Een lijmverbinding die onverwacht loslaat kan grote gevolgen hebben voor productkwaliteit en betrouwbaarheid. Veel bedrijven zoeken direct naar een andere lijm, terwijl de oorzaak vaak ligt in een onvoldoende oppervlaktespanning van het kunststof. In dit artikel ontdekt u waarom lijmen slecht hechten op bepaalde kunststoffen en hoe u hechtingsproblemen eenvoudig kunt voorkomen.

U brengt een lijm aan volgens voorschrift, de onderdelen worden samengevoegd en alles lijkt in orde. Toch laat de verbinding na verloop van tijd los. Een frustrerend probleem dat in veel productieomgevingen voorkomt.

Het probleem zit vaak niet in de lijm

Veel kunststoffen hebben van nature een lage oppervlaktespanning. Hierdoor kan een vloeistof, zoals lijm, lak of drukinkt, zich moeilijk over het oppervlak verspreiden.

In plaats van een dunne, gelijkmatige laag te vormen, trekt de vloeistof samen in druppels. Hierdoor ontstaat slechts beperkt contact met het oppervlak en neemt de hechting sterk af.

Vergelijk het met een regendruppel op een pas gewaxte auto. De druppel blijft mooi rond staan omdat het oppervlak de vloeistof afstoot. Exact hetzelfde gebeurt wanneer een lijm onvoldoende contact maakt met een kunststof oppervlak.

Oppervlaktespanning is een maat voor de bevochtigbaarheid van een oppervlak. In de kunststofindustrie wordt dit meestal uitgedrukt in mN/m (milliNewton per meter).

Hoe hoger de oppervlaktespanning:

• hoe beter een vloeistof uitvloeit;
• hoe groter het contactoppervlak;
• hoe beter de hechting van lijmen, lakken en inkten.

Hoe lager de oppervlaktespanning:

• hoe slechter de bevochtiging;
• hoe groter de kans op loslatende verbindingen;
• hoe meer kwaliteitsproblemen ontstaan tijdens productie.

Waarom zijn sommige kunststoffen lastig te verlijmen?

Vooral polyolefinen staan bekend om hun slechte hechtingseigenschappen.

Denk hierbij aan:

• Polyethyleen (PE)
• Polypropyleen (PP)

Deze materialen worden veel gebruikt vanwege hun uitstekende chemische bestendigheid en lage kostprijs. Juist die eigenschappen zorgen echter ook voor een lage oppervlaktespanning.

Hierdoor kan zelfs een hoogwaardige industriële lijm moeite hebben om een duurzame verbinding te realiseren.

Wanneer is de oppervlaktespanning hoog genoeg?

Er bestaat geen universele waarde die voor iedere toepassing geldt. De benodigde oppervlaktespanning hangt af van:

• het type lijm;
• het kunststof;
• de toepassing;
• de belasting van de verbinding.

In de praktijk wordt voor veel verlijmingstoepassingen vaak een oppervlaktespanning van ongeveer 38 mN/m of hoger als uitgangspunt gebruikt.

Daarom wordt de waarde van 38 mN/m in de kunststofindustrie regelmatig gebruikt als eerste controlepunt voor een goede hechting.

Hoe verhoog je de oppervlaktespanning?

Wanneer een kunststof onvoldoende oppervlaktespanning heeft, kan deze worden voorbehandeld.

Veelgebruikte technieken zijn:

Corona-behandeling

Een elektrische ontlading activeert het kunststofoppervlak waardoor de oppervlaktespanning stijgt.

Voordelen:

• geschikt voor folies;
• hoge verwerkingssnelheden;
• veel toegepast in verpakkingsindustrie.

Plasma-behandeling

Met plasma worden moleculaire veranderingen aan het oppervlak aangebracht.

Voordelen:

• zeer nauwkeurig;
• geschikt voor technische kunststoffen;
• toepasbaar op complexe vormen.

Vlambehandeling

Door een gecontroleerde vlam wordt het oppervlak geactiveerd.

Voordelen:

• relatief eenvoudig;
• effectief voor diverse kunststoffen;
• veel toegepast bij grotere onderdelen.

Hoe weet u of een behandeling voldoende effect heeft?

Dat is precies waar veel bedrijven tegenaan lopen.

Een corona-installatie kan uitstekend functioneren, maar als de oppervlaktespanning niet wordt gecontroleerd, blijft het onzeker of het gewenste resultaat daadwerkelijk is bereikt.

Daarom wordt de oppervlaktespanning vaak gecontroleerd met testinkten of teststiften.

Deze maken direct zichtbaar of een oppervlak een bepaalde waarde bereikt heeft.

Wanneer een testinkt van bijvoorbeeld 38 mN/m mooi als gesloten film blijft liggen, is de oppervlaktespanning minimaal gelijk aan die waarde. Trekt de vloeistof samen in druppels, dan ligt de oppervlaktespanning lager.

Zo kan binnen enkele seconden worden gecontroleerd of een oppervlak geschikt is voor verdere verwerking.

Voorkom kostbare afkeur

Hechtingsproblemen worden vaak pas ontdekt nadat producten al geproduceerd, gelakt, bedrukt of verlijmd zijn.

De gevolgen kunnen aanzienlijk zijn:

• productafkeur;
• klachten van klanten;
• productiestilstand;
• extra kwaliteitscontroles;
• hogere productiekosten.

Door de oppervlaktespanning vooraf te meten, kunnen veel van deze problemen eenvoudig worden voorkomen.

Conclusie

Wanneer een lijm niet hecht op kunststof, ligt de oorzaak vaak niet bij de lijm zelf maar bij de oppervlaktespanning van het materiaal.

Een kunststofoppervlak met onvoldoende oppervlaktespanning zorgt ervoor dat lijm, lak of inkt zich niet goed kan verspreiden. Het gevolg is een zwakke verbinding met een verhoogde kans op loslaten.

Door de oppervlaktespanning te meten en waar nodig een voorbehandeling toe te passen, kunnen hechtingsproblemen vroegtijdig worden voorkomen en wordt een betrouwbare productkwaliteit gerealiseerd.

Technisch advies nodig?

Twijfelt u of een kunststof voldoende oppervlaktespanning heeft voor verlijmen, bedrukken of coaten? ETP Plastics helpt u graag bij het selecteren van de juiste meetmethode, testinkt of voorbehandeling.

Bekijk ook: Testinkten en teststiften voor het meten van oppervlaktespanning.