Le plasma atmosphérique : une technologie indispensable qui résout tous les problèmes d’adhésion lors de la fabrication des emballages. En modifiant à un niveau moléculaire la surface des matériaux comme le papier, les plastiques et les surfaces vernies, la plasma améliore l’adhérence des surfaces réputées difficiles à coller.
Le plasma atmosphérique pour le pliage-collage
Le pliage-collage est une étape importante dans la fabrication des emballages en carton, en papier ou en plastique. Les emballages pour l’alimentaire, la pharmacie, la cosmétique et les biens de consommation ont tous besoin d’être pliés et collés.
Lors de la fabrication des emballages, le matière première est d’abord imprimée, puis découpée, pliée et collée. Le processus de pliage-collage est effectué à des vitesses allant de 20 m/min à 400 m/min.
Bien que le matériau de base des emballages soit essentiellement du carton, celui-ci est souvent enduit pour modifier son aspect. Parmi les revêtements utilisés, on peut citer le PP, le PET et le PVC. Le carton peut également être vernis ou métallisé. Les emballages entièrement en plastique sont également présents sur la marché.
Les problématiques d’adhésion
La carton est une matière très facile à coller en raison de l’état de sa surface. En effet, en observant bien la structure de carton, on s’aperçoit qu’il est poreux en raison de l’arrangement désordonné des fibres du papier. Par capillarité, une colle liquide va naturellement pénétrer les fibres du carton et permettre un bon collage.
Mais si le carton a été enduit, verni, métallisé ou plastifié, sa surface est lisse et un liquide en contact avec une telle surface ne pourra pas s’accrocher mécaniquement. Cette difficulté est accentuée par la composition chimique de ces revêtements, dont la faible énergie de surface conduit à une adhérence faible. La colle, ou n’importe quel autre produit liquide, ne peut alors pas s’étaler et adhérer efficacement sur la surface.
En effet, la mauvaise capacité d’adhésion des plastiques, des vernis ou des métaux avec les liquides est due à leurs faibles énergies de surface. Dans le cas des adhésifs, la faible énergie de surface empêche la colle de s’étaler et d’adhérer à la surface. En réponse à ce problème, plusieurs solutions de traitement de surface existent.
La première solution consiste à éviter que les zones à coller ne soient enduites, préservant ainsi les propriétés du carton brut. Cette solution, couramment utilisée, nécessite un outillage particulier et coûteux, qui doit être réajusté pour chaque emballage spécifique. La seconde solution consiste à poncer la surface à coller, pour modifier mécaniquement la structure et améliorer l’adhérence de la colle. Cette méthode nécessite de la précision et, de plus, est peu efficace sur les surfaces plastiques. La troisième solution consiste à traiter chaque lot de cartons avant leur chargement sur la ligne de pliage-collage avec la technologie corona mais cette solution est coûteuse et logistiquement très compliquée à mettre en place.
La solution Plasma Atmosphérique
L’utilisation du plasma atmosphérique est une solution alternative aux problèmes d’adhésion. Technologie bien connue et reconnue dans la plasturgie, le traitement de surface par plasma atmosphérique modifie l’extrême surface du matériau pour améliorer l’adhérence d’une encre, d’une peinture, d’un vernis ou d’une colle. Outre son extrême efficacité, le succès du plasma tient à sa facilité d’utilisation, sa répétabilité et son faible coût.
Le principe de la technologie consiste à faire passer un gaz, tel que de l’air comprimé, à travers une décharge électrique. Le gaz devient alors un plasma qui est soufflé directement sur le matériau à traiter. L’énergie contenue dans le plasma provoque une réaction chimique qui, dans un premier temps, éradique tout résidu organique sur la surface puis, au niveau moléculaire, greffe de nouvelles fonctionnalités. Ces nouvelles fonctionnalités, majoritairement polaires, augmentent l’énergie de surface et donc de la capacité adhésive du matériau traité.
La plupart des matières plastifiées et vernies ont une faible énergie de surface. Dans le cas des plastiques, cela est généralement dû à la nature même du matériau mais également à la migration en surface des additifs utilisés dans leur fabrication. La double action nettoyante et chimique du plasma élimine tous les résidus présents à la surface et modifie également la nature de la surface traitée, augmentant ainsi les propriétés adhésives du matériau pour garantir les qualités adhésives demandées.
ULS Omega : sécurité et facilité d’intégration
Avec la technologie ULS par AcXys Technologies, le plasma atmosphérique devient la solution de choix aux problèmes de pliage-collage. Adapté au traitement à grande vitesse de petites largeurs (jusqu’à 2cm par buse plasma), l’ULS permet de préparer la surface d’un rabat à coller en un seul passage. Le module ULS a été spécialement conçu pour être très compact afin de faciliter son intégration.
Plusieurs buses peuvent être utilisées simultanément pour traiter plusieurs zones. Celles-ci peuvent être intégrées dans la ligne de pliage-collage dans la zone de pliage des rabats. Le système ULS traitant chaque pièce de carton juste avant le collage, il est possible de traiter tous les types de cartons pour permettre le collage sans autre préparation de surface préalable.
