環境に優しい接着剤: 製造用の持続可能な接着剤の選び方
今日、ほとんどすべての家具、ドア、またはパネルの工場内を歩いていると、10 年前よりもはるかに頻繁に次のフレーズを耳にするようになります。 環境に優しい接着剤 。バイヤーはそれを要求し、生産管理者はそれが維持できるかどうかを心配し、プロセスエンジニアは切り替えによってラインが遅くなるかどうかを知りたいと考えています。 「環境に優しい」という言葉は現在、でんぷんペーストから反応性ポリウレタンのホットメルトに至るまであらゆるものを対象にしており、そのラベルの裏にあるすべての製品が印刷機で同じように動作するわけではないため、この注意は当然です。
リマ・ボンド は 1997 年以来、主に木材、PVC フィルム、ベニヤ、石膏ボード、自動車内装パネルを工業的な速度で接着するメーカー向けに接着剤を配合してきました。その背景は、環境に優しい接着剤について私たちがどのように語るかを形作ります。哲学としてではなく、実際の印刷サイクル、実際の湿度、実際の品質検査に耐える必要がある一連の化学的選択肢としてです。
このガイドでは、実際に接着剤を環境に優しいものにするもの、どの接着剤ファミリーが市場に出回っているのか、注文書に署名する前にクレームをテストする方法、およびこれらの製品が生産現場ですでに毎日稼働している場所について説明します。
接着剤が環境に優しい理由は何ですか?
単一の緑色の分子は存在しません。接着剤は、配合の選択の組み合わせによって評価されますが、ほとんどの製品は、ある点では良い点を示しますが、他の点ではあまり良くありません。
- 無溶剤または水ベースの処方。 水ベースの分散液と 100% 固形分のホットメルトは硬化中に溶剤蒸気を放出しないため、工場の空気を著しくきれいに保ちます。
- VOC含有量が低い。 揮発性有機化合物が少ないということは、臭気が少なく、完成した部屋の室内空気の質が向上し、室内の排出制限への準拠が容易になることを意味します。
- ホルムアルデヒド無添加。 これは、伝統的にホルムアルデヒドベースの化学反応が主流であった木材とパネルの接着において最も重要です。
- 再生可能な原材料含有量。 デンプン、タンパク質、植物由来のポリオールが石油化学原料の一部に取って代わります。
- 硬化エネルギーが低くなります。 冷却によって硬化するホットメルトと水ベースのシステムは適度な温度で乾燥するため、一般に乾燥オーブンや溶媒回収ユニットを必要とする溶媒システムよりも消費エネルギーが少なくなります。
- より良い最終製品の選択肢。 特定の紙や包装用ボンドは再パルプ化することができ、一部の配合物は工業用堆肥化条件下で分解します。
生分解性はラベルに最も大きく印刷されている主張ですが、工業用接着の場合、それが最も有用な特性であることはほとんどありません。埋め立て地で分解するワードローブのドアは、15年間閉められたままになるという最初の仕事に失敗しました。家具、ドア、自動車の作業では、溶剤を含まない化学薬品、排出ガスの削減、より安全な作業条件から真の環境上の利益がもたらされます。
ラベルを取得する 5 つの接着剤ファミリー
環境に優しい接着剤として販売されているほぼすべての製品は、5 つの化学ファミリーのいずれかに属します。それらは、強度を高める方法、どの下地に耐えられるか、ラインに必要な設備が異なります。
表 1: 環境に優しい主な接着剤ファミリー、その硬化方法、およびそれらに適した生産プロセス。 | 家族 | 設定方法 | 代表的な基材 | 共通プロセス |
| 水系分散液 | 水が蒸発し、ポリマー粒子が合体して膜になります | PVCフィルム、ベニヤ、MDF、石膏ボード、紙 | 真空熱成形、フラットラミネート、ラッピング |
| PURホットメルト | 溶融物として塗布され、周囲の湿気で架橋します | HPL、PET、ベニヤ、CPL、エッジバンディングテープ | フラットラミネート、エッジバンディング、ラッピング |
| EVAホットメルト | 熱可塑性プラスチック、冷却すると接着します | エッジバンディングテープ、ベニヤ、CPL | エッジバンディング、ラッピング |
| でんぷんとデキストリン | 水分担体は乾燥し、でんぷん膜は残る | 紙、段ボール、ラベル | 包装、カートンシール、ラベル貼り |
| バイオベースおよびプロテインタイプ | さまざま、多くの場合水性 | パネル、紙、ライトインテリア用 | 新たなアプリケーション |
水性システムとホットメルト システムを組み合わせると、工業用木材、パネル、フィルムの接着の圧倒的多数がカバーされます。デンプン接着剤は依然として紙や包装において主流ですが、バイオベースの配合物は、特にパネルや内装工事において最も急速に研究が進んでいる分野です。
環境に優しい接着剤と通常の接着剤: 実際に何が変わるのか
溶剤系接着剤から切り替えると、乾燥または硬化の動作、確実に接着できる基板、完成したパネルの平方メートルあたりのコストという 3 つのことが現場で変わります。溶剤系接着剤は乾燥が早く、さまざまな表面に耐えられるため、数十年にわたってその地位を維持し続けてきました。水ベースのシステムは、水キャリアを除去するために熱、空気流、または滞留時間を必要とし、配合がフィルムに適合しない場合、非多孔質フィルムでは困難が生じる可能性があります。
反応性 PUR ホットメルトは再び異なる動作をします。これらは溶融物として塗布され、その後周囲の湿気で架橋され、多くの従来の製品では達成できない耐熱性と耐水性を実現します。強度が切り替えの成功の決定要因になることはほとんどありません。摩擦は通常、印刷機の設定、接着剤の広がり、ライン速度の調整によって発生します。以前の記事 環境に優しい接着剤 and regular glue これらの違いについて詳しく説明します。
コミットする前にグリーンクレームを確認する方法
完全な量産試験用のサンプルを承認する前に、サプライヤーにこれらの質問に書面で回答するよう依頼してください。
- VOC含有量は何ですか?また、それを測定するためにどのような試験方法が使用されましたか?
- 製剤にはホルムアルデヒドが添加されていますか? それともホルムアルデヒドを添加していないシステムですか?
- この特定の製品にはどの認定が適用されますか?また、その認定は実際に何をカバーしますか?
- 環境に関する主張は接着剤、パッケージ、またはパンフレットに関するものですか?
- 一般的なパネルではなく、基板と印刷機で接着テストはどのように行われましたか?
- 完成したコンポーネントの予想耐用年数と耐用年数終了までの道のりはどのようなものですか?
6 つすべてにためらうことなく答えることができるサプライヤーは、通常、試してみる価値のあるサプライヤーです。 4 番目の質問のみに回答するサプライヤーは、化学ではなく配色を販売していることになります。
キャビネットやワードローブに環境に優しい接着剤を使用
キャビネットやワードローブの製造における最大のグリーンシフトは、溶剤ベースの接触接着剤から水ベースの PVC 真空熱成形接着剤への移行です。最新のディスパージョンは、高光沢、超マット、肌感触の表面など、要求の厳しい装飾フィルムを処理することができ、勤務終了時に成形工場に漂っていた溶剤の臭いも発生しません。
主な技術的リスクは侵入です。水性接着剤は薄い膜ににじみ出て、光沢のあるドアに目に見える跡が残る可能性があるため、まさにこの問題に対応するために、粒子を含まない耐浸透グレードが開発されました。これらは現在、ほとんどの高級ドア工場で指定されているものであり、光沢のあるラインでのスクラップ率の違いは、どの証明書よりも早く生産管理者を納得させます。
LM507 高光沢で肌に優しいフィルム特殊粒子フリー真空熱成形接着剤 LM507は、自己架橋機能を有するアクリルエマルジョンを合成し、VAEエマルジョンと特殊配合し、各種添加剤で変性したエマルジョンで構成されています。 製品を見る→ 木製ドア、エッジバンディング、家具の組み立て
木製ドアは、気温の変化、湿度、ドアクローザーのバタンと閉まる音、長年の直射日光など、他の家具のコンポーネントよりも接着剤に厳しい環境を与えます。水性真空プレス接着剤と EVA または PUR エッジ バンディング ホットメルトを組み合わせたものが標準的な答えです。
EVA ホットメルトはエッジバンディングの主力製品であり、溶剤を含まず、高速で、標準的な ABS および PVC テープに耐性があります。耐熱性がより重要な場合は、キログラムあたりのコストは高くなりますが、温暖な気候や熱源の近くでは故障率が低い PUR エッジバンディング ホットメルトが代わりになります。
LM8701 木製ドアおよび家具用ユニバーサルエッジバンディング接着剤 使用上の特徴:この製品は、優れた汎用性、接着後の接着剤のラインなし、長いオープンタイムなどの利点を備えています。接着およびラミネートに適しています。 製品を見る→ フラットラミネート、MDF、石膏ボード
フラット ラミネートは、反応性ホットメルトが最も強力な環境問題を生み出している分野です。湿気硬化型 PUR ホットメルトには溶剤も水も含まれていないため、蒸発するものはありません。接着剤は薄い溶融物として塗布され、パネルがプレスされ、架橋によって数日かけて作業が完了します。
これにより、MDF パネル、装飾表面、石膏ボードの製造業者に、優れた耐熱性、優れた耐水性を備え、平方メートルあたりの設置面積が非常に小さい接着剤が提供されます。 MDF 上の薄い PVC フィルムや、フィルムの厚さが薄くコスト圧力が高い PVC 表面石膏ボードには、依然として水性システムがより良い選択肢です。
LM6016 PUR 湿気硬化型ホットメルト接着剤 製品の特徴LM6016は固形分100%の湿気硬化型ホットメルト接着剤です。感圧特性により、接着後に高い初期強度が得られます。 製品を見る→ ラベルだけでなく、接着剤をプロセスに適合させる
スイッチがラインで動作するかどうかは、化学反応だけで決まるわけではありません。これらの変数は通常、マーケティング カテゴリよりも重要です。
- 基材ペア: 多孔質木材、非多孔質 PVC フィルム、PET、PP、金属箔、石膏ボードはすべて異なる挙動を示します。
- プロセスの種類: 真空熱成形、フラット ラミネート、プロファイル ラッピング、エッジ バンディング、コールド プレス、またはホット プレス。
- サイクルタイム: 次のパネルが入るまでにラインが接着剤を塗布できる秒数。
- 工場の気候: 周囲の湿度と温度は、水性フィルムの乾燥速度と PUR の架橋速度によって変化します。
- 使用条件: 完成品が満たす熱、湿気、太陽光、洗浄用化学物質。
- 規制制限: 屋内排出規則、食品との接触要件、および顧客の仕様。
- 完成ユニットあたりのコスト: キログラムあたりの価格を適用範囲で割ったものであり、ドラムあたりの価格は決してありません。
製品を推奨する前にプレスについて尋ねるサプライヤーは、通常、サンプルが合格するサプライヤーです。
ラインに戻す
環境に優しい接着剤は単一の製品ではなく、妥協もありません。ほとんどの製造現場では、配合の決定が行われます。基材と印刷機に適合する化学薬品を選択し、排出量と安全性データを書面で確認し、スクラップ率、ライン速度、完成したコンポーネントが 2 年後にどのように動作するかに関する結果を判断します。
それが私たちのチームのアプローチです Lima Bond は 1997 年以来、ドア メーカー、キャビネット工場、パネル メーカー、自動車内装サプライヤーと協力してきました。私たちは、1 つの光沢のある証明書よりも 3 つの試用サンプルと推奨プロセスをお送りしたいと考えています。