Hotmelt-Stitching: Der sparsame Klebstoffauftrag

author Rolf Gräser, Industry Manager Packaging
Mit Hotmelt-Stitching kann bis zu 50 % Klebstoff eingespart werden. Wie Hotmelt-Stitching funktioniert, was es zu beachten gilt und wann die Anwendung sinnvoll ist, erfahren Sie in diesem Blogartikel.

Hotmelt-Stitching im Resultat: Karton mit Punktauftrag anstatt durchgezogener Raupe.


Hotmelt-Stitching oder Hotmelt-Dotting ist ein spezieller Klebstoffauftragsmodus. Dabei wird ein kontinuierlicher (A) oder intermittierender (B) Raupenauftrag in kleinere Raupen oder Punkte unterteilt. Der Vorteil: es kann bis zu 50 % Klebstoff eingespart werden. In Zeiten steigender Rohstoffpreise lassen sich durch Hotmelt-Stitching die Betriebskosten im industriellen Klebstoffauftrag konstant halten oder senken.

Durchgehende Klebstoffraupe, darunter Klebstoffpunkte. Intermittierende Klebstoffraupen, darunter Klebstoffpunkte. Der Verbrauch an Schmelzklebstoff kann durch Hotmelt-Stitching gesenkt werden. 

Wann ist Hotmelt-Stitching sinnvoll?

Bis zu 50 %  Einsparung im Klebstoffauftrag klingt attraktiv. Doch bei der Umstellung  auf Hotmelt-Stitching müssen Sie auch mit Kosten rechnen. Je nach Setup fallen Aufwand und Ertrag unterschiedlich aus. 

Diese Investitionsentscheidungen können auf Sie zukommen:  

  • Erfolgt die Ansteuerung bereits über die SPS der Maschine, dann entsteht Programmieraufwand. Falls das SPS-Programm kein Stitching zulässt, kann die integrierte Stitching-Funktion am Schmelzgerät aktiviert werden. Allerdings muss dazu die Steuerung des Schmelzgerätes um einen Steuerprint erweitert werden. Die SPS steuert dann die Auftragsköpfe nicht mehr direkt, sondern über den Erweiterungsprint an. Kein Aufwand fällt an, wenn die Spritzköpfe bereits über die Steuerung des Schmelzgerätes angesteuert werden, denn die Stitching-Funktion ist standardmässig integriert.
  • Hotmelt-Stitching stellt neue Anforderungen an den Auftragskopf. Prüfen Sie deshalb, ob sich der im Einsatz befindliche Auftragskopf für Stitching eignet. Durch die verkürzten Ventilöffnungszeiten erhöht sich die Anzahl der Betriebszyklen für den Spritzkopf. Dadurch verringert sich vor allem bei pneumatischen Köpfen die Lebensdauer beträchtlich. Diese ist je nach Modell auf 10 bis ca. 200 Millionen Schaltzyklen ausgelegt. Abhängig von der Maschinengeschwindigkeit, Länge und Raupenanzahl könnte deshalb für das Hotmelt-Stitching eine Umrüstung auf einen elektrischen Auftragskopf empfehlenswert sein. Denn mit einer Lebensdauer von 500 Millionen oder gar 1 Milliarde Betriebszyklen bieten elektrische Auftragsköpfe ideale Voraussetzungen für mittel- bis langfristige Einsparungen beim Hotmelt-Stitching.

Elektrischer Spritzkopf SpeedStar Compact in doppelter Ausführung beim Hotmelt-Stitching. Elektrische Auftragsköpfe bieten ideale Voraussetzungen für Hotmelt-Stitching. 

  • Eventuell möchten Sie sich bei Ihrem Klebstoffhersteller absichern, in welcher Grössenordnung die Klebstoffmenge reduziert werden kann, ohne die Sicherheit der Produktverklebung zu gefährden. Lassen Sie sich beraten und fragen Sie nach, ob ein Wechsel auf einen Klebstoff mit höherer Adhäsionskraft eventuell weitere Vorteile bringt. 

So rechnen Sie, ob sich Hotmelt-Stitching lohnt

Kostenkalkulation am Schreibtisch. Hand am Taschenrechner und Computer im Hintergrund. Klebstoffeinsparungen mit Hotmelt-Stitching lassen sich genau berechnen. 

Berechnungen zur Einsparung von Schmelzklebstoff durch Hotmelt-Stitching fallen oft unterschiedlich aus. Beeinflussende Faktoren sind:

  • Verwendeter Typ von Schmelzklebstoff
  • Produktionsgeschwindigkeit
  • Qualität des Verpackungsmaterials
  • Grösse und Gewicht der Verpackung
  • Verwendetes Klebstoff-Auftragssystem
  • Distanz der Auftragsköpfe zum Substrat  

Trotzdem können Sie mit der folgenden Beispielrechnung Rückschlüsse auf Ihre potenzielle Einsparmöglichkeit ziehen.  

Beispielberechnung Klebstoffeinsparung

Linienleistung

 

 40 Kartons pro Minute
Produktionsdauer 12 Stunden
Kartons pro Produktionstag 28’800
Kartongrösse 400 x 300 x 250 mm
Düsendurchmesser 0.35 mm
Auftrag Durchgehend Punkt
Klebstoff pro Karton 3.07 g 1.69 g
Einsparung pro Karton - 1.38 g
Einsparung pro Tag - 39.79 kg
Einsparung kg pro Woche (5 Tage) - 198.94 kg
Einsparung pro Jahr (250 Tage) - 9946.80 kg
Einsparung in EUR (1 kg = 7.00 EUR) - 69’628 €


Ob sich Hotmelt-Stitching für Sie lohnt, sehen Sie, wenn Sie nun die beiden Posten – errechnetes Einsparpotenzial und Investitionsaufwand – gegenüberstellen.  

Verringert Hotmelt-Stitching die Recyclingfähigkeit?

Die Antwort ist: grundsätzlich Nein. Allerdings muss der Auftrag von Schmelzklebstoff auf Karton oder Papier die folgenden Kriterien erfüllen, damit die Recyclingfähigkeit nicht beeinträchtigt wird:

  • Schichtdicke bei thermoplastischen Klebstoffen = min. 120 µm
  • Schichtdicke bei reaktiven Klebstoffen = min. 60 µm
  • Erweichungspunkt (Ring & Ball) = oberhalb 68 °C
  • Horizontale Abmessungen in beide Richtungen = min. 1,6 x 1,6 mm 

Wellkarton locker übereinander liegend.Für die Recyclingfähigkeit von Karton oder Papier muss der Klebstoffauftrag bestimmte Kriterien erfüllen. 

Die Werte der Recyclingfähigkeit wurden vom European Paper Recycling Council (EPRC), einem Zusammenschluss von Industrieverbänden entlang der Wertschöpfungskette des Papiers, festgelegt. Die Initiative verfolgt das Ziel, mit Massnahmen aller Art, das Recycling von Produkten aus Papier und Karton zu verbessern. 

Ein Aspekt ihrer Arbeit beschäftigt sich mit der Trennbarkeit von Klebstoffen beim Repulping. Das ist der Prozess im Recycling, bei dem die Altpapierfasern getrennt, gereinigt und von Fremdpartikeln abgetrennt werden. Aus den wiedergewonnen Fasern wird Pulp hergestellt, die Basis für neues Papier. Je besser die Ablösung des Klebstoffs beim Repulping funktioniert, desto reibungsloser läuft die maschinelle Aufbereitung und desto besser ist die Qualität des neu gewonnenen Altpapiers.

Wenn Sie die folgenden drei Punkte beim Hotmelt-Stitching beachten, dann bleiben Papier oder Karton recyclingfähig: 

1. Stellen Sie die Länge der Raupen im Stitching-Mode auf mindestens 1.6 mm ein. Entweder über die Robatech-Bedienoberfläche oder in Ihrem Programmcode.

Die Robatech-Benutzeroberfläche für den Hotmelt-Stitching-Mode Die Raupenlänge ist im Stitching-Mode frei wählbar. 

2. Prüfen Sie im Datenblatt, welchen Erweichungspunkt (Ring & Ball) der von Ihnen verwendete Klebstoff hat. Liegt er unterhalb von 68 °C, dann sollten Sie auf einen anderen Klebstoff wechseln.

3. Lassen Sie bei der Einrichtung des Stitching-Mode vom Robatech-Servicetechniker die Länge und Schichtdicke der Raupe überprüfen und, falls nötig, auf das erforderliche Minimum nach oben anpassen.

Fazit

Hotmelt-Stitching erlaubt es, mit weniger Klebstoffmenge die gleiche Verklebungsqualität zu erzielen. Ein Wechsel zu langlebigen elektrischen Auftragsköpfen ist kein Muss, kann aber von Vorteil sein, denn so reduzieren Sie den Energie-, Material- und Druckluftverbrauch. Wenn Sie zudem die Kriterien der Recyclingfähigkeit beachten, dann entsteht eine Win-Win-Situation für Produktion und Umwelt.

Möchten Sie noch mehr über Hotmelt-Stitching wissen? Möchten Sie prüfen lassen, ob Hotmelt-Stitching sich für Ihre Anwendung eignet? Kontaktieren Sie uns. Jeder Schritt, zur Einsparung von wertvollen Ressourcen und zur Kostensenkung, ist ein bedeutender Schritt.
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Rolf Gräser, Industry Manager Packaging

Rolf Gräser arbeitet seit 30 Jahren in der Verpackungsbranche. Als Industry Manager Packaging bei Robatech in Muri/Schweiz nutzt er sein profundes Know-how, um die ökologischen und ökonomischen Bedürfnisse des Marktes in die Entwicklung neuer Klebstoff-Auftragssysteme und -komponenten einfliessen zu lassen.

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