Dokładna analiza śladu węglowego systemu nakładania kleju o wydajności topienia do 8 kg/h pokazuje, że największy udział w obciążeniu klimatu ma faza użytkowania. W całym cyklu życia trwającym 10 lat zużycie kleju topliwego powoduje emisję 429 t ekwiwalentu CO₂, a na drugim miejscu znajduje się zużycie energii elektrycznej z emisją 13,7 t ekwiwalentu CO₂. Bez uwzględnienia fazy użytkowania wpływ systemu nakładania kleju na klimat wynosi zaledwie 1,55 t ekwiwalentu CO₂.
Około 99% emisji CO₂ związanych z przemysłową aplikacją kleju powstaje podczas jego produkcji i topienia. Najskuteczniejszym sposobem na ich ograniczenie jest zatem oszczędne nanoszenie kleju. Szczególnie w branży opakowaniowej, gdzie dominuje aplikacja liniowa, optymalizacja ilości nanoszonego kleju pozwala znacząco zmniejszyć emisje z zakresu 3 (Scope 3).
Aby uzyskać trwałe połączenie, należy nanieść odpowiednią ilość kleju we właściwym miejscu. Co jednak oznacza „odpowiednia ilość”? Więcej kleju nie zawsze oznacza mocniejsze połączenie.
Jako wskaźnik jakości klejenia można wykorzystać wytrzymałość na rozrywanie poprzeczne. Określa ona siłę potrzebną do rozerwania spoiny klejowej lub materiału w kierunku poprzecznym do działania obciążenia. Pozwala wiarygodnie ocenić:
Testy wykazują, że krótsze ścieżki kleju lub aplikacja punktowa wymagają większej siły odrywania niż długie ścieżki. Właśnie na tym polega techniki Hotmelt-Stitching: zamiast jednej długiej ścieżki klej jest nanoszony krótkimi odcinkami lub punktowo. Pozwala to ograniczyć jego zużycie, zachowując trwałość i niezawodność połączenia.
Poniższy przykład z praktyki pokazuje, jak optymalizacja nakładania kleju korzystnie wpływa na zużycie kleju.
W zaklejarce do kartonów o wydajności 40 opakowań na minutę dwie pneumatyczne głowice natryskowe, używane do klejenia klap wieka, zastąpiono głowicami elektrycznymi. Zmiana ta była konieczna, ponieważ nanoszenie wielu krótkich odcinków lub punktów kleju wymaga wysokiej częstotliwości przełączania oraz dużej liczby cykli roboczych.
Klejenie zakładek kartonowych: zmniejszenie zużycia kleju dzięki odcinkowemu nanoszeniu kleju termotopliwego i dalszej optymalizacji procesu
Początkowo na każdy karton nanoszono 18 g kleju. Zastosowanie odcinkowego nanoszenia kleju termotopliwego pozwoliło zmniejszyć jego zużycie o 8,2 g. Dalsza optymalizacja procesu aplikacji przyniosła kolejną oszczędność — 2,6 g na karton. Łącznie zużycie kleju zredukowano o 60%.
W skali całego roku optymalizacja aplikacji kleju przynosi korzyści na wielu płaszczyznach. Przykład opisanej wyżej zaklejarki do kartonów pokazuje, że ograniczenie ilości nanoszonego kleju znacząco zmniejsza emisję CO₂ oraz koszty materiałowe.
Zastosowanie elektrycznych głowic aplikacyjnych pozwala także obniżyć koszty konserwacji i części zamiennych. Głowice te pracują bez sprężonego powietrza, dlatego nie wymagają uszczelnienia dynamicznego ani zaworu elektromagnetycznego.
Ponadto żywotność Volta, wykorzystanej w tym przykładzie do odcinkowego nanoszenia kleju termotopliwego, wynosi nawet dwa miliardy cykli roboczych. Choć ta metoda wymaga nawet czterokrotnie wyższej częstotliwości przełączania niż nanoszenie ciągłej ścieżki za pomocą głowicy pneumatycznej, żywotność głowicy jest od 10 do 40 razy dłuższa — zależnie od porównywanego modelu pneumatycznego.
Podsumowując, uzyskuje się następujące oszczędności:
Zastosowanie elektrycznej głowicy nakładającej z funkcją klejenia metodą hotmelt, a także celowa optymalizacja procesu nakładania bezpośrednio zmniejszają emisję CO₂. Dzięki zmniejszeniu ilości nakładanego kleju obniżają się koszty produkcji, a bezpieczeństwo klejenia wręcz wzrasta. W przemysłowym nakładaniu kleju zrównoważony rozwój nie jest zatem czynnikiem kosztowym – lecz czynnikiem zwiększającym wydajność, przynoszącym wymierne korzyści ekonomiczne.
Czy są Państwo ciekawi, w jaki sposób mogą Państwo konkretnie poprawić swoje wskaźniki dotyczące emisji CO₂ i zużycia kleju? Chętnie przeanalizujemy Państwa proces nakładania kleju, a na życzenie obliczymy również zwrot z inwestycji (ROI).