Compoundier-Systeme für Schmelzklebestoffe

Heute wird davon ausgegangen, dass der erste Klebstoff den Menschen verwendet haben, ein Schmelzkleber war: Schon vor mindestens 45.000 Jahren wurde Birkenpech verwendet um Stein und Holz von Waffen und Werkzeugen miteinander zu verbinden. Die unterschiedlichen Schmelzkleber-Produkteklassen reichen von Haftklebern (PSHM – Pressure Sensitive Hot Melt) über heiss-applizierte Schmelzkleber (HAHM – Hot Applied Hot Melt) bis hin zu UV- oder Wärme-aktivierten, reaktiven Schmelzklebern.

Gegenüber klassischen Klebstoffen punkten Schmelzkleber durch verschiedene Merkmale: Die Produkte können schnell verarbeitet werden und erhalten durch das Abkühlen rasch die entsprechenden Eigenschaften, ohne Aushärten bei lösungsmittelbasierten oder Reaktion bei 2-Komponenten Systemen. Verschiedenste Materialien und Oberflächen können sicher miteinander verbunden werden. Zudem hat die Klebefuge hat eine gewisse Elastizität. Diese besonderen Eigenschaften erfordern heute spezielle Hotmelt Compoundier-Systeme.

Typische Anwendungen

So konnten sich die diese Werkstoffe aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften in vielen Anwendungen hervorragend etablieren. Dazu gehören beispielsweise Hotmelt- oder Schmelzklebstoffanwendungen in der Verpackungsindustrie bei denen unterschiedliche Träger mit Schmelzklebern beschichtet werden. In der Bekleidungs-, Textil-und Schuhindustrie widerstehen die entsprechend geklebten Verbindungen hohen Belastungen in der Anwendung wie auch bei der Reinigung. In der Elektrotechnik werden Baugruppen damit fixiert, geschützt durch teilweises Eingiessen sowie auch deren Funktionen erweitert. Viele weitere Anwendungen sind bekannt – nicht zuletzt im Heimwerkerbereich.

Anforderungen an die Aufbereitung von Hotmelt

Aufgrund der geschilderten Eigenschaften und Funktionen sind Schmelzkleber anspruchsvollen High-Tech Compounds geworden, die immer weiter entwickelt und mit denen neue Anwendungen erschlossen werden. Der BUSS Ko-Kneter und das BUSS Compoundier-System werden schon seit Jahrzehnten äusserst erfolgreich für die unterschiedlichen Produkteklassen eingesetzt. Für den Compoundiervorgang sind das Handhaben und Zuführen der Formulierungs-Komponenten wie Polymere, Harze, Weichmacherund Additive in unterschiedlichen Aggregatszuständen und unterschiedlichster Viskosität, wie auch Füll- und Verstärkungsstoffe von grosser Bedeutung. Die hervorragenden dispersiven und distributive Mischvorgänge bei moderaten Schergeschwindigkeiten und einstellbare Produkttemperaturen sind die entscheidenden Erfolgsfaktoren um die gewünschten Eigenschaftsprofile zu erzielen.

Der BUSS Ko-Kneter kann seine spezifischen Fähigkeiten in diesen Anwendungen hervorragend zur Geltung bringen: Die durch das Wirkprinzip gegebene enorm hohe Anzahl von Mischzyklen bei moderaten, einstellbaren Schergeschwindigkeiten erlaubt höchste Mischeffizienz auf kurzen Verfahrenslängen bei engen Verweilzeitspektren. Entgasungsvorgänge stellen sicher, dass keine Luft und weitere flüchtige Begleitstoffe im Produkt verbleiben. Mit dem zweistufigen System des BUSS Ko-Kneters und dem BUSS Compoundiersystems werden das Compoundieren und der Druckaufbauschritt konsequent voneinander entkoppelt. So können die Verfahrensschritte unabhängig optimiert und mit dem Druckaufbauorgan die gegebenenfalls nachfolgende Direktverarbeitung gespiesen werden.

Batch-Verfahren spielen immer noch eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Schmelzklebern. Die erweiterten Anforderungen an die heutigen und zukünftigen Produkte wie z.B. Konstanz der Qualität, Nachverfolgbarkeit und Verfügbarkeit der Anlagen, machen kontinuierliche Verfahren oft zum Königsweg. Der modulare und dadurch anpassbare Aufbau der ganzen Anlage und die breit abgestützte BUSS Verfahrensexpertise in der Compoundierung – auch bezüglich der Umstellung von Batch- auf kontinuierliche Verfahren, machen die BUSS Systemlösung zur exzellenten Wahl für das Compoundieren von Schmelzklebern.

Nahaufnahme einer Heißklebepistole mit Klebstofftropfen

Typisches Anlagenlayout für Hotmelt

Typisches Anlagenlayout für ein Hotmelt- oder Schmelzklebstoff-Compoundiersystem

BUSS Compoundiersysteme bieten folgende spezifische Vorteile

  • Intensives Mischen bei tiefem spezifischem Energieeintrag
    Mehrflügelige BUSS Compounder der neusten Generation erzielen ein höhere Mischwirkung bei einem um insgesamt 15–40 % niedrigeren spezifischen Energieeintrag. Dies liegt an einer höheren Zahl an Mischzyklen, die optimal auf die jeweiligen Prozesszone im BUSS Compoundier-Systems abgestimmt ist. Die zum Aufschmelzen erforderliche Energie wird nahezu ausschließlich mechanisch (dissipativ) als Scherenergie eingeleitet.

  • Flexible Konfiguration des Verfahrensteils
    Schneckenelemente, Auskleidungsschalen und Knetbolzen sind leicht auszutauschende Komponenten, die durch Öffnen des aufklappbaren Verfahrensteils des BUSS Ko-Kneters einfach zugänglich sind. All diese Elemente können ohne Ausbau von Gehäuse oder der Schneckenwelle ausgetauscht werden.

  • Präzise Temperaturführung
    Der BUSS Ko-Kneter erlaubt eine präzise Temperaturführung aufgund einer kontrollierten Energieeinleitung und gleichförmigen, moderaten Scherraten, sowie deren Temperaturüberwachung durch Thermoelemente, die in von Polymer umgebenen, hohlgebohrten Knetbolzen an relevanten Positionen entlang des Verfahrensteils montiert sind.

  • Intensives distributives Mischen
    Der BUSS Ko-Kneter gewährleistet ein intensives verteilendes Mischen, da die Überlagerung von Rotation und Axialbewegung der Misch- und Knetschnecke Dehnströmungen bewirkt sowie eine grosse Anzahl an Scheroberflächen und dabei ein kanalübergreifendes Mischen erzeugt.

  • Flüssigkeitseinspritzung an jeder Bolzenposition
    Einspritzbolzen, die im Buss Ko-Kneter an jeder Position entlang des Verfahrensteils montiert werden können, ermöglichen das Einspritzen von Flüssigkomponenten direkt in das geschmolzene Polymer an der für das Verfahren optimalen Stelle. Der Mischvorgang beginnt unmittelbar, ohne Verschmierung an der Gehäusewand, und ermöglicht eine Einmischung auf kürzester Verfahrenslänge.

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