Adesivo de laminação à base de água em comparação com o tipo à base de solvente e sem solvente

Hoje, o mercado de adesivos laminados para embalagens flexíveis de alimentos é dominado por sistemas de poliuretano à base de solvente e reativos. Os adesivos reativos sem solvente se tornaram muito populares para substituir os adesivos à base de solvente, devido às vantagens de custo e ao fato de que as emissões de solventes orgânicos são evitadas. No entanto, existem duas limitações da tecnologia de adesivo sem solvente: Especialmente os laminados que foram produzidos com adesivos sem solvente para aplicações de embalagem de alta qualidade devem ser armazenados por vários dias antes de serem aplicados em embalagens de alimentos. Esses tempos de armazenamento são necessários para aumentar a força de adesão para os processos subsequentes de corte e selagem e para eliminar ingredientes de baixo peso molecular com potencial de risco toxicológico para os alimentos embalados. Outra desvantagem dos adesivos sem solvente pode ser que a aparência visual das impressões e a transparência dos laminados transparentes não impressos podem ser significativamente piores do que a dos laminados produzidos com adesivos à base de solvente.

Considerando as limitações dos atuais adesivos de laminação a base de solvente e sem solvente, surge a pergunta: Os adesivos à base de água podem ser uma alternativa atraente?

A resistência ao destacamento de uma ligação laminada depende em grande parte do peso molecular do adesivo. Para criar uma força de ligação significativa, os adesivos poliméricos devem ter pelo menos um peso molecular médio de vários 10000 Dalton. Um desafio para os adesivos de poliuretano de dois componentes usados ​​atualmente é que o aumento do peso molecular no adesivo entre os filmes requer um certo período de tempo.

Antes de o adesivo reativo atingir um peso molecular suficiente, o laminado mostra apenas uma resistência muito limitada ao estresse mecânico. Ao usar adesivos sem solvente, que normalmente começam com componentes de peso molecular muito baixo (figura 1), existe o risco de que, imediatamente após a segunda teia ser laminada, os filmes se movam uns contra os outros devido a uma força de ligação ainda não montada. Neste caso, um processamento rápido de rolos laminados recém-preparados é difícil. O rebobinamento e o corte só são possíveis após várias horas de armazenamento dos rolos laminados, e o risco de encurtamento dos rolos é onipresente. As operações de selagem a quente podem ser executadas normalmente somente após vários dias, porque o alto estresse mecânico ao laminado durante o processo de selagem requer uma forte força de ligação suficiente do adesivo de laminação.

Além da força verde limitada, os usuários de adesivos de poliuretano reativos se deparam com outro problema, que é o risco de contaminar os alimentos embalados com componentes tóxicos. Normalmente, os adesivos à base de solvente e especialmente os sem solvente contêm alguns por cento de isocianatos aromáticos monoméricos, por exemplo diisocianato de difenilmetano (MDI). Este produto químico é usado como componente dos adesivos devido à sua alta reatividade química que permite um rápido aumento do peso molecular e consequentemente da força de ligação. Se houver algum isocianato aromático não reagido sendo deixado no adesivo, há o perigo de esse isocianato migrar através do filme laminado interno para o alimento embalado e hidrolisar lá para formar uma amina aromática.

Essas aminas aromáticas são suspeitas de causar câncer e não devem ser detectadas nos alimentos. Como consequência deste perigo, deve haver vários dias entre a produção do laminado e o enchimento da embalagem flexível com alimentos. Esse tempo de armazenamento garante que o isocianato aromático da camada adesiva seja totalmente convertido em um produto atóxico, ao ser incorporado à rede polimérica do adesivo. Nos últimos anos, para os adesivos sem solvente, esse tempo de espera pode ser reduzido significativamente por meio de inovações químicas; no entanto, ainda hoje é geralmente de pelo menos alguns dias de armazenamento. Para aplicações de alto desempenho, por ex. embalagem autoclavável, os tempos de armazenamento necessários podem chegar a até 2 semanas em câmaras aquecidas.

Uma série de adesivos de laminação à base de água foi desenvolvida com sucesso para aplicações de embalagens flexíveis. Conforme demonstrado neste artigo, os adesivos à base de água oferecem excelente segurança alimentar e força adesiva verde, o que, por sua vez, torna o processamento em linha possível para encurtar o tempo geral do processo de conversão. Além disso, uma excelente clareza de filme e brilho de impressão podem ser alcançados. Com essas vantagens, o adesivo à base de água é uma escolha muito atraente de adesivos de laminação para a crescente indústria de embalagens flexíveis.

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