Dispergieren für hohe Produktqualität von Kleb- und Baustoffen

Als wesentliche Verfahrensansätze haben sich dabei Leitstrahlmischer und Inline-Dispergiermaschinen etabliert. Auch die Conti-TDS-Technologie des Maschinenbauunternehmens Ystral ist speziell zum kontrollierten Eintrag von Pulvern in Flüssigkeiten entwickelt. Diese Methoden ermöglichen eine gezielte Dispergierung auch zähflüssiger Medien. Entscheidend ist dabei das Erzeugen isotroper Eigenschaften, also einer gleichmäßigen Verteilung der Produkteigenschaften in alle Richtungen. Diese wird bei den Mischtechnologien durch gezielte Turbulenz erreicht.

Ein häufiges Problem bei der Pulververarbeitung ist die Staubentwicklung sowie die unkontrollierte Reaktion mit Lösungsmitteldämpfen. Durch den Einsatz von Vakuumtechnologie lassen sich Pulver wie pyrogene Kieselsäure oder Zellulosefasern effizient und agglomeratfrei dispergieren. Dr. Hans-Joachim Jacob, Prozess- und Anwendungsexperte bei Ystral, unterstreicht den Vorteil dieses Prinzips: „Die Partikelabstände werden größer, benetzen jedes einzelne Partikel sofort. Dann lässt sich der Produktionsprozess von zehn Stunden auf zehn Minuten reduzieren.“

Kontrollierte Prozessbedingungen

Zu den verarbeiteten Klebstoffsystemen zählen unter anderem Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin- und Phenolharze sowie Kombinationen dieser Inhaltsstoffe. Besonders bei der Verarbeitung faser- oder füllstoffhaltiger Varianten sind kontrollierte Prozessbedingungen erforderlich. Für feuchtigkeitsbeständige Anwendungen, etwa bei der Herstellung von OSB- oder HDF-Platten, kommen Prepolymere auf Polyurethanbasis zum Einsatz, die mit Feuchtigkeit reagieren. Die Verarbeitung erfolgt unter Ausschluss von Luftfeuchtigkeit, um eine ungewollte Aushärtung zu vermeiden.

Zwei-Komponenten-Systeme wie Polyurethan- oder Epoxidharzklebstoffe erfordern zudem eine strikte Trennung von Harz und Härter. Schon geringste Vermischungen können zu unkontrollierter Reaktion führen: „Wenn die nur mit Spuren von dem Härter in Berührung kommt, fängt die Komponente an zu reagieren“, erklärt Prozessspezialist Jacob. „Es kann zu einem Temperaturanstieg bis 400 Grad kommen – und dann wird’s gefährlich.“

Auch Klebstoffe auf Basis von Polychloropren, Metha­crylaten oder Silikaten profitieren von der modernen Verfahrenstechnik. Die Dispergierung mit Conti-TDS verkürzt Verarbeitungszeiten erheblich. Bitumendichtstoffe lassen sich mit Schichtsilikaten modifizieren, die durch Vakuumtechnologie delaminiert werden. Bei der Verarbeitung von flüssigen Silikaten (Wasserglas) lassen sich feste Additive eintragen, etwa zur Herstellung von Dichtungsmatten.

Weitere Anwendungen betreffen geruchsneutrale Verpackungsklebstoffe, elektrisch leitfähige Klebstoffe für die Elektronik oder flammgeschützte Systeme auf Basis von Aluminium- oder Magnesiumhydroxid. Auch mobile Anlagen zur Herstellung von Betonzuschlägen direkt auf Baustellen sind realisierbar. Anwender profitieren nicht nur von der Flexibilität der Verfahren, sondern auch von ihrer Energieeffizienz: Die kurze Verweilzeit in der Dispergierzone minimiert den Temperatureintrag auf unter zwei Grad. Zudem lassen sich die Systeme modular in bestehende Prozesse integrieren.