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From Melt to Solid - Schmelzhaftkleberabfüllung ganz einfach!
Der neue, revolutionäre Beutelabfüllprozeß von KAISER Steel Belt Systems erlaubt die direkte Abfüllung von Schmelzhaftklebern vom Schmelzrührwerk bzw. Puffertank in Folienbeutel und ermöglicht damit die Vermeidung der bisher erforderlichen silikonbeschichteten Kartons. Bei der neu entwickelten Beutelabfüllanlage handelt es sich um einen vollautomatischen FFS- (Form, Fill, and Seal) Prozess der in Abhängigkeit von den Anforderungen an den Prozess die Verpackung des Schmelzhaftklebers in Beutel von 0,25 bis 2,5kg erlaubt.
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Die Vorteile Bei dem Material aus dem die Beutel in der Maschine geformt werden, handelt es sich um Komponenten, die entweder Teil der Formulierung des Schmelzhaftklebers oder zumindest in geringen Mengen als Verunreinigung im Produkt akzeptabel sind. Somit können die Beutel zusammen mit dem eigentlichen Klebstoff in den Applikationssystemen aufgeschmolzen werden. Daraus ergeben sich für den neuen Beutelabfüllprozess von Kaiser Steel Belt Systems eine Vielzahl wichtiger Vorteile:
In 2004 hat KAISER Steel Belt Systems GmbH die Installation einer Beutelabfüllanlage im Produktionsmaßstab in ihrem Technikum in Krefeld, Deutschland abgeschlossen. Mit dieser Versuchsanlage können wir für unsere Kunden Demonstrations-, Auslegungs- und Scale-up Versuche durchführen. Zur Einführung des neuen Prozesses für die Verpackung von Schmelzhaftklebern in mitaufschmelzende Folienbeutel bieten wir Ihnen die Möglichkeit die Kompatibilität unserer Anlage mit Ihrem Produkt zu testen. Die Versuche liefern Beutel höchster Qualität für die Bemusterung bei Ihren Kunden. Für die Verpackung Ihres Schmelzhaftklebers kann entweder unser Standard-LDPE Film mit einer Stärke von 50µm eingesetzt werden, oder Sie stellen Ihren eigenen Film für die Versuche zur Verfügung. Formatzeichnungen mit den erforderlichen Maßen der Filmrolle und Angebote über Versuche mit oder die Umarbeitung von Ihrem Produkt sind jederzeit auf Anfrage erhältlich.
Der Prozess Der Schmelzhaftkleber wird in dem bestehenden Schmelzrührwerk angesetzt. Sobald der Ansatz zur Abfüllung bereit ist, fördert die Produktpumpe die Schmelze durch den Vor- und den Produkt-Feinfilter in einen Produktwärmetauscher. In dem Wärmetauscher wird die Schmelze von der Ansatz- auf die Abfülltemperatur gekühlt. Die Abfülltemperatur wird bestimmt durch den Schmelzbereich des Verpackungsfilmes. Vom Wärmetauscher fließt die Schmelze durch den Abfüllkopf in den Beutel der anschließend gesiegelt und in den Kühltunnel gefördert wird. Nachdem die Beutel im Kühltunnel auf die gewünschte Kerntemperatur abgekühlt sind, werden sie in einer Trockenstation vom Kühlwasser befreit und sind dann bereit für die Endverpackung und den Transport. Die Abmessungen des Kühltunnels können unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften des Produktes, der erforderlichen Verweilzeit und der Beutelgröße den örtlichen Platzbeschränkungen angepasst werden. Eine Standard-Beutelabfüllanlage wird mit zwei Formatsätzen ausgeliefert. Der Formatsatz bestimmt die Breite der auf ihm geformten Beutel, wobei das kleinere Format Beutel mit einer Breite von 150mm und das größere mit einer Breite von 230mm liefert. Andere Breiten sind auf Anfrage erhältlich. Die Länge der Beutel wird durch die Steuerung der Beutelabfüllanlage kontrolliert und ist nur durch die mechanische Belastbarkeit des Films bestimmt. Die Steuerung kann bis zu 100 Rezepte speichern, so dass die idealen Verfahrensparameter nur einmal während der Inbetriebnahme ermittelt werden müssen und dann jederzeit abgerufen werden können.
Im Kühltunnel werden die gefüllten Beutel durch Direktkühlung mittels Kühlwasserspray abgekühlt. Das Kühlwasser wird dabei in einem geschlossenen Kreis geführt und wird durch einen Wärmetauscher rückgekühlt. Der Wärmetauscher wiederum wird durch das Primärkühlwasser des Kunden gekühlt. Schmutzfänger im Kühlwasserkreis verhindern die Veschmutzung von Düsen, Wärmetauscher und Pumpe. Der Kühltunnel besteht aus zwei Transportbändern. Das erste Transportband verfügt über Taschen in denen die Beutel aufrecht stehen sodass einerseits im Produkt eingeschlossene Luftblasen an die Oberfläche der Schmelze aufsteigen können und andererseits, dem Beutel eine Blockform gegeben wird, wodurch eine einfachere Handhabung und eine reduzierte Umverpackungsgröße ermöglicht wird. Auf dem zweiten Transportband, einem Edelstahl-Stangengewebeband liegen die Beutel. Wenn erwünscht, kann das erste Transportband auch als Stangengewebeband ausgeführt werden. Die Beutel erhalten dann die Form von Kissen.
Investitionsschritte Um die erforderliche Anfangsinvestition klein zu halten und das Wachstum der Anlage zusammen mit dem des Umsatzes mit dem Produkt zu ermöglichen, kann die Anlage in verschiedenen Investionsschritten installiert werden:
Wird nur die Beutelabfüllanlage installiert, so muss die Abfülltemperatur der Schmelze im Schmelzrührwerk bzw. Puffertank eingestellt werden. Dadurch wird die Notwendigkeit eines Produktwärmetauschers sowie des zugehörigen Thermoölsekundärkreises vermieden. Des weiteren kann der Kühltunnel und die Beuteltrocknung entfallen, da die Schmelze unterhalb des Schmelzbereiches in die Folie eingefüllt wird. Um Verschiffungstemperatur zu erreichen können die Beutel, genau wie die derzeit üblichen, silikonbeschichteten Kartons, bei Raumtemperatur gekühlt werden.
Durch die Hinzunahme des Wärmetauschers und des zugehörigen Thermoölsekundärkreis kann das Produkt direkt nach dem Ansatz abgefüllt werden. Dadurch entfällt die ohne Wärmetauscher erforderliche Kühlzeit und das Schmelzrührwerk, bzw. der Puffertank steht schneller wieder für einen neuen Ansatz zur Verfügung.
Durch den Kühltunnel können die Beutel beim Verlassen der Anlage endverpackt werden. Dadurch wird der Transport der gefüllten Beutel in die Kühlregale, die eigentliche Kühlzeit und der Platz für die Lagerung des Produktes zur Umgebungskühlung eingespart.
Durch die Einbindung des Trocknungssystems in die Gesamtanlage werden die Beutel am Ende des Prozesses getrocknet und können damit direkt in Kartons verpackt werden. Damit entfällt die manuelle Trocknung der Beutel bzw. die Zeit für die natürliche Trocknung.
5. Investitions-Schritt - Vollautomatisierung des Prozesses Um den Prozess vollständig zu automatisieren, können Verpackungs-, Palettier- und Palettenwickelsysteme hinzugefügt werden wodurch zusätzlich Arbeitszeit eingespart werden kann.
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