Follmann und Nordson haben eine bisher wenig beachtete Ursache für fehlerhaft geklebte Verpackungen im Detail untersucht.
Fachleute des Mindener Klebstoffherstellers Follmann und Nordson, Marktführer bei Präzisionsanlagen zum Auftragen von Klebstoffen, haben einen bislang unterschätzten Effekt als Ursache für fehlerhaft geklebte Verpackungen gefunden und untersucht. Es hat sich gezeigt, dass der Druck, mit dem ein Klebstoff auf das Substrat aufgetragen wird, laut Expertenmeinung für Störungen im Produktionsprozess verantwortlich sein kann.
Die Ursachenforschung war nötig, weil sich bei fertig geklebten Waren immer wieder und ohne erkennbaren Grund die eigentlich sauber geklebten Decklaschen lösen. Das führt dazu, dass die Ware daraufhin erneut verpackt oder neu produziert werden muss. Für die Verarbeiter fallen enorme Kosten an, ohne dass bislang die Frage geklärt werden konnte, ob ein Fehler an der Maschine oder am Klebstoff vorliegt.
Des Weiteren wurden Maschinenparameter untersucht, da falsch eingestellte Anlagen nicht nur Fehlklebungen, sondern auch unerwünschte Anhäufungen (Engelshaar) von Klebstoff an den Auftragsvorrichtungen der Maschinen verursachen können. Dies mit der Konsequenz, dass, z.B. Förderbänder durch unzählige, kleine Klebstoffspritzer verschmutzt werden können oder es zu anderen Problemen kommt, die zu vermehrten Maschinenstillständen führen können.
Hintergrund der gemeinsamen Ursachenanalyse von Follmann und Nordson waren neueste Untersuchungen an der offenen Klebstoffraupe im Technikum von Follmann. Bei einem bestimmten Verhältnis der Auftragsmenge, des Drucks sowie der Auftragsgeschwindigkeit beginnt der Klebstoff plötzlich unkontrolliert zu schäumen. Dieser ungewollte Effekt beschäftigte die Experten des Mindener Klebstoffherstellers Follmann intensiv und wurde bei Klebstoffen unterschiedlichster Hersteller nachgewiesen. Gemeinsam wurde der gleiche Effekt auf der Hotmelt-Auftragsanlage im Technikum vom Systemhersteller Nordson bestätigt.
In einem Laborversuch wurde anhand eines Klebstoffes der Produktionsprozess simuliert, basierend auf einem Düsendurchmesser von 0,36 Millimetern sowie einem variablen Eingangsluftdruck und einer versuchsabhängigen Auftragsgeschwindigkeit. Düse und Karton, die im rechten Winkel zueinander stehen, hatten im Versuchsaufbau einen Abstand zwischen 1 bis 100 Millimetern. Solche Einstellgrößen werden in der täglichen Praxis häufig beim Verschluss von Sammel- oder Einzelkartons verwendet. Bis zu einem gewissen Druck im Klebstoffsystem trat der Verschäumungseffekt beim verwendeten Klebstoff nicht auf. Dieser stellte sich erst mit steigendem Druck ein.
Das Team aus den Firmen Nordson und Follmann entschied sich in den weiteren Untersuchungen dafür, eine hochauflösende Hochgeschwindigkeitskamera einzusetzen und stieß dabei schließlich auf die Ursache der Fehlklebungen: Der Klebstoffstrahl trifft auf die zu klebende Ware mit einer hohen kinetischen Energie auf und treibt konstant eine bestimmte Menge des Klebstoffes in einer Welle vor sich her. Je höher die Auftragsmenge, desto größer ist die Energie, mit der der Klebstoffstrahl auf das Produkt trifft. Ab einem bestimmten Druck kann die Klebstoffmenge nicht mehr als Welle in Auftragsrichtung getragen werden. Der Strahl drückt sich dann unter der Welle hindurch und verursacht so das Aufschäumen sowie einige Klebstoffspritzer. Wird der Druck reduziert, tritt das Problem nicht mehr auf.
Bei Überschreitung der optimalen Einstellgrößen muss demnach nicht nur mit Qualitätsproblemen, sondern auch mit unkontrolliertem Aufschäumen und Klebstoffspritzern gerechnet werden. Dieses Aufschäumen hat eine unkontrollierte Verteilung des Klebstoffes auf der Klebefläche zufolge. Dies kann Fehlklebungen verursachen und somit zu Maschinenstillständen und Havarien führen.
Die sorgfältigere Auswahl der optimalen Düsengröße und die Vermeidung von kritischen Einstellgrößen an den Maschinen ist nur eine der möglichen Schlussfolgerungen aus den Untersuchungen. Die Experten von Follmann und Nordson werden in den kommenden Wochen weiter an diesem Thema arbeiten.
Für weitere Fragen stehen Ihnen gerne die Herren von Nordson Herr Achim Schöneweiß (Telefon 0211 9205 196) und von Follmann Herr Sebastian Drewes unter Telefon 0571 9339 146 zur Verfügung.
Follmann & Co. ist ein international tätiges Familienunternehmen der chemischen Industrie mit rund 300 Mitarbeitern und einem Umsatz von 91 Mio. EUR in 2010. Der Stammsitz des Unternehmens ist in Minden, Deutschland.
Die Kernkompetenz liegt in Spezialchemikalien für die dekorative und funktionale Gestaltung von Oberflächen und Verbindungen. Zu den Stärken gehören Druckfarben zur Veredelung von Papier und Verpackungen, Plastisole für Tapeten und Technische Textilien, Holz- und Papierklebstoffe und die Mikroverkapselung von Duftstoffen.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.follmann.de
Follmann & Co. GmbH & Co. KG
Ina Schnelle
Karlstraße 59
32423 Minden
Ina.Schnelle@follmann.de
0571 / 9339-198
http://www.follmann.de
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