copertura o i substrati. L’applicatore deve sfiorare appena (“kissing”) il substrato. Un altro aspetto da considerare riguarda la pressione; inoltre occorre verificare la presenza di aree basse tra l’applicatore e il substrato. La pulizia dei rulli deve essere eseguita di routine dagli operatori per evitare residui di adesivo sui rulli/applicatori che potrebbero ripercuotersi sullo spessore dello strato.

Vuoti e salti nel pattern compromettono l’applicazione dell'adesivo e sono generalmente dovuti a problemi di viscosità. Le cause più comuni sono:

  • Utilizzo di adesivi miscelati oltre la data di scadenza
  • Formazione di una pellicola sull'adesivo durante il fermo macchina
  • Utilizzo di un adesivo non miscelato adeguatamente o rottura della struttura del gel prima dell’applicazione

Per evitare questi problemi con gli adesivi a base acqua è importante garantire una corretta miscelazione prima di avviare la linea e coprire l'adesivo durante il fermo macchina. È utile inoltre che gli operatori controllino regolarmente i rulli, per verificare che non ci siano residui.

Formazione di code o satelliti, ovvero il fenomeno per cui la massima quantità di adesivo a base acqua erogato cade lontano dal centro del cordone o pattern formando una “coda” sul substrato. Questo problema è dovuto generalmente all’applicazione di una quantità di adesivo eccessiva. 

La soluzione più comune consiste nel ridurre la quantità di adesivo a base acqua erogato o in uscita dai rulli. Gli operatori devono controllare la portata della pompa per garantire che l’alimentazione non sia eccessiva. In linea generale, il cordone di adesivo pompato dovrebbe corrispondere al diametro di una matita e la pompa non dovrebbe superare le 30 corse /minuto. Un altro modo per risolvere il problema consiste nel verificare la viscosità dell'adesivo a base acqua e regolarne lo spessore. È infine possibile agire sull’apparecchiatura pulendola o sostituendo i rulli.

Variazioni di temperatura dell'adesivo – è importante mantenere gli adesivi a base acqua alla corretta temperatura di conservazione e di lavorazione per evitare problemi. Una temperatura troppo bassa o troppo alta può avere gravi conseguenze per le prestazioni. Gli adesivi a base acqua troppo freddi presentano scarsa scorrevolezza, maggiore viscosità, velocità di polimerizzazione più lenta e minore capacità di trasferimento. Gli adesivi a base acqua troppo caldi hanno una scarsa stabilità di conservazione e di ricircolo che portano a un aumento degli scarti.

Per evitare i problemi legati alla temperatura, si possono adottare molte soluzioni. Per prima cosa, gli adesivi a base acqua dovrebbero essere conservati in ambienti con temperatura controllata per 7 giorni prima dell’uso e non a contatto con il pavimento freddo. Presso i negozi specializzati in prodotti per l’industria si possono acquistare riscaldatori per barili, fusti o contenitori, per ridurre i problemi legati alla temperatura. Quando si utilizzano adesivi a base acqua è consigliabile riscaldare l’adesivo almeno a 21°C e non utilizzarlo oltre la data di scadenza. Un altro metodo per risolvere i problemi di temperatura consiste infine nel posizionare un tubo dell'aria nella parte alta del recipiente per creare una differenza di pressione.

Nei paesi in cui gli inverni sono caratterizzati da temperature rigide è opportuno effettuare gli ordini tempestivamente e controllare l'adesivo alla consegna. Henkel fornisce consigli generali per le “stagioni fredde” e collabora con i clienti per:

  • Evitare il trasporto degli adesivi a base acqua durante i fine settimana, quando i rischi di impatto delle temperature sono maggiori
  • Pianificare un lead time aggiuntivo per evitare conseguenze dovute all'embargo delle spedizioni per condizioni climatiche avverse
  • Ispezionare tutti i materiali alla consegna per individuare immediatamente eventuali prodotti congelati

Per ulteriori informazioni sulla risoluzione dei problemi degli adesivi a base acqua, domande o richieste di assistenza e informazioni sui prodotti e le applicazioni contatta l'assistenza tecnica di Henkel.

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