Riduci i tempi di fermo macchina causati dalla carbonizzazione dell'adesivo

L’impatto della carbonizzazione della colla, dell’otturazione degli ugelli e dei materiali a caldo sui tuoi risultati aziendali

Quando le proprietà dell'adesivo vengono alterate dalla degradazione termica e ossidativa, l'adesivo perde la sua natura termoplastica e si surriscalda, o "carbonizza". Una volta formato, è estremamente difficile rimuovere il materiale carbonizzato da un sistema hot-melt senza ricorrere a misure estreme.

La carbonizzazione dell'adesivo è in assoluto la causa principale di guasti e fermi macchina per le apparecchiature hot-melt utilizzate in applicazioni di imballaggio a fine linea o di sigillatura di scatole e cartoni. I costi complessivi di fermo macchina dovuti alla carbonizzazione dell'adesivo possono essere compresi tra 4.240 € (3.740 £) e 12.720 € (11.218 £) l'ora/per linea, a seconda dell’applicazione.



La carbonizzazione dell'adesivo aumenta i costi di esercizio

I sistemi hot-melt tradizionali includono un serbatoio riscaldato che mantiene grandi volumi di adesivo fusi per ore, se non per giorni. Insieme alle variazioni di livello del prodotto, questi periodi di riscaldamento prolungato influiscono negativamente sulla consistenza dell'adesivo, generando grumi induriti di materiale carbonizzato.

Tali grumi vanno a intasare i tubi e gli ugelli di erogazione, causando tempi di fermo macchina imprevisti che pregiudicano la produttività del processo di fabbricazione. Spesso, gli operatori tengono una scorta di ugelli di ricambio a disposizione, per ridurre per quanto possibile tali interruzioni.

Le conseguenze economiche della carbonizzazione dell'adesivo

Gli strati di materiale carbonizzato si accumulano nei tubi hot-melt, ostacolando il mantenimento di una viscosità costante in tutto il sistema. Questo aumenta la frequenza di sostituzione dei tubi. Se la carbonizzazione dell'adesivo è un problema frequente, arriva a coinvolgere anche la pompa del sistema causando il cedimento anticipato delle guarnizioni del fluido nelle pompe e nelle pistole.

A seconda del processo di produzione, l’impatto della carbonizzazione dell’adesivo sulla redditività può essere notevole. Ecco alcuni esempi di costi vivi legati al problema della carbonizzazione (esclusi i tempi di fermo da essa causati):

  • 500 € (450 £) - 1.025 € (900 £): sostituzione dei tubi hot-melt a 100 €/30 cm (75 £/piede)
  • 1.275 € (1.125 £) - 4.250 € (3.750 £): sostituzione della pompa e processo di ripristino
  • 5.950 € (5.250 £) - 11.900 € (10.500 £): costo del capitale per unità aggiuntive

Gli strati di hot melt carbonizzato possono accumularsi all’interno dei tubi

Accumulo di adesivo carbonizzato in un sistema hot-melt tradizionale con serbatoio

Tempi di fermo macchina per la pulizia di ugelli e serbatoi hot-melt

I sistemi con serbatoio riscaldato richiedono spesso interventi regolari di pulizia e manutenzione, per evitare accumuli eccessivi di materiale carbonizzato. Tali operazioni di pulizia sono assai onerose sia in termini di manodopera che di tempo e influenzano negativamente i tempi di operatività e la produttività.

Potrebbe essere necessario scollegare i serbatoi dalla linea, per raschiare via dalle pareti tutti gli accumuli di adesivo carbonizzato. Tali operazioni di raschiatura possono richiedere almeno mezza giornata di lavoro, con costi di manodopera e generali compresi tra 850 € (750 £) e 1.275 € (1.125 £). Le aziende che non sono attrezzate per eseguire internamente la pulizia devono inviare i serbatoi a ditte esterne per far rimuovere il materiale carbonizzato, con ulteriori costi di spedizione e rigenerazione e perdite aggiuntive in termini di tempi di operatività.

Una volta ripulito il sistema dal materiale carbonizzato, l'utilizzo del serbatoio causa ulteriori perdite di tempo perché è necessario portarlo a temperatura. Per evitare onerosi tempi di fermo macchina durante la normale produzione, spesso i sistemi hot-melt con serbatoio vengono lasciati accesi (anche a impianto fermo), sprecando energia e riducendo ulteriormente la redditività.

Le nuove tecnologie di fusione eliminano la carbonizzazione dell’adesivo

A differenza dei serbatoi tradizionali, i nuovi sistemi hot-melt con tecnologia Tank-FreeTM sono dotati di speciali camere di fusione specificatamente progettate. L’eliminazione dei serbatoi riscaldati migliora notevolmente le prestazioni dell’apparecchiatura hot-melt. Grazie alla maggiore superficie di fusione, queste unità di fusione sono più efficienti e si riscaldano molto più rapidamente: raggiungono la temperatura di funzionamento in 10 minuti o meno, a differenza degli impianti hot-melt tradizionali che hanno tempi di avviamento di almeno 45 minuti.

Vantaggi della nuova tecnologia di fusione

La riduzione dei tempi di esposizione dell’adesivo al calore che caratterizza questi sistemi diminuisce inoltre la formazione di materiale carbonizzato all’interno del sistema. Rimanere a temperatura per un tempo inferiore significa ridurre anche la carbonizzazione. Con un volume minimo di materiale fuso, l’adesivo riscaldato viene erogato rapidamente e sostituito con nuovo materiale.

Una minore quantità di materiale carbonizzato significa:

  • ridurre gli sprechi di materiale
  • ridurre gli intasamenti degli ugelli
  • ridurre i costi generali di manutenzione
  • aumentare la vita utile delle guarnizioni dei fluidi
  • ridurre i tempi di fermo della linea

Maggiori opzioni per i materiali hot-melt

Alcuni adesivi hot-melt non vengono solitamente neanche presi in considerazione, data la loro tendenza a carbonizzare nei sistemi tradizionali con serbatoio. Per affrontare l’impatto negativo della carbonizzazione dell’adesivo, alcuni produttori sono passati ad adesivi più costosi e termicamente più stabili. Sebbene questi adesivi possano essere una buona scelta, il loro maggior costo pregiudica spesso i margini di profitto. In definitiva, l’apparecchiatura hot-melt non dovrebbe in nessun caso imporre la scelta dell'adesivo.

Le camere di fusione di nuova progettazione dei sistemi Tank-Free senza serbatoio hanno esteso le possibilità di scelta di adesivi hot-melt, compresi i metalloceni, EVA, e altri. Questi adesivi sono più economici e contribuiscono ad aumentare la redditività delle operazioni di imballaggio a fine linea.

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