Lepení pěnových materiálů v průmyslu
Jaké pěnové hmoty se nejčastěji používají?
Nejen v čalouněném nábytku, ale také jako izolační a protihlukový materiál nacházejí uplatnění polyuretanové pěny. Jsou známé také pod obchodními značkami Molitan, Neotan, Eurofoam apod. Vyznačují se volitelnou měkkostí, hustotou a barevností. Existují také takzvané líné pěny, které po stlačení určitou dobu zachovávají deformaci. Hodí se pro zdravotní matrace.
Zejména jako tepelné izolace se používají polyetylenové pěny. Jsou známé např. pod obchodní značkou Mirelon. Kromě tepelných izolací slouží tyto pěny i jako těsnicí hmoty nebo součásti obalů, turistických matrací a podobně.
Existují i další pěnové hmoty, například běžně známý pěnový polystyren, pěnová melaminová pryskyřice, pěnové PVC a další hmoty. Nejsou ale tolik rozšířeny.
Jaká jsou specifika lepení pěnových hmot?
Na první pohled není lepení těchto materiálů nic složitého. Mnoho uživatelů z průmyslové praxe však záhy zjistilo, že lepit pěny není vůbec jednoduché, a pokud má výrobce garantovat kvalitu spojení pěny s pěnou nebo s jiným materiálem, dostává se do úzkých.
V případě polyuretanových (PU) pěn je na vině především jejich otevřená struktura. Protože pěny jsou formátovány řezáním, jsou póry zpravidla otevřené a velmi účinně vstřebávají jakékoliv tekutiny. Nakonec právě proto se z nich vyrábějí například houbičky na mytí nádobí. Sají samozřejmě i lepidlo. Účinnou metodou lepení je proto nástřik lepidla, a to nikoliv kolmo k povrchu, ale šikmo pod úhlem 30–45°. V případě lepení nábytku a matrací jsou velmi vhodná a na práci nenáročná kaučuková lepidla s obsahem organických rozpouštědel. Příkladem je lepidlo nové generace Unilep Spray H6 českého výrobce LEAR, a. s., Brno. Lepidlo je formulováno tak, aby nenarušovalo strukturu pěny, nezpůsobovalo její nabobtnání, neobsahovalo škodlivé aromatické uhlovodíky a aby měl lepený spoj dlouhou životnost při zachování měkkosti. Nanáší se stříkací pistolí s horní nádobkou a průměrem trysek od 1,5 do 2,5 mm. Vhodná pistole je například Walther Pilot Vario NG-K. Tlak vzduchu je doporučen okolo 4–5 atm (0,4–0,5 MPa). Šikmý nástřik lepidla zajistí, že lepidlo v podobě kapiček ulpí na povrchu pěny a nezateče do otevřených pórů. Lepidlo má velmi rychlý nástup lepivosti, proto je prakticky ihned po nastříkání možné lepit tvarované výrobky z pěny. Při použití kaučukových lepidel je potřeba vzít v úvahu fakt, že teplotní odolnost spoje leží v oblasti kolem 50 až 60 °C, a nehodí se proto pro tepelné izolace.
Jiným řešením, jak lepit PU pěny k sobě nebo ke dřevu, textiliím i některým nesavým materiálům, je použití vodou ředitelných dvousložkových lepidel. Používají se speciální lepidla pro tzv. sdružený nástřik lepidla a aktivátoru. Příkladem je novinka společnosti LEAR, a. s., Akrylep 427 s aktivátorem Leabond 2KA. Aktivátor je veden do pistole samostatným přívodem a vstřikuje se do proudu lepidla až za tryskou. Aktivátor zajistí okamžitou kontaktní lepivost vodou ředitelného lepidla. Není možné aktivátor zamíchat do lepidla předem, protože by došlo ke znehodnocení (sražení) lepidla. Tato lepidla mají ekologické výhody (žádné těkavé organické látky) a jsou při aplikaci nehořlavá. Nejlepší výsledky vykazují při lepení savých materiálů, protože voda obsažená v lepidle má lepší možnost úniku z místa spoje. Průkopníkem technologie sdruženého nástřiku je firma Walter Pilot (dvoucestná pistole Walter Pilot III 2K).
Vodou ředitelná lepidla zajistí teplotní odolnost až do 80 °C, některé typy ještě vyšší. To již postačuje nejen pro čalouněný nábytek, ale i pro mnoho jiných průmyslových použití.
Nastane-li požadavek na lepení polyetylenové (PE) pěny – Mirelonu – je situace zcela jiná. Polyetylen je materiál velmi obtížně lepitelný, protože díky jeho nízkému povrchovému napětí se chová jako voskovitý povrch se separačními účinky. Navíc Mirelon není prodyšný, má uzavřenou povrchovou strukturu, která neumožňuje vsáknutí vody nebo rozpouštědla. Jen velmi málo lepidel se na polyetylenu udrží. Pro lepení polyetylenu jsou vhodná lepidla s trvale lepivým účinkem, tzv. tlakově citlivá lepidla („samolepky“), některá kaučuková lepidla, jako již zmíněný Unilep Spray H6, ale nejlepší spojení poskytují určitá tavná lepidla. Tavné lepidlo je pevný materiál, dodávaný například v podobě granulí nebo pecek. V tavné komoře se lepidlo roztaví, dopraví vyhřívanou hadicí do pistole a nanáší nástřikem na jeden z lepených povrchů. Bez zbytečné prodlevy se do roztaveného lepidla přitiskne i druhý lepený materiál. Výhodou tavných lepidel je okamžité lepení, nepřítomnost emisí rozpouštědel, možnost lepit nesavé plochy. V průmyslové výrobě přepravních obalů se pro lepení Mirelonu osvědčilo tavné lepidlo Unimelt 105. Je vyrobeno na bázi polyolefinu, což je skupina polymerů, mezi něž patří i polyetylen, z něhož je Mirelon vyroben. Lepidlo je roztaveno na 170 °C a při dopadu na Mirelon je samozřejmě částečně ochlazeno vzduchem na teplotu kolem 120 °C. Teplotní odolnost spoje s tímto lepidlem je kolem 90 °C. Tavnou technologii dodává například renomovaná firma Robatech CZ, s. r. o., Plzeň.
Jak tedy lepit pěnové materiály?
Souhrnně lze uvést toto: pěnové materiály s otevřenými póry, jako má například PU pěna, je vhodné lepit pomocí stříkatelných kaučukových nebo speciálních disperzních lepidel, nanášených na pěnu zešikma. Naproti tomu pro uzavřené pěny, obzvláště pak špatně lepitelné PE pěny, je vhodné použít tavná lepidla na bázi polyolefinů. V každém případě je úspěšnější nanášení lepidel na pěny nástřikem než roztíráním.
Ing. Rudolf Beran
beran@lear.cz
Lear
