Zusammenfassung: Der Artikel analysiert detailliert den Einfluss der Verlaufseigenschaften des Klebstoffs auf die Qualität im Laminierprozess. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass die Verlaufsleistung nicht allein anhand des Vorhandenseins von … beurteilt werden sollte.Bei „weißen Flecken“ oder „Blasen“ kann die Transparenz der laminierten Produkte als Bewertungsmaßstab für die Nivellierungsleistung des Klebstoffs dienen.
1. Das Problem der Blasenbildung und das Nivellieren des Klebstoffs
Weiße Flecken, Blasen und mangelnde Transparenz sind häufige Qualitätsmängel bei der Verarbeitung von Verbundwerkstoffen. In den meisten Fällen führen Verarbeiter diese Mängel auf eine unzureichende Nivellierung des Klebstoffs zurück.
1.1 Dieser Klebstoff ist nicht dieser Klebstoff.
Verarbeiter von Verbundwerkstoffen können ungeöffnete und unbenutzte Klebstofffässer an die Lieferanten zurücksenden, wenn sie der Ansicht sind, dass der Klebstoff schlecht verlief, oder Beschwerden oder Reklamationen bei den Lieferanten einreichen.
Es ist zu beachten, dass es sich bei dem Klebstoff, der als unzureichend im Verlaufsprozess angesehen wird, um eine vom Kunden selbst zubereitete/verdünnte „Klebstofflösung“ mit einer bestimmten Viskosität handelt. Der zurückgesendete Klebstoff ist der ungeöffnete Originaleimer.
Diese beiden Eimer „Klebstoff“ sind völlig unterschiedliche Konzepte und Dinge!
1.2 Bewertungskriterien für die Klebstoffnivellierung
Die technischen Indikatoren zur Beurteilung der Verlaufseigenschaften von Klebstoffen sollten Viskosität und Oberflächenbenetzungsspannung sein. Genauer gesagt ist die „Fließfähigkeit des Klebstoffs“ eine Kombination aus „Fließfähigkeit des Klebstoffs“ und „Benetzbarkeit des Klebstoffs“.
Bei Raumtemperatur beträgt die Oberflächenbenetzungsspannung von Ethylacetat etwa 26 mN/m.
Die ursprüngliche Konzentration (Feststoffgehalt) von lösemittelbasierten Polyurethanklebstoffen, die in der Verbundwerkstoffverarbeitung eingesetzt werden, liegt üblicherweise zwischen 50 % und 80 %. Vor der Verarbeitung des Verbundwerkstoffs müssen die genannten Klebstoffe auf eine Arbeitskonzentration von etwa 20 % bis 45 % verdünnt werden.
Da der Hauptbestandteil der verdünnten Klebstoff-Arbeitslösung Ethylacetat ist, wird die Oberflächenbenetzungsspannung der verdünnten Klebstoff-Arbeitslösung der Oberflächenbenetzungsspannung von Ethylacetat selbst ähnlicher sein.
Solange also die Oberflächenbenetzungsspannung des verwendeten Verbundsubstrats die grundlegenden Anforderungen der Verbundverarbeitung erfüllt, ist die Benetzbarkeit des Klebstoffs relativ gut!
Die Viskosität dient zur Beurteilung der Fließfähigkeit von Klebstoffen. In der Verbundwerkstoffverarbeitung bezeichnet die sogenannte Viskosität (auch Verarbeitungsviskosität genannt) die Zeit in Sekunden, die die Klebstoffflüssigkeit beim Ausfließen aus dem Viskositätsbecher benötigt. Gemessen wird dies mit einem speziellen Viskositätsbechermodell. Klebstoffe, die aus unterschiedlichen Sorten von Rohleim hergestellt werden, weisen dieselbe Verarbeitungsviskosität und somit dieselbe Fließfähigkeit auf.
Unter sonst unveränderten Bedingungen gilt: Je niedriger die „Verarbeitungsviskosität“ der mit dem gleichen Rahmenklebstoff hergestellten „Arbeitsflüssigkeit“ ist, desto besser ist ihre „Klebstofffließfähigkeit“!
Genauer gesagt gilt für verschiedene Klebstoffsorten: Wenn der Viskositätswert der verdünnten Arbeitslösung 15 Sekunden beträgt, dann weist die mit diesen Klebstoffsorten hergestellte Arbeitslösung die gleiche „Klebstoffnivellierung“ auf.
1.3 Die Verlaufseigenschaften des Klebstoffs sind eine Charakteristik der Klebstoffflüssigkeit.
Manche Alkohole bilden beim Öffnen des Fasses keine zähflüssige Flüssigkeit, sondern ein gelartiges, unfließliches Geschoss. Sie müssen daher mit einer geeigneten Menge organischem Lösungsmittel gelöst und verdünnt werden, um die gewünschte Klebstoffkonzentration und -viskosität zu erreichen.
Es liegt auf der Hand, dass die Verlaufsleistung des Klebstoffs eine Bewertung der Arbeitslösung in einer bestimmten „Arbeitskonzentration“ darstellt und nicht eine Bewertung des unverdünnten Original-Fassleims.
Daher ist es falsch, die mangelhafte Verlaufsform des Klebstoffs auf die allgemeinen Eigenschaften einer bestimmten Marke von Original-Eimerkleber zurückzuführen!
2. Faktoren, die die Nivellierung des Klebstoffs beeinflussen
Bei der verdünnten Klebstofflösung gibt es jedoch tatsächlich Unterschiede im Klebstoffwassergehalt!
Wie bereits erwähnt, sind die wichtigsten Indikatoren zur Beurteilung der Verlaufsleistung von Klebstoffen die Oberflächenbenetzungsspannung und die Verarbeitungsviskosität. Die Oberflächenbenetzungsspannung zeigt innerhalb des üblichen Konzentrationsbereichs keine signifikanten Veränderungen. Daher liegt die Ursache für eine unzureichende Verlaufsleistung des Klebstoffs darin, dass die Viskosität des Klebstoffs während des Applikationsprozesses aufgrund bestimmter Faktoren anormal ansteigt, was zu einer Verschlechterung der Verlaufsleistung führt.
Welche Faktoren können während der Anwendung zu Veränderungen der Viskosität des Klebstoffs führen?
Es gibt zwei Hauptfaktoren, die Veränderungen der Viskosität von Klebstoffen verursachen können: die Temperatur des Klebstoffs und die Konzentration des Klebstoffs.
Unter normalen Umständen nimmt die Viskosität einer Flüssigkeit mit steigender Temperatur ab.
In den von verschiedenen Klebstoffherstellern bereitgestellten Gebrauchsanweisungen werden üblicherweise die Viskositätswerte der Klebstofflösung (vor und nach der Verdünnung) angegeben, die mit einem Rotationsviskosimeter oder Viskositätsbecher bei einer Flüssigkeitstemperatur von 20 °C oder 25 °C (d. h. der Temperatur der Klebstofflösung selbst) gemessen wurden.
Wenn die Lagertemperatur des Originalbehälters mit Klebstoff und Verdünnungsmittel (Ethylacetat) beim Kunden über oder unter 20 °C bzw. 25 °C liegt, weicht auch die Temperatur des zubereiteten Klebstoffs von diesen Werten ab. Folglich ist die tatsächliche Viskosität des zubereiteten Klebstoffs niedriger als der im Handbuch angegebene Wert. Im Winter kann die Temperatur des zubereiteten Klebstoffs unter 5 °C, im Sommer hingegen über 30 °C liegen.
Es ist zu beachten, dass Ethylacetat ein extrem flüchtiges organisches Lösungsmittel ist. Während der Verflüchtigung von Ethylacetat wird der Klebstofflösung und der Umgebungsluft eine große Menge Wärme entzogen.
Derzeit sind die meisten Laminieranlagen in Verbundwerkstoffmaschinen offen und mit lokalen Absaugvorrichtungen ausgestattet, wodurch eine große Menge Lösungsmittel aus der Klebstoffscheibe und dem Klebstoffzylinder verdunstet. Beobachtungen zufolge kann die Temperatur der Klebstoffflüssigkeit in der Klebstoffwanne nach einer gewissen Betriebszeit mitunter mehr als 10 °C unter der Umgebungstemperatur liegen!
Mit sinkender Temperatur des Klebstoffs steigt dessen Viskosität allmählich an.
Die Verlaufsleistung von lösungsmittelbasierten Klebstoffen verschlechtert sich also mit zunehmender Betriebsdauer der Geräte allmählich.
Mit anderen Worten: Wenn Sie die Stabilität der Verlaufsform von lösungsmittelbasierten Klebstoffen gewährleisten wollen, sollten Sie einen Viskositätsregler oder ähnliche Mittel verwenden, um die Viskosität des Klebstoffs während des gesamten Anwendungsprozesses konstant zu halten.
3. Bewertungskriterien für korrekte Ergebnisse der Klebstoffnivellierung
Die Bewertung des Verlaufs des Klebstoffs sollte eine Charakteristik des Verbundprodukts in einem bestimmten Stadium sein, wobei sich der Verlauf des Klebstoffs auf das Ergebnis nach dem Auftragen des Klebstoffs bezieht. So wie die „ausgelegte Höchstgeschwindigkeit“ eines Autos eine Produktspezifikator ist, stellt die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Straßenverkehr unter bestimmten Bedingungen ein anderes Ergebnis dar.
Eine gute Verlaufseigenschaften des Klebstoffs sind die Grundvoraussetzung für ein gutes Verlaufsergebnis. Allerdings führt eine gute Verlaufsleistung des Klebstoffs nicht zwangsläufig zu einem guten Verlaufsergebnis. Selbst bei einer schlechten Verlaufsleistung des Klebstoffs (z. B. aufgrund hoher Viskosität) lassen sich in bestimmten Fällen gute Verlaufsergebnisse erzielen.
4. Der Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der Klebstoffglättung und den Phänomenen von „weißen Flecken“ und „Blasen“
Unerwünschte Ergebnisse bei Verbundwerkstoffen sind unter anderem weiße Flecken, Blasen und mangelnde Transparenz. Die Ursachen hierfür sind vielfältig, und eine ungleichmäßige Klebstoffverteilung ist nur eine davon. Allerdings ist die Ursache für eine ungleichmäßige Klebstoffverteilung nicht allein auf eine ungleichmäßige Verteilung zurückzuführen!
Eine unzureichende Nivellierung des Klebstoffs führt nicht zwangsläufig zu weißen Flecken oder Blasen, kann aber die Transparenz der Verbundfolie beeinträchtigen. Ist die Mikroebenheit des Verbundsubstrats mangelhaft, besteht selbst bei guter Nivellierung durch den Klebstoff die Möglichkeit von weißen Flecken und Blasen.
Veröffentlichungsdatum: 17. Januar 2024