Aplicações

Cola para fecho de caixas de cartão: como escolher e validar

O fecho de caixas de cartão ondulado parece simples, mas é uma das aplicações em que pequenos desvios de processo se transformam em caixas abertas, reclamações e paragens de linha. Este guia reúne os critérios para escolher a cola, os fatores de processo a controlar e os ensaios que ajudam a confirmar que o fecho aguenta o que a sua cadeia logística lhe exige.

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A aplicação e as suas exigências

No fecho de caixas, a cola une as abas do cartão durante um tempo muito curto, geralmente na fase final de uma linha de encaixotamento ou de uma fechadora automática. A união tem de ser formada em poucos instantes, resistir à compressão que a mantém fechada enquanto a cola ganha coesão e, depois, suportar empilhamento, vibração, variações de temperatura e manuseamento até ao destino.

Para a maioria das aplicações usam-se colas termofusíveis, porque fixam depressa e permitem velocidades de linha elevadas. Há também sistemas à base de água ou de cura a frio, que ganham relevância quando a reciclabilidade da embalagem entra nos requisitos do cliente. Mais adiante abordamos esse ponto.

A falha mais conhecida é a caixa que volta a abrir depois de fechada. Na terminologia do setor fala-se em «pop open» e trata-se de um problema frequente quando o fecho não fica corretamente selado após a compressão. [1]

Combinações de materiais a considerar

Antes de falar de cola, convém caracterizar o cartão. A mesma cola pode comportar-se de forma diferente consoante a superfície, a porosidade e a origem da fibra. Reúna estes dados e partilhe-os com o fornecedor:

VariávelPorque importaO que verificar
Tipo de cartão (kraft, reciclado, com revestimento)Condiciona a absorção da cola e a ancoragem à fibraPeça ao fornecedor que confirme a adequação à sua qualidade de cartão
Impressão, vernizes e tratamentos de superfíciePodem criar uma barreira entre a cola e a fibraIdentifique a zona de colagem e se há verniz ou tinta nessa área
Humidade e pó do cartãoAfetam a molhagem e a aderênciaRegiste as condições de armazenamento antes da linha
Gramagem e rigidez das abasDeterminam a força de retorno que tenta reabrir a caixaIndique o formato e o peso do conteúdo
Condições de expedição e armazenamentoFrio, calor e humidade alteram o desempenho do fechoDescreva a rota e o tempo previsto em armazém

O cartão ondulado é maioritariamente fibra recuperada. A FEFCO indica que as fibras recicladas representam 88 % da matéria-prima da nova embalagem de cartão ondulado, o que torna a variabilidade da fibra um dado a ter em conta ao validar o fecho. [2]

Fatores de processo

Na prática, a maioria dos problemas de fecho tem origem no processo e não na formulação. Por isso, antes de trocar de cola, convém rever os parâmetros da linha.

O primeiro é a temperatura de aplicação. Uma temperatura incorreta está entre as causas de «preset», situação em que o cordão de cola solidifica antes de as superfícies serem comprimidas e de a união se formar. [1]

O segundo é a compressão. Uma compressão deficiente é apontada como causa de reabertura da caixa, independente do preset. Verifique a pressão e o tempo de contacto da secção de compressão, o alinhamento das abas e o desgaste de guias e cintas. [1]

  • Posição, comprimento e quantidade do cordão de cola em relação à aresta da aba.
  • Tempo entre a aplicação da cola e a compressão, sobretudo quando a velocidade da linha muda.
  • Estado dos bicos, filtros e mangueiras, que influencia a regularidade do cordão.
  • Temperatura ambiente e correntes de ar junto à linha, especialmente em armazéns com portas abertas.
  • Folgas do formato da caixa: caixas demasiado cheias ou mal esquadriadas aumentam a tensão nas abas.

Para uma visão mais ampla de equipamentos e parâmetros, consulte o guia sobre colas termofusíveis para embalagem.

Como testar o fecho

O ensaio mais útil é o mais simples: abrir caixas fechadas na linha e observar a superfície de colagem. Uma boa rotina de verificação inclui confirmar se há cola nos dois lados da caixa e se o arranque de fibra é parcial ou inexistente. [1]

A aparência do cordão ajuda a distinguir a causa. Um cordão achatado, um arranque de fibra ligeiro ou atípico e linhas de fratura na cola são indícios habituais de falha a frio. [1]

Já a falha por excesso de calor costuma manifestar-se por compressão irregular do cordão, bolhas na cola e fios de cola entre os dois substratos. [1]

  • Recolha amostras no arranque, a meio e no fim do turno, e depois de paragens longas.
  • Abra as caixas logo a seguir ao fecho e outra vez após o tempo de armazenamento realista.
  • Repita o ensaio nas condições mais exigentes da sua cadeia, como frio, calor ou humidade elevada.
  • Registe fotografias do cordão e da superfície aberta para comparar entre lotes e fornecedores.

Se a embalagem sofre calor durante o transporte ou armazenamento, peça ao fornecedor dados de resistência térmica. Existe um método de ensaio da ASTM, o D4498, que determina a temperatura a que provetes colados com cola termofusível se separam sob carga estática em corte. Pergunte se os valores que lhe apresentam foram obtidos com esse método e em que condições. [3]

Reciclabilidade e escolha do tipo de cola

Cada vez mais clientes pedem embalagens compatíveis com a reciclagem. A FEFCO afirma que a reciclabilidade depende da composição e do desenho da embalagem, bem como da forma como é recolhida, separada e entregue para reprocessamento. [4]

Segundo a Packaging Europe, nas orientações da FEFCO sobre reciclabilidade do cartão ondulado a preferência vai para colas de cura a frio, curáveis ou solúveis em água, em vez de termofusíveis. [4]

Se esse requisito se aplicar ao seu produto, compare alternativas como as colas à base de água com a solução termofusível atual, avaliando também o impacto na velocidade de linha e no tempo de fixação. Peça sempre ao fornecedor a documentação que sustenta a adequação ao seu caso.

Erros comuns

  • Mudar de cola sem rever temperatura, compressão e alinhamento, quando a causa está no processo.
  • Testar apenas caixas acabadas de fechar e não depois de armazenamento ou transporte.
  • Ignorar variações de cartão entre lotes ou fornecedores.
  • Aplicar cola só num dos lados da união ou fora da zona prevista.
  • Aumentar a quantidade de cola para compensar compressão insuficiente, o que pode causar fios de cola e desperdício.
  • Não registar os parâmetros da linha quando ocorre uma falha, o que impede a análise da causa.

Quando precisar de comparar famílias de produtos para outras aplicações da sua fábrica, o guia geral de adesivos industriais pode servir de ponto de partida.

Perguntas frequentes

Porque é que as minhas caixas voltam a abrir depois de fechadas?

As causas habituais são compressão insuficiente ou a cola solidificar antes de as abas serem pressionadas, por exemplo por temperatura de aplicação incorreta. Comece por rever esses dois pontos na linha. [1]

Como sei se o problema é de calor ou de frio?

Observe a cola numa caixa aberta. Bolhas e fios entre as abas sugerem excesso de calor, enquanto um cordão achatado e fraturas na cola apontam para falha a frio. [1]

Posso usar cola à base de água para fechar caixas?

Depende da velocidade da linha, do cartão e do tempo de fixação exigido. Peça ao fornecedor uma avaliação com o seu cartão e o seu equipamento antes de decidir.

Que informação devo dar ao fornecedor de cola?

Indique o tipo de cartão, o formato e o peso da caixa, a velocidade da linha, o equipamento de aplicação e as condições de armazenamento e transporte. Inclua fotografias de falhas, se existirem.

Fontes

  1. Troubleshooting hot melt pop opens - Henkel Adhesives
  2. Circular by nature - FEFCO (European Federation of Corrugated Board Manufacturers)
  3. D4498 Standard Test Method for Heat-Fail Temperature in Shear of Hot Melt Adhesives - ASTM International
  4. Corrugated Packaging Recyclability Guidelines launched by FEFCO - Packaging Europe