Optimale Viskosität gewährleistet gleichmäßigen Auftrag und starke Haftung, während Unregelmäßigkeiten zu Fehlern, Abfall und erhöhten Kosten führen.Inline-ViskosimeterSysteme wie die hochentwickelten Instrumente von Lonnmeter ermöglichen Echtzeitüberwachung und -steuerung und bieten damit erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Offline-Methoden wie Effluxbechern.
Definition der Klebstoffviskosität
Die Viskosität eines Klebstoffs beschreibt seinen Fließwiderstand – eine entscheidende Eigenschaft, die sein Verhalten bei der Anwendung in industriellen Prozessen bestimmt. Zur Angabe der inneren Reibung von Klebstoffen werden die beiden Viskositätseinheiten Centipoise (cP) und MilliPascal-Sekunden (mPa·s) verwendet.
Niedrigviskoser Klebstoff eignet sich aufgrund seiner hohen Fließfähigkeit zum Beschichten oder Sprühen; hochviskoser Klebstoff ist ideal zum Füllen von Spalten oder zum Verkleben unebener Oberflächen.
Niedrigviskose Klebstoffe fließen leicht und eignen sich ideal zum Beschichten oder Sprühen, während hochviskose Klebstoffe dickflüssiger sind und sich zum Füllen von Spalten oder zum Verkleben unebener Oberflächen eignen. In der industriellen Automatisierung gewährleistet die präzise Messung der Klebstoffviskosität einen gleichmäßigen Auftrag und beeinflusst somit Klebkraft, Aushärtezeit und Produktqualität. Faktoren wie Temperatur, Scherrate und Materialzusammensetzung beeinflussen die Viskosität, weshalb die Echtzeit-Kontrolle der Klebstoffviskosität für zuverlässige Produktionsergebnisse unerlässlich ist.
Anwendung von Klebstoffen in automatisierten industriellen Prozessen
Klebstoffe spielen eine zentrale Rolle in automatisierten industriellen Prozessen in Branchen wie Verpackung, Automobil, Elektronik und Bauwesen. In automatisierten Systemen werden Klebstoffe durch Sprühen, Beschichten oder Dosieren aufgetragen, um Bauteile effizient zu verbinden.
Die automatisierte Viskositätsmessung ermöglicht eine präzise Applikation, indem sie optimale Fließeigenschaften der Klebstoffe sicherstellt und Probleme wie Verstopfungen oder ungleichmäßige Verteilung verhindert. Generell erfordert die Automatisierung eine konstante Viskosität, um Abfall zu minimieren, Ausfallzeiten zu reduzieren und den Durchsatz zu erhöhen. Daher ist es notwendig, robuste Viskositätsmessgeräte zur kontinuierlichen Überwachung und Steuerung in Rohrleitungen oder Tanks zu integrieren.
Gängige Klebstoffe für die industrielle Automatisierungsproduktion
In der industriellen Automatisierung werden verschiedene Klebstoffe eingesetzt, deren Auswahl sich nach Anwendungsanforderungen, Klebkraft und Umgebungsbedingungen richtet. Zu den wichtigsten Typen gehören:
- Stärkebasierte Klebstoffe: Diese aus natürlichen Rohstoffen wie Mais oder Weizen gewonnenen Klebstoffe werden aufgrund ihrer Umweltfreundlichkeit, ihrer geringen Kosten und ihrer biologischen Abbaubarkeit häufig in der Wellpappenherstellung eingesetzt. Zusatzstoffe wie Borax verbessern die Viskosität und Klebrigkeit.
- Polyvinylacetat (PVA): Wasserbasiert, kostengünstig und vielseitig. PVA wird zum Kleben von Papier, zum Verpacken und zur Holzverarbeitung eingesetzt und bietet eine gute Haftung bei Raumtemperatur.
- Schmelzklebstoffe: Thermoplastische Klebstoffe, die bei hohen Temperaturen aufgetragen werden und sich aufgrund der über die Temperaturregelung einstellbaren Viskosität ideal für Verpackungen und die Produktmontage eignen.
- Epoxid- und Polyurethanklebstoffe: Synthetische Klebstoffe für hochfeste Verbindungen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, die Beständigkeit gegen Hitze und Chemikalien bieten, aber aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen eine präzise Viskositätskontrolle des Klebstoffs erfordern.
- Cyanacrylate: Schnellhärtende Klebstoffe für kleine Bauteile in der Elektronik, die eine niedrige Viskosität für präzises Dosieren erfordern.
Die Viskosität dieser Klebstoffe variiert, weshalb Viskositätsmessgeräte erforderlich sind, um eine gleichbleibende Leistung in automatisierten Systemen zu gewährleisten.
Anwendung von Stärkekleber bei der Herstellung von Wellpappe
Stärkeleim ist für die Herstellung von Wellpappe unerlässlich. Er verbindet die gewellten Papierschichten zwischen den Deckschichten und sorgt so für stabile und nachhaltige Verpackungen. Der Leim wird durch Kochen von Stärke in Wasser bei etwa 90 °C hergestellt. Zusätze wie Borax oder Natriumhydroxid regulieren die Viskosität des Leims und gewährleisten so optimale Klebrigkeit und Kohäsion.
Stärkeleim wird in automatisierten Wellpappenanlagen auf die Wellenspitzen aufgetragen. Eine gleichmäßige und präzise Viskositätskontrolle des Leims ist für Hersteller von Vorteil, um einen gleichmäßigen Auftrag und eine starke Haftung ohne übermäßigen Materialverlust zu gewährleisten. Aufgrund seines pseudoplastischen und thixotropen Verhaltens ist eine Echtzeitüberwachung erforderlich, um einen gleichbleibenden Auftrag sicherzustellen.
Wie die Viskosität die Klebeleistung und die Qualität von Wellpappe beeinflusst
Die Viskosität beeinflusst direkt die Klebeleistung und die Qualität von Wellpappe. Eine optimale Klebstoffviskosität gewährleistet die ordnungsgemäße Imprägnierung der Papierschichten und verbessert so die Klebefestigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit.
Ist die Viskosität zu hoch, verteilt sich der Klebstoff ungleichmäßig, was zu schwachen Verbindungen oder Verklumpungen führt. Dies beeinträchtigt die Festigkeit des Kartons und erhöht den Ausschuss. Umgekehrt kann eine zu niedrige Viskosität zu tiefem Eindringen führen, die Haftung verringern und Verformungen oder Delaminationen verursachen. Bei Stärkekleber ist die Einhaltung einer Viskosität in einem bestimmten Bereich (typischerweise 30.000–60.000 mPa·s) entscheidend für eine gleichmäßige Beschichtung und die Vermeidung von Fehlern wie Nadellöchern oder ungleichmäßigen Schichten. Schwankungen aufgrund von Temperatur, Scherkräften oder unzureichendem Mischen können die Qualität mindern. Daher ist die Messung der Klebstoffviskosität für eine gleichbleibende Produktion unerlässlich.
Instrument zur Messung der Viskosität
In industriellen Anlagen wird zur Viskositätsmessung ein Viskosimeter eingesetzt, wobei Inline-Viskosimeter als Goldstandard für automatisierte Prozesse gelten. Diese Geräte, wie beispielsweise Rotationsviskosimeter,SchwingungResonanzfrequenzviskosimeter messen die Viskosität direkt im Prozessstrom. Diese Messgeräte liefern kontinuierliche Echtzeitdaten, im Gegensatz zu herkömmlichen Auslaufbechern, die bei dynamischen Prozessen weniger genau sind.
Vorteile der Viskositätsautomatisierung im Wellpappenprozess
Die Automatisierung der Viskositätsregelung im Wellpappenprozess steigert die Produktionseffizienz und Produktqualität. Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
- Gleichbleibende Qualität: Die automatisierte Viskositätsmessung gewährleistet, dass die Klebstoffviskosität im optimalen Bereich bleibt, wodurch Mängel wie schwache Verbindungen oder ungleichmäßige Schichten reduziert und die Festigkeit und Verwendbarkeit des Kartons verbessert werden.
- Weniger Abfall: Anpassungen in Echtzeit minimieren Überdosierung und Ausschuss, senken die Materialkosten und unterstützen die Nachhaltigkeitsziele.
- Energieeffizienz: Präzise Steuerung reduziert den Energieverbrauch durch Optimierung des Klebstoffauftrags und der Aushärtungsprozesse.
- Prozessoptimierung: Die kontinuierliche Überwachung ermöglicht die Feinabstimmung von Parametern wie Temperatur und Mischung, wodurch Durchsatz und Chargenkonsistenz verbessert werden.
- Anomalieerkennung: Inline-Systeme erkennen Viskositätsabweichungen sofort und verhindern so Ausfallzeiten und Wartungsprobleme.
- Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Die Automatisierung gewährleistet die Einhaltung von Umweltstandards durch Minimierung des Lösungsmittelverbrauchs und der Abfallmenge.
Diese Vorteile machen das Instrument zur Viskositätsmessung für moderne Wellpappenanlagen unverzichtbar.
Lonnmeter Viskositätsmessgeräte
i. Hauptfunktion und Parameter
Die Viskositätsmessgeräte von Lonnmeter sind für die Echtzeit-Viskositätsmessung von Klebstoffen in industriellen Anwendungen wie der Wellpappenherstellung konzipiert. Ihre Hauptfunktion besteht in der Überwachung und Steuerung der Viskosität in Rohrleitungen, Tanks oder Mischsystemen, um eine gleichbleibende Klebeleistung zu gewährleisten. Zu den wichtigsten Parametern gehören ein Viskositätsbereich von 1–1.000.000 cP, eine Temperaturtoleranz bis 450 °C und die Kompatibilität mit nicht-Newtonschen Flüssigkeiten wie Stärkekleber. Ausgestattet mit fortschrittlichen Vibrationssensoren oszilliert das Gerät mit einer bestimmten Frequenz entlang seiner axialen Richtung und liefert so präzise, kontinuierliche Messwerte. Zusätzlich zur Viskosität kann es auch die Dichte messen. Die Geräte verfügen über benutzerfreundliche Schnittstellen zur einfachen Integration in automatisierte Systeme und sind für die Wand- oder Inline-Montage geeignet.
ii. Vorteile gegenüber der herkömmlichen Offline-Viskositätsüberwachung
Im Vergleich zur herkömmlichen Offline-Viskositätsüberwachung,Lonnmeter Viskositätsmessgerätebieten erhebliche Vorteile.
Offline-Methoden basieren auf periodischer Probenahme, was aufgrund von Temperatur- oder Scherkraftschwankungen zu Verzögerungen und Ungenauigkeiten führt. Die Inline-Systeme von Lonnmeter liefern Echtzeitdaten, eliminieren so Probenahmefehler und ermöglichen sofortige Anpassungen.
Sie verarbeiten komplexe Flüssigkeiten wie pseudoplastischen Stärkekleber präzise, im Gegensatz zu herkömmlichen Geräten, die mit nicht-newtonschem Verhalten Schwierigkeiten haben. Darüber hinaus reduziert ihre robuste Bauweise den Wartungsaufwand, und die Automatisierung minimiert menschliche Fehler, wodurch die Prozesszuverlässigkeit gegenüber traditionellen Methoden erhöht wird.
iii. Vorteile der Viskositätsautomatisierung
Das Lonnmeter-Viskositätsmessgerät bietet bahnbrechende Vorteile für die Automatisierung von Viskositätsprozessen in der Wellpappenherstellung. Dazu gehören eine überlegene Produktqualität durch eine gleichbleibende Klebstoffviskosität, die eine fehlerfreie Verklebung und gleichmäßige Kartonfestigkeit gewährleistet. Durch die Minimierung von Klebstoffabfall, Nacharbeit und Energieverbrauch werden die Betriebskosten gesenkt, was einen Beitrag zu Nachhaltigkeitszielen leistet.
Automatisierte Anpassungen steigern die Effizienz, reduzieren Ausfallzeiten und erhöhen den Durchsatz. Die Fähigkeit der Instrumente, Anomalien in Echtzeit zu erkennen, beugt Produktionsproblemen vor, während ihre Integration in Steuerungssysteme die Abläufe optimiert. Insgesamt fördern die Lösungen von Lonnmeter Präzision, Kosteneinsparungen und Umweltverträglichkeit bei automatisierten Klebeanwendungen.
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Veröffentlichungsdatum: 13. August 2025
