Klej topliwy do etykiet na folii OPP i BOPP: adhezja i obróbka koronowa

Polipropylen to jeden z najpopularniejszych materiałów na folie opakowaniowe i etykiety. Folię OPP (orientowaną jednoosiowo) i BOPP (orientowaną dwuosiowo) ceni się za wytrzymałość, przezroczystość, właściwości barierowe i niski koszt. Z punktu widzenia klejenia jest to jednak trudne podłoże: energia powierzchniowa czystego polipropylenu jest niska, zwykle około 29-31 mN/m, i leży poniżej progu zwilżania większości klejów topliwych. Bez przygotowania powierzchni żaden klej nie zapewni trwałego połączenia, a etykieta odchodzi już przy pierwszej zmianie temperatury lub obciążeniu mechanicznym.

W praktyce produkcja najczęściej spotyka jeden z typowych problemów: etykieta trzyma przy nanoszeniu, ale odchodzi krawędzią później; spoina rozchodzi się po komorze chłodniczej; przy dużej prędkości linii klej nie zdąża zwilżyć folii. Tych sytuacji rzadko rozwiązuje samo podniesienie temperatury – potrzebny jest systemowy dobór kleju i konfiguracja procesu.

Energia powierzchniowa i obróbka koronowa folii

Zwilżanie powierzchni klejem zależy od relacji między energią powierzchniową podłoża a napięciem powierzchniowym stopu. Orientacyjnie, dla stabilnej adhezji do OPP i BOPP energia powierzchniowa folii powinna być wyraźnie wyższa od wyjściowej, w zakresie około 38-42 mN/m. Osiąga się to obróbką koronową: folię przepuszcza się przez strefę wyładowania elektrycznego, które utlenia warstwę powierzchniową i zwiększa jej zwilżalność.

Trzeba pamiętać, że efekt obróbki koronowej z czasem słabnie. Przy dłuższym magazynowaniu folii energia powierzchniowa stopniowo spada, dlatego wartość warto kontrolować przed uruchomieniem linii i okresowo w trakcie pracy. Do kontroli stosuje się specjalne tusze lub roztwory testowe. Jeśli energia powierzchniowa spadnie zbyt nisko, adhezja gwałtownie maleje, a klej przestaje trzymać nawet przy poprawnym trybie nanoszenia.

Osobnej uwagi wymagają folie BOPP metalizowane: warstwa metalu zmienia rozkład wyładowania, a równomierność obróbki jest gorsza. Dla takich materiałów warto osobno kalibrować koronator i częściej sprawdzać powierzchnię testem.

Rodzaje etykiet: samoprzylepne, obwiedniowe i opakowania zbiorcze

Technologia nanoszenia i wymagania wobec kleju zasadniczo różnią się w zależności od rodzaju etykiety. Nie istnieje uniwersalny klej dla trzech zadań naraz.

Etykiety samoprzylepne na podłożu polipropylenowym wytwarza się z wcześniej naniesioną warstwą kleju o trwałej lepkości. Klej znajduje się już na taśmie etykietowej, a na linii następuje tylko oddzielenie od podkładu i docisk do opakowania. Taki klej wybiera się na etapie produkcji materiału etykietowego, kluczowe parametry to lepkość w roboczym zakresie temperatur oraz adhezja do szkła, PET i polietylenu.

Etykiety obwiedniowe nanosi się na opakowanie cylindryczne klejem topliwym bezpośrednio na linii rozlewu. Etykieta z OPP lub BOPP owija się wokół puszki lub butelki, a klej nakłada się na zakładkę – punktowo lub szwem ciągłym. Prędkość takich linii sięga 150-400 m/min, dlatego stosuje się szybko wiążące składy o krótkim czasie otwartym.

Opakowania zbiorcze to pakowanie grupowe w folię termokurczliwą, tace z obwolutą OPP oraz kartony z okładką polipropylenową. Tutaj klej topliwy utrwala szwy, a wymagania adhezyjne są łagodniejsze niż przy etykietowaniu, ale ważna jest odporność na wibracje i wahania temperatury podczas transportu.

Mrozoodporność, prędkość linii i typowe błędy

Etykieta na BOPP musi wytrzymać realne warunki logistyki: komory chłodnicze, magazynowanie zimą, wahania temperatury w okresach przejściowych. Standardowe składy tracą elastyczność na zimnie i stają się kruche, dlatego do łańcucha chłodniczego dobiera się modyfikowane receptury mrozoodporne.

Prędkość linii bezpośrednio wpływa na wybór kleju. Im wyższa prędkość, tym krótszy powinien być czas otwarty i szybsza krystalizacja, inaczej klej nie zdąży zwilżyć i utrwalić zakładki. Krytyczna jest też temperatura opakowania: gorący klej na zimnej butelce z linii chłodniczej zastyga zanim zwilży powierzchnię, dlatego opakowanie często podgrzewa się lub stosuje składy o wydłużonym czasie otwartym.

Kontrolę adhezji prowadzi się badaniem odrywania dla etykiet samoprzylepnych albo sprawdzeniem zakładki według własnej metody dla etykiet obwiedniowych. Orientacyjnie dla etykiet samoprzylepnych na polipropylenie przyjmuje się około 5-7 N/25 mm przy +23 °C, ale kryterium trzeba potwierdzić badaniami na konkretnej folii.

Typowe błędy w produkcji:

• praca z folią, której obróbka koronowa już osłabła;
• niedopasowanie lepkości kleju do prędkości linii;
• przegrzanie kleju w zbiorniku i destrukcja składu;
• nanoszenie na zakurzoną lub zaparowaną powierzchnię;
• jeden klej dla etykiet samoprzylepnych i obwiedniowych – to różne zadania.

Zgodność z rozporządzeniem REACH (WE nr 1907/2006) oraz z przepisami UE o materiałach do kontaktu z żywnością (rozporządzenie 1935/2004/WE) jest tu wymogiem podstawowym: klej nanosi się po zewnętrznej stronie opakowania, a dostawcy dostarczają deklaracje i karty charakterystyki. W sprawie doboru kleju topliwego do rodzaju etykiet, prędkości linii i warunków transportu na folii OPP i BOPP zapraszamy do kontaktu ze specjalistami Novacompany.