BIFUNKTIONALE SYNTHETISCHE KLEBSTOFFE

GESAMTTEXT :

Einleitung

Moderne Etikettierklebstoffe in Getränkebetrieben unterliegen vielfältigen Anforderungen. Schwitzwasserbeständigkeit, Lagerfähigkeit, Lagertemperatur, Mikrobiologie des Klebstoffs selbst und der etikettierten Flaschen, konstante Viskosität, Pasteurfähigkeit, Eiswasserbeständigkeit, Verarbeitbarkeit des Klebstoffs bei schnelllaufenden Maschinen sind nur einige wichtige Randbedingungen.

Ausgehend von der Situation, dass die üblicherweise caseinbasierten Klebstoffe durch ihren hohen Caseinanteil immer wieder den stark schwankenden Caseinpreisen und -qualitäten unterworfen sind, hat ASiRAL die Entwicklung neuer synthetischer Klebstoffe vorangetrieben. Das Ziel war, einen Hochleistungsklebstoff ohne die negativen Eigenschaften, die durch den natürlichen Rohstoff Casein eingebracht werden, wie eingeschränkte Lagerfähigkeit, schlechte Kältestabilität und schwankende Viskositäten zu entwickeln.

Auch ein ethischer Gedanke spielt eine Rolle: Casein ist ein sehr hochwertiges Protein und Nahrungsmittel und daher viel zu wertvoll, um als Etikettierklebstoff verschwendet zu werden.

Als Ergebnis intensiver und langjähriger Forschung gelang es ASiRAL, hochwertige Klebstoffe mit den oben genannten Eigenschaften zu entwickeln und diese zusätzlich mit Funktionen auszustatten, die den Anwendern weitere Vorteile bringen.

Die Entwicklung ergab Klebstoffe, die auf diverse Anforderungen zugeschnitten wurden. So konnte eine sehr gute Schwitzwasserfestigkeit und die Eignungn für die Verarbeitung von Pasteurware aufgrund verschiedener Zusätze oder auch durch Mischpolymerisate erreicht werden.

Die neue Generation synthetischer Klebstoffe unterscheidet sich deutlich von caseinbasierten Leimen. Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass die Verarbeitung vergleichbar ist. Unbedingt beachtet werden sollte, dass aufgrund der Unverträglichkeit mit Caseinleimen vor einer Umstellung die Maschine sauber gereinigt werden muss.

Der vieldiskutierte Viskositätssprung von Casein ist bei diesen Klebstoffen nicht notwendig, da sie auf Temperaturveränderungen viel weniger stark reagieren.

Faserriss tritt in Abhängigkeit vom Wasserfilm auf der Flasche mit unterschiedlicher Verzögerung ein. Da die Primärhaftung auch bei nassen Flaschen (Tack) sehr hoch ist, verschieben sich die Etiketten auf den Transportbändern oder beim Einpacker nicht.

Für die Etikettierung von Flaschen mit Alufolie sollten allgemein weniger viskose Qualitäten verwendet werden, um das Einreißen der Folie zu vermeiden.

Die Maschinenreinigung ist je nach Typ einfach (nicht schwitzwasserfeste Klebstoffe) bis schwierig (eiswasserfeste Klebstoffe), da sich die bei pasteur- und eiswasserfesten Klebstoffen notwendigerweise schlechte Wasserlöslichkeit auch beim Maschinenreinigen manifestiert. 

Auch Klebstoffe für PET-Flaschen und sog. peel-off-Labels sind auf dieser Basis formulierbar. Sie sind transparent und ermöglichen eine otpisch ansprechende Etikettierung.

Des weiteren bieten synthetische Klebstoffe erhebliche Vorteile bei der Lagerung im Sommer, da sie im Gegensatz zu Caseinleimen schwefelfrei sind und daher keine Geruchsentwicklung fördern.

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Bifunktionale Klebstoffe

Zusätzlich zu ihrer eigentlichen Funktion als Haftungsvermittler zwischen Flasche und Etikett können Klebstoffe in der Flaschenwäsche weitere Wirkungen entfalten, sowohl

• negative, indem sie die Lauge verschmutzen, wie es bei Caseinklebstoffen der Fall ist (hoher CSB-Wert, starkes Schäumen durch Eiweiß), oder
• positive, indem sie die Waschkraft der Lauge verstärken.

Für die Etikettierung einer Getränkeflasche werden ca. 0,15 bis 0,2 g Klebstoff benötigt. Mit einer Trommel Klebstoff (30 kg) können also in etwa 150.000 bis 200.000 Flaschen etikettiert werden. Bei einer Flaschenwaschmaschine mit einer Leistung von  50.000 Flaschen/Stunde werden pro Stunde ca 7,5 bis 10 kg Etikettierklebstoffe in die Lauge eingetragen (ca. 1/3 Trommel). Kalkuliert man den Anteil der oben genannten Fremdflaschen mit 50% ein, dann reduziert sich die eingetragene Menge bifunktionalen Klebstoffs auf ca. 4 bis 5 kg/Stunde. Dies ist immer noch mehr als die normalerweise für die Additivierung der Lauge mit 0,2% Additiv und 0,02% Schaumbremse erforderlichen Mengen. Die Bestimmung von ASiRAL Klebstoff in der Waschlauge mit Hilfe eines einfachen Schnelltests ist möglich.

Über zurückkehrende Flaschen wird demnach genügend bifunktionaler Kelbstoff eingetragen, um dort eine zusätzliche Wirkung als Dispergiermittel zu entfalten und das Additiv zum Teil oder sogar ganz zu ersetzen. Auch die Entschäumerdosierung kann verringert werden: die polyacrylatbasierten Klebstoffe von ASiRAL schäumen nicht, wohinhgegen das Protein Casein sehr viel Schaum in der Lauge verursacht. Es ist also zu erwarten, dass die notwendige Menge Entschäumer sich durch den Einsatz nichtschäumender bifunktionaler Klebstoffe erheblich reduzieren wird, ein Fakt, der insbesondere für Brauereien aufgrund größerer Sicherheit bezüglich der stabilität des Bierschaums von erheblicher Bedeutung sein wird. 

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Die Auswirkungen von Etikettierklebstoffen in der Lauge der Flaschenwaschmaschine:

Übliche Caseinklebstoffe führen zu einer hohen CSB-Belastung der Lauge und zu starkem Schäumen. Während Getränkereste bereits über die Vorweiche entfernt werden können, wird der Klebstoff komplett in die Lauge eingetragen und dort aufgelöst. Das Schäumen der Hauptlauge und gegebenenfalls der Nachlauge verursacht einen erheblichen Entschäumerbedarf, da bei zu geringer Entschäumerdosis der Eitkettenaustrag nicht funktioniert und die Etiketten in Richtung Warmwasserzone verschleppt werden. 

Durch die Sedimentation der Lauge versuchen viele Getränkehersteller, den Schmutz zu konzentrieren bevor er ins Abwasser geht und dort hohe Abwasserkosten anfallen.

Die Wirkung von bifunktionalen ASiRAL-Klebstoffen als Laugenadditiv ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen.

• Härtestabilisierung in der Waschmaschinenlauge: Die den bifunktionalen Klebstoffen zu Grunde liegenden Polyacrylate sind hochwertige Härtestabilisatoren und verhindern die Bildung von Laugenstein, weshalb sie in vielen Additiven zur Flaschenreinigung bereits heute enthalten sind.
• Reinigungswirkung: Die dispergierenden Eigenschaften dieser Substanzklasse sind bestens bekannt und führen zu einer deutlichen Beschleunigung der Etikettenablösung. Die Wirkung der Lauge bei der Ablösung von Schimmeldepots wird ebenfalls verstärkt und damit die mikrobiologische Sicherheit erhöht.
• Löslichkeit von Alufolien:  Die Löslichkeit von Alufolien in der Lauge wird durch synthetischen ASiRAL-Klebstoff beschleunigt. Selbst speziell für die Folienauflösung ausgelobte Additive sind langsamer.

• Umwelt: Produktion mit geringerem Chemieeinsatz und Entlastung der Kläranlage. Neben den Etiketten ist der Etikettierleim die Hauptschmutzquelle in der Waschmaschinenlauge. Durch die im Vergleich zu Caseinleimen extrem niedrigen CSB-Werte der neuen Klebstoffe (bis max. 260 mg O2/g) sinkt der CSB der Lauge, sie wird weniger verschmutzt, das Sedimentieren erleichtert und der Laugenwechsel kann in größeren Intervallen stattfinden.
• Kostenvorteile beim Abwasser: Die geringere Belastung des Abwassers mit CSB bringt Kostenvorteile und zusätzliche Sicherheit.
• Nachhaltigkeit: durch Vermeidung des Verbrauchs von Milchprotein für andere Zwecke als den Verzehr als Nahrungsmittel.
• Kostenvorteile durch Einsparungen bei Additiven und Entschäumern in der Flaschenreinigung. Auf lange Sicht gesehen können Laugenadditiv, Entschäumer und die zugehörigen Dosieranlagen je nach Situation völlig entfallen.
• Sicherheit betreffend die Schaumstabilität von Bier: Verringerung der Entschäumermenge; die neuen synthetischen Klebstoffe sind nicht schäumend und tensidfrei.
• Mikrobiologische Sicherheit: geringere Verschleppung von Etiketten aus der Lauge und dadurch wiederum kleineres Risiko der Rekontamination der gereinigten Flaschen, da weniger schäumender Klebstoff in die Waschmaschinenlauge eingetragen wird.
• Versorgungssicherheit: Einfache Lagerung, da auch bei Frost und vollständigem Einfrieren die Klebkraft nach dem Auftauen unverändert erhalten bleibt.  Belieferung von Kunden ist bei kalten Temperaturen ohne Thermowagen möglich.

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