Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die beim Verarbeiten l\u00f6semittelhaltiger Kontaktklebstoffe freiwerdenden L\u00f6semittel belasten Mensch und Umwelt und k\u00f6nnen Unvertr\u00e4glichkeiten bis hin zu Erkrankungen hervorrufen. L\u00f6semittelhaltige Produkte erfordern aufgrund der m\u00f6glichen Bildung explosiver Luft-Gas – Gemische Ma\u00dfnahmen beim Transport, Lagerung und der Verarbeitung. L\u00f6semittelfreie w\u00e4ssrige Klebstoffe (Dispersionsklebstoffe) sind f\u00fcr die Gesundheit vorteilhaft und tragen aufgrund problemloser Lagerf\u00e4higkeit und den Wegfall aufwendiger Schutzausr\u00fcstungen zu einer Reduzierung der Umweltbelastung bei. W\u00e4ssrige Dispersionsklebstoffe lassen sich prinzipiell wie l\u00f6semittelhaltige Klebstoffe, jedoch mit gro\u00dfem apparativem Aufwand, verarbeiten. Zurzeit ist das Anwendungsspektrum von Dispersionsklebstoffen durch eine schlechte Benetzung der Oberfl\u00e4che und eine geringe Best\u00e4ndigkeit der Klebungen gegen Umwelteinfl\u00fcsse begrenzt. Es ist geplant, l\u00f6semittelfreie w\u00e4ssrige Kontaktklebstoffe mit den Eigenschaften leistungsf\u00e4higer l\u00f6semittelhalti-ger Kontaktklebstoffe zu entwickeln.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr die Entwicklung l\u00f6semittelfreier w\u00e4ssriger Kontaktklebstoffe werden zwei Wegen beschritten: Zum einen wird die Formulierung verf\u00fcgbarer w\u00e4ssriger Klebrohstoffdispersionen unterschiedlicher Rohstofftypen verfolgt. Weiterhin ist die Herstellung \/ Produktion von auf dem Markt nicht verf\u00fcgbarer Klebrohstoffdispersionen, insbesondere Dispersionen geeigneter Harze, geplant. Dazu werden verschiedene Methoden zum Einbringen der Harze in die w\u00e4ssrige Phase getestet und geeignete Verfahren entwickelt, diese Rohstoffe in Emulsionen \/ Dispersionen zu \u00fcberf\u00fchren. Mit diesen und auch kommerziell erh\u00e4ltlichen Klebrohstoffdispersionen werden l\u00f6semittelfreier w\u00e4ssriger Kontaktklebstoffe entwickelt. Es folgt die Optimierung der Formulierungen mit dem Ziel der Hydrolysenbest\u00e4ndigkeit, der Erh\u00f6hung der W\u00e4rmebest\u00e4ndigkeit und der Verbesserung der Substratbenetzung. Leistungsf\u00e4hige einkomponentige Dispersionsklebstoffe, bei denen sich die Zugabe einer zweiten Komponente er\u00fcbrigt, sind einfacher und ohne Verlust zu verarbeiten. Es ist beabsichtigt, die Zugabe von Vernetzern durch den Verarbeiter \u00fcberfl\u00fcssig zu machen. Dar\u00fcber hinaus sollen die fertigen Produkte Klebereserven enthalten, die z. B. durch eine chemische Reaktion aktiviert werden k\u00f6nnen. Die Zielprodukte sollen f\u00fcr die Klebung d\u00fcnner flexibler Schichten aus g\u00e4ngigen Gummi- und Kunststoffen universell einsetzbar sein und sich durch sehr gute Haftung auf polaren und unpolaren Oberfl\u00e4chen auszeichnen. Bei l\u00f6semittelfreien w\u00e4ssrigen Klebstoffen sind die Klebrohstoffe als kleinste Teilchen in Wasser verteilt. Nach dem Auftragen verdampft Wasser, bis ein trockener Klebefilm auf dem Substrat zur\u00fcck bleibt. L\u00f6semitteld\u00e4mpfe werden vollkommen vermieden. Mit dem Austausch der L\u00f6semittel durch Wasser als Transportmedium f\u00fcr die Klebrohstoffe wird das Gef\u00e4hrdungspotential der Klebstoffe f\u00fcr den Menschen minimiert und die Belastung der Umwelt re-duziert.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Mit den im Rahmen dieses Projekts entwickelten drei l\u00f6semittelfreien w\u00e4ssrigen Klebstoffsystemen auf der Basis von Polychloropren-, Polyurethan- und Harzdispersionen k\u00f6nnen die Materialien Leder, Gum-mi, EVA, PUR, PVC, Textilien, Kork etc. geklebt werden, jedoch ist die Wahl des richtigen Klebstoffsystems Voraussetzung f\u00fcr die erfolgreiche Anwendung. Zum derzeitigen Stand der Technik ist die universelle Anwendbarkeit und der einfache komplette Austausch der l\u00f6semittelhaltigen Systeme gegen ein l\u00f6semittelfreies w\u00e4ssriges System aus mehreren Gr\u00fcnden noch nicht m\u00f6glich: L\u00f6semittelfreie Klebstoffe ben\u00f6tigen aufgrund des Transportmittels Wasser eine l\u00e4ngere Abl\u00fcftezeit, die durch geeignete Hilfsmittel (Infrarot-Ger\u00e4te) auf wenige Minuten verk\u00fcrzt werden kann. Sie m\u00fcssen ohne die das Material anl\u00f6sende L\u00f6semittel auskommen. Je nach Materialzusammensetzung und -beschaffenheit f\u00fchrt diese Eigenschaft zu Einbu\u00dfen bei der Anfangshaftung des Klebstoffs und kann Folgen f\u00fcr die weitere Verarbeitung mit sich bringen. Durch die Formulierung mit Harzdispersionen sind reine CR-Systeme derart konzipierbar, dass sie bei Raumtemperatur verarbeitet werden k\u00f6nnen und eine gute Haftung an EVA aufweisen. Die-se Eigenschaft wird durch niedrige Anfangshaftungen bezahlt und ist auf Reste von Feuchtigkeit in dem bei Raumtemperatur abgel\u00fcfteten Klebstofffilm zur\u00fcckzuf\u00fchren. Nach 24 Stunden ist zu beobachten, dass mit CR-Systemen dauerhafte und belastbare Klebeverbindungen erzielt werden, die je nach F\u00fcge-teilst\u00e4rke bis zum Materialbruch f\u00fchren k\u00f6nnen. Es ist zu beachten, dass Hart- PVC geklebt, Weich-PVC (Kunstleder) aber aufgrund der Unbest\u00e4ndigkeit gegen Weichmacher nicht geklebt werden kann. Die ho-hen Festigkeiten der PUR-Systeme sind auf die adh\u00e4sionsverst\u00e4rkende Wirkung der bei einigen Gummimaterialien notwendigen Halogenierung und die Vernetzung durch ein thermoaktives Additiv zur\u00fcckzu-f\u00fchren. PUR-Klebstoffe m\u00fcssen durch W\u00e4rmezufuhr reaktiviert werden. Es kann kein EVA geklebt werden. Durch die Kombination von CR- mit PUR-Dispersionen in Gegenwart von Harzdispersionen bleibt die Haftung auf EVA erhalten. Die Klebkraft der CR\/PUR-Systeme ist mit der eines reinen CR-Systems vergleichbar. Auch bei diesen Klebstoffen war keine Klebung von Weich-PVC m\u00f6glich. Bedingt durch die niedrigen Erweichungspunkte des Polychloroprens (ca. 55\u00b0C) und der Harze in Dispersion sowie der Verbleib von (Spuren an) feuchtigkeitsanziehenden \/ -haltenden Additiven wird die Temperaturbest\u00e4ndigkeit der Klebungen der w\u00e4ssrigen l\u00f6semittelfreien Klebstoffe auf Basis CR gesenkt, so dass f\u00fcr spezielle Anwendungen ein Vernetzer zwingend erforderlich ist. Die W\u00e4rmestandfestigkeit der w\u00e4ssrigen PUR-Systeme bewegt sich mit den Erweichungsbereichen der Rohstoff-Dispersionen zwischen 45 und 70\u00b0C. Durch die Zugabe einer zweiten Komponente wurde die Temperaturbest\u00e4ndigkeit aller Systeme auf ca. 95\u00b0C erh\u00f6ht. Alterungs- und Hydrolysetests haben gezeigt, dass aus EVA, einem getriebenen Ma-terial, je nach Hersteller mit CR- bzw. Harz-Dispersionen nicht vertr\u00e4gliche Inhaltsstoffe austreten k\u00f6nnen. Generell ist bei der Entwicklung und Verarbeitung von w\u00e4ssrigen l\u00f6semittelfreien (Kontakt)-Klebstoffen die Pr\u00fcfung der Materialien auf Eignung zur Klebung mit Dispersionen durch vorausgehende Tests empfehlenswert.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Bereits in einem fr\u00fchen Stadium wurde mit der Ausgabe von Mustermengen von noch in der Entwicklung befindlichen Produkte an umstellungswillige Handwerker und Kleinserienproduzenten, die an l\u00f6semittelfreien Klebstoffen zur Reduzierung der Belastung durchaus interessiert sind und Bereitschaft zeigen, eine \u00c4nderung des Arbeitsverfahrens zu akzeptieren, begonnen. Auf den Ausstellungen ISS in Wiesbaden und EGROH in Kassel wurden Vortr\u00e4ge zur Anwendung von Dispersionsklebstoffen gehalten und Klebstoffmuster ausgegeben. Durch den Au\u00dfendienst und eine Hotline werden diese Kontakte aufrechterhalten, um konstruktive Anmerkungen in die Optimierung mit einflie\u00dfen lassen zu k\u00f6nnen. Informationen \u00fcber die Anwendung der w\u00e4ssrigen l\u00f6semittelfreien Kontaktklebstoffe sind auf der Homepage www.renia.com ver\u00f6ffentlicht und werden in Fachzeitschriften behandelt, da die Nachfrage zunimmt. Mit mehreren Firmen, die langj\u00e4hrige Verarbeiter l\u00f6semittelhaltiger Klebstoffe sind, bestehen Kooperationen zur Einf\u00fchrung und Anwendung von l\u00f6semittelfreien w\u00e4ssrigen Klebstoffsystemen f\u00fcr die Schuh- und Einlagenproduktion. Es wird nun nach technischen L\u00f6sungen f\u00fcr den rationellen Klebstoffauftrag gesucht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Gegenw\u00e4rtige Arbeiten erstrecken sich unter Ber\u00fccksichtigung des pH-Wertes in Anbetracht der Problematik mit chromgegerbtem Leder auf die Optimierung der Formulierungen durch die Variation der Additive, insbesondere bei den Formulierungen der Polyurethan-Dispersionen. Von gro\u00dfem Interesse ist, ob auf Additive verzichtet werden kann. Da das Angebot an Harzdispersionen begrenzt ist, ist die Fortsetzung der Arbeiten zum Dispergieren von Harzen eminent wichtig. Um die w\u00e4ssrigen l\u00f6semittelfreien Klebstoffe in den kooperierenden Firmen zu etablieren, ist nach wie vor eine intensive Betreuung durch den technischen Au\u00dfendienst notwendig, da f\u00fcr Dispersionssysteme pr\u00e4zises Arbeiten unter Beachtung der Abl\u00fcftezeit und der Temperaturf\u00fchrung unabdingbar ist. Sobald die Mitarbeiter ihre kritische Einstellung gegen\u00fcber Dispersionen abgelegt und ihren pers\u00f6nlichen Vorteil durch die Reduzierung der L\u00f6semittelbelastung erkannt haben, w\u00e4chst die Begeisterung f\u00fcr w\u00e4ssrige Klebstoffsysteme und der R\u00fcckschritt zu l\u00f6semittelhaltigen Produkten wird verbaut sein.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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