Intensywny rozwój sektora e-commerce, ekspresowych dostaw zestawów żywnościowych (FoodTech) oraz rygorystyczne standardy transportu eksportowego świeżych warzyw, owoców i mrożonych półproduktów mięsnych stawiają niespotykane dotąd wymagania wobec jakości opakowań kartonowych. Standardowa tektura falista po dostaniu się do wilgotnego środowiska chłodni (łańcuch chłodniczy) lub pod wpływem opadów szybko mięknie, traci sztywność i ulega zniszczeniu pod ciężarem palety. Aby rozwiązać ten problem, producenci opakowań masowo stosują powłoki hydrofobowe: tektura impregnowana jest woskiem (parafiną), powlekana folią polietylenową (PE-lamination), barierowymi lakierami UV lub specjalnymi fluorowymi emulsjami.

Zabiegi te czynią pudło z tektury falistej praktycznie niewrażliwym na wodę i kondensat, stwarzając jednak technologiczną katastrofę dla procesu sklejania (montażu pudeł). Warstwa hydrofobowa drastycznie obniża energię powierzchniową materiału do skrajnie niskiego poziomu. Tradycyjne zimne kleje polioctanowinylowe (np. dyspersje wodne PVA) dosłownie spływają z takiej powierzchni niczym krople wody z teflonowej patelni, nie zapewniając najmniejszego śladu adhezji. Jedynym niezawodnym i skalowalnym przemysłowo rozwiązaniem dla jakościowego sklejania „śliskich” wodoodpornych opakowań staje się wykorzystanie innowacyjnych metalocenowych klejów topliwych (hot-melt).

Chemiczny problem klejenia „trudnych” powierzchni

Fizyka adhezji dyktuje jasne reguły: aby wytworzyć mocne, nierozerwalne spoiwo, ciekły klej musi albo głęboko wniknąć w mikropory materiału (mechaniczne zaczepienie/kotwiczenie), albo wejść w silną międzycząsteczkową interakcję na płaszczyźnie stykowej. Odporny na wilgoć laminowany karton ma szczelnie zamknięte pory z powodu membrany lakieru lub PE. Zwykły klej topliwy na podstawowej bazie EVA (octan winylu-etylen) może na początku (w pierwsze sekundy testu) ukazać wymarzoną przyczepność. Błyszcząca tektura będzie wydawać się sklejona, lecz przy najdrobniejszym mechanicznym puknięciu w chłodni puszcza – zjawisko zwane „odstrzeliwaniem” i czysty klej odpada z pudła. Paczka ulega otwarciu a produkt rozsypuje się.

Rozwiązanie High-Tech: Metalocenowe poliolefiny (mPO)

Aby przezwyciężyć odrywanie kohezyjne od powierzchni o niskiej energii, chemicy stworzyli kompozycje polimerowe mPO (Metallocene Polyolefins). Polimer na bazie katalazy specjalnej ma niezwykłą matrycę polimerową ukierunkowaną właśnie na brutalną trakcję do najtrudniejszych folii lakierowanych kartonaży.

Sublimująca adhezja z powłoką laminacyjną: Stop metallocenowy ma chemiczne pokrewieństwo z woskowanymi (Paraffin) powłokami u producentów boksów kurierskich. Zaaplikowany przez dysze ekstrudera bardzo gorący (ok. 160–180 °C) wtrysk mikrokropli na moment roztapia plastik ochronny kartonowego boku, co doprowadza do niemalże zrośnięcia i „zespawania” na polu kompozycji stykowej. Narasta monolit bez złącz a z rozerwania oderwie się on razem z mięsem – do rdzenia, wyrywając z pudła trzewia papieru z naskórkiem PE.
Odporność na ujemny „Deep Freeze” u Mrożonek: Skrzynki ryb mrożonych wpadają do izotermicznych przemysłowych szokerów (skrzynia szoku zamarzania). Kleje metalocenowe zachowują fenomenalną wulkanizacyjną gibkość i zapobiegają szkliwieniu (pękaniu w drobny mak) przy temp. na poziomie -30 do -40°C. Standardowe kleje przy byle potrząśnięciu puściłyby spoinę.
Cięcie kosztów fabrycznych (Oszczędność materiałowa): Hot melty na osi budowy mPO wykazują niepowtarzalnie najniższą gęstość ok. 0,88 g/cm³, w ujęciu startowym gęstego EVA który waży 0,98. Inżynier klejenia oszczędza i otrzymuje ogromny zapas – obcinając do 30% linii naciągowej kroplic kleju. Zmniejszony przekrój dysz przy tym samym rocznym tonażu ratuje grube sumy w zakładzie (mileage cost reduction).

Zasady natrysków na Falcerko-Sklejarkach Złożonych (Folder Gluers)

Dla ekspresowych kombajnów maszyn „folder-gluerów”, strzelających punktowo „kropki/ściegi” na pudełka jadące po konwojerze w seriach setek sztuk/na minutę liczy się szybkość wiązania i rygorystyczne sterowanie ogrzewnictwem w węzłach podaży pistoletowej. Klej upuszczony poprzez wyziębioną o w 10 stopni strefę pistoletu zniweluje szanse i zmrozi z impetem kroplę topielnika, blokując mu stopienie woskowiny. Ponadto sekcja rolkowa po naniesieniu kropki musi doprasować pudełko tuż przed wygaśnięciem aktywnego (czas otwarty) pędu lepkości.

Zakończenie

Brak reklamacji działu jakości ze sklepów jest efektem czysto inżynieryjnego przygotowania maszyn na surowiec mPO (poliolefina metalocenowa). Należy odesłać do lamusa starsze stopy jeśli fabryka walczy o wilgotnoochronny certyfikat (water-resistant boxes).

Jeśli chcecie unowocześnić technologię filtrów, zamawiajcie mPO stopy od ekspertów handlowych w Polsce – firmy Novacompany.