Actas
El uso de una llama de gas para mejorar la adhesión en superficies difíciles de humectar, especialmente en poliolefinas como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP), fue introducido por primera vez en la década de 1950 por el profesor Werner Kreidl en los EE. UU. y desde entonces se conoce como el proceso Kreidl.
En este proceso, la superficie a tratar se expone a la acción directa de una llama de gas abierta durante un breve periodo de tiempo. Esta llama funciona con un exceso definido de oxígeno, lo que crea una atmósfera oxidante. El factor decisivo no es el aporte de calor, sino la modificación química específica de la superficie mediante las especies reactivas presentes en la llama.
La alta temperatura de la llama rompe temporalmente los enlaces moleculares existentes en la capa superior del sustrato. En la zona oxidante de la llama, se forman radicales reactivos y grupos funcionales, en particular grupos hidroxilo (–OH), carboxilo (–COOH) y carbonilo (–C=O), que pueden incorporarse a la matriz polimérica. Esto polariza específicamente la superficie, originalmente apolar y químicamente inerte.
La introducción de estos grupos polares aumenta la energía superficial del material, lo que mejora significativamente su humectabilidad. Esto es fundamental para la adhesión segura y permanente de recubrimientos posteriores, como tintas de impresión, barnices o adhesivos. El efecto suele ser medible inmediatamente después del tratamiento y se mantiene estable durante un cierto tiempo con un almacenamiento adecuado.
Un aspecto crítico del tratamiento con llama es el ajuste preciso de la mezcla de gas y aire. Solo con un exceso constante y suficiente de oxígeno se puede lograr la activación química deseada sin dañar la superficie. Por otro lado, las llamas inestables o subestequiométricas pueden provocar una activación insuficiente o incluso dañar el material, por ejemplo, debido a un sobrecalentamiento local.
La eficacia del tratamiento puede verificarse midiendo la energía superficial. Además del método habitual para determinar el ángulo de contacto, en la práctica industrial se suelen utilizar tintas de prueba con tensiones superficiales definidas. Estas permiten una evaluación rápida, cualitativa o semicuantitativa, del éxito del tratamiento directamente en el entorno de producción.
En general, el tratamiento con llama es un proceso establecido, robusto y con capacidad para su aplicación en línea para la activación de superficies, que se utiliza ampliamente, especialmente para plásticos no polares y resistentes al calor.