Zusammenfassung: Dieser Artikel analysiert die Anwendung und den Entwicklungstrend von lösungsmittelfreien Hochtemperatur-Retortenbeuteln aus Verbundmaterial und stellt die wichtigsten Punkte der Prozesskontrolle vor, einschließlich der Festlegung und Bestätigung der Beschichtungsmenge, des Feuchtigkeitsbereichs der Umgebung, der Parametereinstellung für den Gerätebetrieb und der Anforderungen an die Rohstoffe usw.
Die Dampfsterilisation ist seit vielen Jahren etabliert. In China wurden lösungsmittelfreie Klebstoffe aufgrund der späten Entwicklung fast ausschließlich für die Herstellung von Hochtemperatur-Verpackungen verwendet. Inzwischen haben sich lösungsmittelfreie Klebstoffe in China in den letzten zehn Jahren stark weiterentwickelt, mit bedeutenden Verbesserungen bei Ausrüstung, Rohstoffen, Personal und Technologie. Im Kontext nationaler Umweltschutzrichtlinien haben Farbdruckunternehmen, angetrieben durch die Steigerung der Produktionskapazität, die Entwicklung lösungsmittelfreier Klebstoffe vorangetrieben, um Gewinn und Wachstum zu erzielen. Daher findet der Einsatz lösungsmittelfreier Klebstoffe zunehmend breitere Anwendung, darunter Dampfsterilisation, Verpackung und Verpackung.
1. Das Konzept der Kochsterilisation und die Anwendung lösungsmittelfreier Klebstoffe
Die Sterilisation durch Kochen ist ein Verfahren, bei dem Bakterien in luftdichten Behältern durch Druck und Hitze abgetötet werden. Hinsichtlich der Anwendungsstruktur lassen sich Verpackungen für die Dampfsterilisation derzeit hauptsächlich in zwei Typen unterteilen: Kunststoff- und Aluminium-Kunststoff-Verpackungen. Die Garbedingungen werden in zwei Stufen unterteilt: Garen bei halbhoher Temperatur (über 100 °C).° C bis 121° C) und Kochen bei hohen Temperaturen (über 121° C bis 145° C) Lösungsmittelfreie Klebstoffe können nun die Sterilisation von Kochgeschirr bei 121 abdecken.° C und darunter.
Im Hinblick auf die anwendbaren Produkte möchte ich kurz die Einsatzmöglichkeiten einiger Produkte von Kangda vorstellen:
Kunststoffstruktur: WD8116 wird in NY/RCPP bei 121 seit Langem und ausgereift eingesetzt.° C;
Aluminium-Kunststoff-Struktur: Die Anwendung von WD8262 in AL/RCPP bei 121° C ist ebenfalls recht ausgereift.
Gleichzeitig ist die Toleranz von WD8262 gegenüber dem Medium (Ethylmaltol) bei Anwendungen mit Aluminium-Kunststoff-Strukturen, wie sie beim Kochen und Sterilisieren auftreten, ebenfalls recht gut.
2. Die zukünftige Entwicklungsrichtung des Hochtemperaturkochens
Neben den bekannten Drei- und Vierschichtstrukturen werden hauptsächlich PET, Aluminium, Newton und RCPP als Materialien verwendet. Mittlerweile finden jedoch auch andere Materialien Anwendung in Kochprodukten, wie beispielsweise transparente Aluminiumbeschichtungen und hochtemperaturbeständige Polyethylenfolien. Der Einsatz dieser Materialien ist aber noch nicht weit verbreitet, und ihre breite Anwendung bedarf weiterer, längerer Testphasen und zusätzlicher Verfahren. Prinzipiell können auch lösungsmittelfreie Klebstoffe eingesetzt werden; die praktische Wirksamkeit dieser Materialien soll von Druckereien geprüft und getestet werden.
Darüber hinaus verbessern lösungsmittelfreie Klebstoffe auch ihre Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Sterilisationstemperatur. Derzeit wurden bedeutende Fortschritte bei der Leistungsprüfung der lösungsmittelfreien Produkte von Konda New Materials unter Bedingungen von 125 °C erzielt.° C und 128° C, und es werden Anstrengungen unternommen, höhere Kochtemperaturen zu erreichen, wie z. B. 135° C Kochen und sogar 145° C-Kochen.
3. Wichtigste Anwendungs- und Prozesssteuerungspunkte
3.1Einstellung und Bestätigung der Klebstoffmenge
Heutzutage erfreuen sich lösungsmittelfreie Anlagen zunehmender Beliebtheit, und viele Hersteller haben im Umgang mit ihnen wertvolle Erfahrungen gesammelt. Dennoch benötigt die Sterilisation bei hohen Temperaturen weiterhin eine gewisse Menge an Zwischenschichtklebstoff (d. h. eine bestimmte Dicke), und die üblicherweise verwendete Klebstoffmenge reicht hierfür nicht aus. Daher sollte bei der Verwendung lösungsmittelfreier Klebstoffe für Verbundverpackungen für die Sterilisation die Klebstoffmenge erhöht werden. Empfohlen wird ein Bereich von 1,8–2,5 g/m².²。
3.2 Der Feuchtigkeitsbereich der Umgebung
Heutzutage erkennen viele Hersteller den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Produktqualität und messen ihm zunehmend Bedeutung bei. Nach Zertifizierungen und der Auswertung zahlreicher Praxisbeispiele wird empfohlen, die Luftfeuchtigkeit zwischen 40 % und 70 % zu halten. Bei zu niedriger Luftfeuchtigkeit muss die Luftfeuchtigkeit erhöht, bei zu hoher Luftfeuchtigkeit reduziert werden. Da ein Teil des Wassers in der Umgebung an der Reaktion des lösungsmittelfreien Klebstoffs beteiligt ist, kann ein zu hoher Wasseranteil das Molekulargewicht des Klebstoffs verringern und Nebenreaktionen hervorrufen, was die Hitzebeständigkeit beim Kochen beeinträchtigt. Daher ist es notwendig, die Konfiguration der A/B-Komponenten in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit gegebenenfalls anzupassen.
3.3 Parametereinstellungen für den Gerätebetrieb
Die Parametereinstellungen werden je nach Gerätemodell und -konfiguration angepasst; Spannungseinstellung und Dosiergenauigkeit sind allesamt Details der Kontrolle und Überprüfung. Der hohe Automatisierungsgrad, die Präzision und die einfache Bedienbarkeit lösungsmittelfreier Anlagen sind ihre Vorteile, doch sie unterstreichen auch die damit verbundene Sorgfalt und Umsicht. Wir haben stets betont, dass die lösungsmittelfreie Produktion ein akribischer Prozess ist.
3.4 Anforderungen an Rohstoffe
Gute Planarität, Oberflächenbenetzbarkeit, Schrumpfungsrate und gleichmäßiger Feuchtigkeitsgehalt der Dünnschichtrohstoffe sind notwendige Bedingungen für die vollständige Aushärtung von Verbundwerkstoffen.
- Die Vorteile lösungsmittelfreier Verbundwerkstoffe
Aktuell werden in der Industrie für Hochtemperatur-Koch- und Sterilisationsprodukte hauptsächlich lösungsmittelbasierte Klebstoffe für die Trockenverklebung verwendet. Im Vergleich zu Trockenverbundwerkstoffen bieten lösungsmittelfreie Verbundkochprodukte folgende Vorteile:
4.1Effizienzvorteile
Der Vorteil lösungsmittelfreier Klebstoffe liegt primär in der Steigerung der Produktionskapazität. Bekanntermaßen ist die Produktionsgeschwindigkeit bei der Verarbeitung von Hochtemperatur-Koch- und Sterilisationsmaterialien mittels Trockenkompositverfahren relativ gering und liegt üblicherweise bei etwa 100 m/min. Unter optimalen Bedingungen und mit guter Produktionssteuerung lassen sich 120–130 m/min erreichen. Im Normalfall sind es jedoch nur 80–90 m/min oder sogar weniger. Die grundlegende Ausbringungskapazität lösungsmittelfreier Klebstoffe und Kompositanlagen ist höher als die von Trockenkompositverfahren; die Kompositgeschwindigkeit kann bis zu 200 m/min erreichen.
4.2Kostenvorteil
Die Menge des auf lösungsmittelbasiertem Hochtemperatur-Kochkleber aufgetragenen Klebstoffs ist groß und wird im Wesentlichen auf 4,0 g/m² begrenzt.² Links und rechts beträgt der Grenzwert nicht weniger als 3,5 g/m².²；Selbst wenn die aufgetragene Klebstoffmenge bei lösungsmittelfreiem Kochkleber 2,5 g/m² beträgt.² Im Vergleich zu lösungsmittelbasierten Verfahren bietet es aufgrund seines hohen Klebstoffgehalts auch einen deutlichen Kostenvorteil.
4.3Vorteile in Bezug auf Sicherheit und Umweltschutz
Bei der Verwendung von lösemittelbasierten Hochtemperaturklebstoffen muss zur Verdünnung eine große Menge Ethylacetat zugesetzt werden, was umweltschädlich und sicherheitsgefährdend für die Produktionsstätte ist. Zudem besteht die Gefahr hoher Lösemittelrückstände. Lösemittelfreie Klebstoffe hingegen weisen diese Probleme nicht auf.
4.4Energiesparvorteile
Das Aushärtungsgrad von lösungsmittelbasierten Klebstoffverbundprodukten ist relativ hoch und liegt im Wesentlichen bei 50.° C oder höher; die Aushärtungszeit sollte mindestens 72 Stunden betragen. Lösemittelfreier Kochkleber reagiert relativ schnell, daher sind die Anforderungen an Aushärtungstemperatur und -zeit geringer. Üblicherweise beträgt die Aushärtungstemperatur 35 °C.° C~48° C und die Aushärtungszeit beträgt 24-48 Stunden, was den Kunden effektiv dabei helfen kann, den Zyklus zu verkürzen.
5. Schlussfolgerung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass lösungsmittelfreie Klebstoffe aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften seit vielen Jahren mit Farbdruckereien, Klebstoffherstellern und Herstellern von Anlagen zur Verarbeitung lösungsmittelfreier Verbundwerkstoffe zusammenarbeiten und sich gegenseitig unterstützen. Dadurch konnten wertvolle Erfahrungen und Kenntnisse in den jeweiligen Bereichen zusammengetragen werden. Wir sind überzeugt, dass lösungsmittelfreie Klebstoffe zukünftig ein breiteres Anwendungsspektrum haben werden. Die Entwicklungsphilosophie von Kangda New Materials lautet: „Wir arbeiten hart daran, Mehrwert für unsere Kunden zu schaffen und sie voranzubringen.“ Wir hoffen, dass unsere Hochtemperatur-Einbrennprodukte mehr Farbdruckereien dabei helfen können, neue Anwendungsgebiete für lösungsmittelfreie Verbundwerkstoffe zu erschließen.
Veröffentlichungsdatum: 22. Dezember 2023