7 Vorteile von UV-Schmelzhaftklebstoffen: Ein Wendepunkt für Klebstoffanwendungen

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In der Welt der Weiterverarbeitung sind Hersteller ständig auf der Suche nach Innovationen, die Grenzen verschieben und Prozesse effizienter, kostengünstiger und umweltfreundlicher gestalten. In den letzten Jahren erleben UV-Acryl-Schmelzhaftklebstoffe (PSAs), eine Technologie mit geringerem Energieverbrauch, niedrigeren Verarbeitungstemperaturen und vernachlässigbaren Anlagenemissionen, einen verspäteten Durchbruch. Obwohl UV-Schmelzhaftklebstoffe seit fast 40 Jahren technisch realisierbar sind, halten zögerliche Verarbeiter ihren Marktanteil im Vergleich zu herkömmlichen Formulierungen, die getrocknet oder heißfixiert werden müssen, wie wasser-, lösemittel- und kautschukbasierten Schmelzklebstoffen, auf einem einstelligen Bereich.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssigklebstoffen, die hohe Temperaturen und lange, energieintensive Wärmetrockner benötigen, um Wasser oder Lösungsmittelträger zu verdampfen, nutzen UV-Hotmelt-PSAs ultraviolette Energie, um den Klebstoff durch eine chemische Reaktion sofort auszuhärten. Die Technologie ermöglicht es Verarbeitern, durch einfaches Erhöhen oder Verringern der Lampenleistung ein breites Spektrum an gewünschten Klebrigkeits- und Schereigenschaften aus einer einzigen Beschichtungsformulierung zu erzielen. Dies eröffnet Herstellern, die diese Technologie nutzen möchten, größere Geschäftsmöglichkeiten. Generell verbessert ein UV-Hotmelt-Prozess die Produktionseffizienz und ist damit für viele Verarbeiter eine praktikable und äußerst attraktive Alternative.

In diesem Artikel erläutern wir sieben Vorteile, die UV-Schmelzhaftklebstoffe von häufiger verwendeten Klebstoffarten abheben.

1. Sofortige Aushärtung für schnellere Produktion

Einer der größten Vorteile von UV-Schmelzklebstoffen ist ihre sofortige Aushärtung unter ultraviolettem Licht. Im Gegensatz zu gummibasierten Schmelzklebstoffen, die zunächst erhitzt und dann abgekühlt werden müssen, um den Klebstoff auszuhärten, werden UV-härtende Klebstoffe unmittelbar nach dem Auftragen auf die Bahn durch eine kompakte UV-Härtungsanlage geführt und härten in weniger als einer Sekunde aus.

Die sofortige Aushärtung verkürzt die Gesamtverarbeitungszeit der Bahn, was in Hochgeschwindigkeitsproduktionsumgebungen von Vorteil ist, da sie den laufenden Bearbeitungsaufwand reduziert und den Ausschuss im Problemfall begrenzt. Verarbeiter können die Eigenschaften des Endprodukts schneller beurteilen, da die Bahn keine langen Trockner oder Kühlwalzen durchlaufen muss, was zu weniger Produktabfall führt.

Da weder Wasser noch Lösungsmittel verdunsten, sind bei UV-Schmelzklebstoffen energieintensive Wärmeöfen sowie Oxidations- oder Nachbrenneranlagen (bei Lösungsmitteln) nicht erforderlich . Dies führt zu geringeren Investitionen in neue Anlagen, reduziert den Maschinenbedarf, verkürzt die Rüstzeiten und eliminiert Prozessengpässe. Die kombinierten Effizienzgewinne führen zu einer höheren Gesamtrentabilität. Die sofortige Aushärtung von UV-Schmelzhaftklebstoffen ist für viele Verarbeiter eine Win-Win-Situation.

2. Reduzierter Energieverbrauch und niedrigere Anwendungstemperatur

Kautschukbasierte Schmelzklebstoffe erfordern hohe Schmelztemperaturen, während wasser- und lösemittelbasierte Klebstoffe auf energieintensive, thermische Trockner angewiesen sind. Das Erhitzen und anschließende Abkühlen des Schmelzklebstoffs sowie das Verdampfen von Lösemitteln und insbesondere Wasserträgern erfordern einen erheblichen Energieeinsatz. Für viele Verarbeiter waren höhere Energiekosten nie ein zwingender Grund, von traditionellen Methoden abzuweichen. Doch der jüngste Anstieg der globalen Energiekosten, Engpässe bei der Energieversorgung und die Berichterstattung über neue Emissionsgrenzen haben viele dazu veranlasst, Alternativen zu überdenken. Diejenigen, die dies tun, entdecken, dass UV-Schmelzklebstoffe die großen, energiefressenden Trockner, den Bedarf an Erdgas und die höheren Schmelztemperaturen überflüssig machen.

Da UV-Hotmelt-PSAs zu 100 % aus Feststoffen bestehen, enthalten sie weder Wasser noch Lösungsmittelträger. Daher sind thermische Trockner, die lange zum Aufheizen brauchen, unbeabsichtigt Wärme an die Umgebung abgeben und das Klimatisierungssystem der Anlage belasten, nicht erforderlich. UV-Hotmelt-PSAs funktionieren zudem bei niedrigeren und sichereren Schmelzauftragstemperaturen von 120 bis 140 °C (250 bis 284 °F) im Vergleich zu kautschukbasierten Hotmelt-Temperaturen von 150 bis 175 °C (300 bis 350 °F). Da UV-Hotmelt vernetzt und nicht wie herkömmlicher Hotmelt thermofixiert wird , sind keine zusätzlichen Kühlwalzen zum Abkühlen des Hotmelts und der Bahn nach dem Klebstoffauftrag erforderlich. Im Vergleich zu Kautschuk-Hotmelt und Flüssigklebstoffen ist der Gesamtprozess energieeffizienter.

Durch den Betrieb bei niedrigeren Temperaturen benötigen UV-Hotmelt-PSAs weniger Strom für Fass-/Eimerentleerung, Schmelztank und beheizte Schläuche als gummibasierte Hotmelts. Durch den Wegfall von Trocknern für Flüssigklebstoffe wird kein Erdgas benötigt. Darüber hinaus bedeutet die Reduzierung der Temperaturen weniger Verschleiß an der Ausrüstung, eine längere Lebensdauer der Maschinen, geringere Wartungskosten und eine sicherere Arbeitsumgebung.

3. Außergewöhnliche Klebkraft und Haltbarkeit

UV-Schmelzklebstoffe bieten wie lösemittelhaltige Klebstoffe eine starke, lang anhaltende Haftung und sorgen dafür, dass Materialien auch langfristig und in unterschiedlichsten Umgebungen sicher verbunden bleiben. Die einzigartige chemische Reaktion während der Aushärtung erzeugt eine langlebige Molekularstruktur, die eine verbesserte Beständigkeit gegen Hitze, Feuchtigkeit und mechanische Belastung bietet. Im Gegensatz zu gummi- und wasserbasierten Klebstoffen, die unter bestimmten Umwelteinflüssen schwächer werden oder eine begrenzte Lebensdauer haben, behalten UV-Schmelzklebstoffe auch unter extremen Bedingungen ihre strukturelle Integrität.

Da UV-Acryl-Hotmelt eine höhere Haltbarkeit bietet als gummibasierte Hotmelts und wasserbasierte Klebstoffe, ist es eine attraktive Alternative für Verarbeiter, die ihr aktuelles Produktangebot auf anspruchsvollere Märkte ausweiten möchten. Die Besonderheit von UV-Hotmelt liegt darin, dass eine erhöhte UV-Bestrahlung die Klebrigkeit verringert und die Scherkräfte erhöht. Umgekehrt erhöht eine verringerte UV-Bestrahlung die Klebrigkeit und verringert die Scherkräfte. Dies bedeutet, dass Verarbeiter durch einfache Anpassung der UV-Leistung ein breiteres Spektrum an Leistungseigenschaften mit weniger Beschichtungseinheiten erreichen können.

UV-Hotmelt erreicht zwar nicht exakt die Leistungseigenschaften der anspruchsvollsten Lösungsmittelklebstoffe, kommt ihnen aber nahe. Für viele Verarbeiter bietet die Möglichkeit, bestehende Verarbeitungslinien für UV-Hotmelt umzurüsten, eine attraktive Option für weniger anspruchsvolle Lösungsmittelarbeiten, insbesondere wenn die Hersteller unter dem Druck stehen, Kosten zu senken und die Nachhaltigkeit im gesamten Herstellungsprozess zu verbessern und gleichzeitig ähnliche Leistungseigenschaften zu liefern.

4. Umweltfreundlich ohne schädliche Emissionen

Ein herausragendes Merkmal von UV-Hotmelt-PSAs ist ihre umweltfreundliche Zusammensetzung. UV-Hotmelt wird zwar ähnlich wie Lösemittelklebstoffe hergestellt, die Lösemittel werden jedoch vor dem Versand an den Verarbeiter in der Produktionsstätte des Formulierers entfernt. Die entfernten Lösemittel werden aufbewahrt und für die nächste Klebstoffcharge wiederverwendet. Im Vergleich dazu werden Lösemittel in lösemittelbasierten Klebstoffen immer zum Verarbeiter transportiert, wo sie nach der Anwendung verdampft und anschließend vor Ort verbrannt werden müssen.

Da Unternehmen entlang der gesamten Lieferkette verpflichtet sind, Emissionen der Bereiche 1, 2 und 3 zu melden und anschließend zu reduzieren, ist es wichtig zu beachten, dass UV-Hotmelt keine der unter Bereich 1 gemeldeten Treibhausgase (THG) ausstößt. Darüber hinaus hat es einen geringeren ökologischen Fußabdruck, da bei der Verarbeitung nur vernachlässigbare flüchtige organische Verbindungen (VOCs), gefährliche Luftschadstoffe (HAPs) und giftige Luftschadstoffe (TAPs) in die Atmosphäre freigesetzt werden. Da für UV-Hotmelt keine mit Erdgas betriebenen Trockenöfen, Oxidationsmittel oder Nachbrenner erforderlich sind, können Verarbeiter auch die mit der Anlage verbundenen Emissionen des Bereichs 2 reduzieren.

Weitere Vorteile der Lösungsmittelentfernung vor dem Versand sind, dass die Fracht kein Gefahrengut mehr darstellt und die Verarbeiter weniger Klebstofffässer oder -eimer versenden müssen. Dies reduziert die Scope-3-Emissionen im Zusammenhang mit Dieseltransporten und spart den Verarbeitern Versandkosten. Im Gegensatz dazu ist bei Flüssigklebstoffen die Lösungsmittelkomponente für das Auftragen des Klebstoffs auf die Bahn notwendig ; der Verarbeiter trägt jedoch alle Kosten für Versand, Verdampfung und Verbrennung der Lösungsmittel nach dem Auftragen. Da UV-Acryl-Hotmelt lösungsmittelfrei ist, werden die Arbeiter keinen giftigen Dämpfen ausgesetzt, was zu einem gesünderen und sichereren Arbeitsplatz beiträgt. Unternehmen, die UV-Hotmelt-PSAs verwenden, können Umweltvorschriften leichter einhalten und profitieren gleichzeitig von einem saubereren, nachhaltigeren Produktionsprozess.

Um mehr zu diesem Thema zu erfahren, lesen Sie unseren Artikel: 3 Gründe, warum UV-Hotmelt nachhaltiger ist als lösemittelbasierte Haftklebstoffe

5. Kostengünstig und weniger Materialabfall

Die Umstellung auf UV-Hotmelt-PSAs führt zu niedrigeren Betriebskosten und weniger Materialabfall. Da diese Klebstoffe eine niedrigere Schmelztemperatur als gummibasierte Hotmelts haben und nicht getrocknet werden müssen, helfen sie Unternehmen langfristig, Energiekosten zu sparen. Da die UV-Härtung sofort erfolgt, entfallen lange Trocknungs- oder Abbindezeiten, was eine höhere Produktionseffizienz ermöglicht. Da der Klebstoff ohne wasser- oder lösungsmittelbasierte Trägerstoffe geliefert wird, werden weniger Fässer und Eimer benötigt, was Frachtkosten und Lagerhaltungskosten reduziert.

Ein weiterer wichtiger Kostenfaktor ist der geringere Platzbedarf für die Produktion von UV-Schmelzklebstoffen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssigklebstoffanlagen, die oft große Tunneltrockner und zusätzliche Belüftungssysteme erfordern, benötigen UV-Schmelzklebstoffanlagen deutlich weniger Platz. Das bedeutet, dass Hersteller in kleineren Anlagen mit geringeren Gemeinkosten arbeiten können.

Da der Bahnweg durch die sofortige Aushärtung verkürzt wird, entsteht bei den Herstellern weniger Ausschuss und Rüstzeitabfall. Dieser präzise Auftragsprozess hilft Unternehmen, Geld zu sparen und gleichzeitig eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.

6. Lösungsmittelrückgewinnung und Wiederverwendbarkeit

Wie bereits erwähnt, besteht ein wesentlicher Vorteil von UV-Schmelzhaftklebstoffen gegenüber lösemittelhaltigen Klebstoffen darin, dass sie während der Produktion vor dem Versand an den Beschichter entfernt und wiederverwendet werden können. Das bedeutet, dass Formulierer das Lösungsmittel zurückgewinnen und recyceln können, was den Abfall weiter reduziert und die Materialeffizienz verbessert. Dies verbessert die Scope-3-Emissionen für den Verarbeiter.

Darüber hinaus unterstützt dieser Rückgewinnungsprozess eine Kreislaufwirtschaft, in der Materialien kontinuierlich wiederverwendet und nicht entsorgt werden. Diese Eigenschaft macht UV-Schmelzklebstoffe zu einer abfallreduzierenden Klebstofflösung, die modernen Nachhaltigkeitspraktiken entspricht.

Während Lösungsmittel zweifellos die bevorzugte Klebstofflösung für die anspruchsvollsten Anwendungen in extremen Umgebungen bleiben werden, stellt UV-Hotmelt für viele andere Anwendungen eine attraktive Alternative dar. UV-Hotmelt bietet Verarbeitern die Möglichkeit, viele Produkte mit ähnlichen Leistungseigenschaften wie Lösungsmittel herzustellen, jedoch ohne die Kosten und Sicherheits- und Umweltbedenken, die mit dem Transport durch die Lieferkette und der anschließenden Entsorgung verbunden sind.

7. Vielseitige Anwendungen in allen Branchen

UV-Schmelzklebstoffe werden aufgrund ihrer schnellen Aushärtung, starken Haftung und Umweltfreundlichkeit branchenübergreifend eingesetzt. Die Fähigkeit von UV-Schmelzklebstoffen, je nach UV-Dosis unterschiedliche Klebrigkeits- und Scherfestigkeiten zu bieten, macht sie zur vielseitigsten Klebemethode. Verarbeiter nutzen die Technologie zunehmend für ablösbare und permanente Etiketten, Verpackungen, Klebebänder, Grafiken, die Industrie- und Automobilherstellung, medizinische Geräte wie Hautpflaster und Körpermonitore sowie Bauprodukte. Aufgrund des hohen Molekulargewichts sind UV-Schmelzklebstoffe generell auch für Lebensmittel- und Hautkontaktanwendungen zugelassen.

Die endgültigen Leistungseigenschaften von Wasser-, Lösungsmittel- und Kautschukklebstoffen sind in die Formulierung eingebrannt. Das bedeutet, dass Verarbeiter unterschiedliche Lagereinheiten bestellen und lagern müssen, um ihren gesamten Bedarf abzudecken. Bei UV-Hotmelt lassen sich Klebrigkeit und Scherfestigkeit durch Variation der UV-Dosis verändern. Erhöht sich die Dosis, steigt die Scherfestigkeit und verringert sich die Klebrigkeit; diese Option eignet sich hervorragend für Produkte wie Wandbehangstreifen. Umgekehrt bedeutet eine geringere UV-Dosis, dass der aufgetragene Klebstoff klebriger wird und die Scherfestigkeit abnimmt; dieser Produkttyp eignet sich am besten für Verpackungen.

Mit einem derart breiten Anwendungsspektrum sind UV-Hotmelt-PSAs eine überzeugende Lösung für Verarbeiter, die Flexibilität, Effizienz, Haltbarkeit und Nachhaltigkeit verlangen. Im Gegensatz dazu werden wasserbasierte Klebstoffe wahrscheinlich weiterhin für weniger anspruchsvolle Produkte verwendet werden, die mit einem möglichst kostengünstigen Klebstoff hergestellt werden müssen. Ebenso ist herkömmlicher Hotmelt, der seit den 1940er Jahren im Einsatz ist, gut akzeptiert und etabliert. Er hat sicherlich seine Berechtigung. Und ebenso werden für die anspruchsvollsten Anwendungen wahrscheinlich weiterhin lösungsmittelhaltige Klebstoffe verwendet, da diese die beste Leistung bieten. Das Wichtigste ist jedoch, dass sich UV-Acryl-Hotmelt unter den vier Klebstoffarten als die nachhaltigste Wahl erweist, und das ist ein Wendepunkt, der von Verarbeitern vor ein paar Jahren noch nicht unbedingt geschätzt wurde.

Abschluss

UV-Schmelzhaftklebstoffe, eine seit Jahrzehnten bewährte Technologie, entwickeln sich für Verarbeiter zunehmend zu einer praktikablen und bevorzugten Alternative. Sie bieten sofortige Aushärtung, geringeren Energieverbrauch, hohe Klebkraft und geringe Scherkräfte und reduzieren die Umweltbelastung. Ihre Fähigkeit, schädliche Emissionen zu vermeiden, Materialabfälle zu reduzieren und die Produktionseffizienz zu steigern, treibt die Nachfrage nach UV-Acryl-Schmelzklebstoffen deutlich an.

Da die Industrie weiterhin Wert auf umweltfreundliche Lösungen legt, zeichnen sich UV-Schmelzklebstoffe als leistungsstarke Alternative zu herkömmlichen Klebstoffen für zahlreiche Anwendungen aus.

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