Uitdagingen rond het doseren van vloeistoffen
Ingieten is een veelzijdig proces met een hoop praktische uitdagingen. Uitdagingen die onze klanten ons regelmatig voorleggen en vragen om een oplossing. Oplossingen die we in een serie blogs beantwoorden en toelichten. Deze keer over de uitdaging van de verpakking. Hoe krijg je het snel en efficiënt uit de verpakking zonder het proces en de kwaliteit te verstoren.
Duizend en één verpakkingen
2-componenten ingietmaterialen worden geleverd in 1001 verschillende verpakkingen. Afhankelijk van producent, volume en materiaaleigenschappen zijn dat blikken van 500 ml tot IBC’s van 1000 liter. En alles wat daar verder nog tussen zit zoals kunststof emmers, drums en verpakkingen met een schenktuit.
Systemen
Bij doseersystemen die grotere volumes verwerken worden, logischerwijs, ook grotere verpakkingen gebruikt. Van 200 liter drums tot aan 1000 liter IBC’s. Deze systemen bevatten flinke pompen om het materiaal uit het vat naar de buffervaten te transporteren. Daarmee zorgt het systeem voor een continue aanvoer naar de doseer- en mengunit.
Voor vloeistoffen met een lage tot middelhoge viscositeit zijn dubbelwerkende membraanpompen ideaal om het niveau in de buffervaten op niveau te houden. Voor materialen met een hogere viscositeit zijn plunjerpompen meer geschikt.
Het grote voordeel van doseersystemen met een vulstation is dat het doseren door kan gaan als er vatwissel plaatsvindt. Het ingietmateriaal bevindt zich in een buffervat en kan even zonder vulling het doseersysteem blijven voorzien van materiaal.
Frisse lucht als boosdoener
Bij kleinere systemen worden de hars en de harder, het A- en B-materiaal, vaak handmatig in een reservoir van het doseersysteem gegoten. Dit is een kritisch punt in het proces want op dit moment gaat het deksel letterlijk van het reservoir en komt het aanwezige en in te schenken materiaal met de buitenlucht in contact.
Niet reactieve materialen zoals polyol – de A-component van een PU – kunnen wel tegen een stootje verse lucht. Maar reactieve materialen zoals de isocyanaat – de B-component van een PU – beginnen zich, zodra ze de kans krijgen direct te binden met vocht uit de buitenlucht. Dat een reactie plaats vindt is duidelijk te zien in de vorm van kristalvorming. Deze kristallen ontstaan op het oppervlak van de isocyanaat en kunnen uitgroeien tot een dikke plaat die zich vastzet op de wanden van het reservoir.
Als het niveau in het reservoir zakt en de gekristalliseerde isocyanaat afbreekt bestaat de kans dat kristallen zich in het pompsysteem en in de terugslagkleppen gaan nestelen. Daar kristalliseren deze vaak door waarmee de problemen verergeren. Het gevolg daarvan is de toenemende kans dat kristallen uiteindelijk in het eindproduct terecht komen. Onwenselijk omdat dit de eigenschappen van het ingietmateriaal nadelig beïnvloedt.
Stikstof en silica onttrekken gaan op jacht naar vocht
Het inschenken van reactieve materialen in een reservoir moet bij voorkeur dus snel gebeuren. Om zo kort mogelijk na het inschenken het reservoir weer hermetisch af te kunnen sluiten. Bij drukvaten wordt direct na het inschenken weer (droge) luchtdruk of stikstofdruk opgezet. De stikstof onttrekt het vocht aan de lucht.
Bij gravimetrische reservoirs (reservoirs met een opening aan de onderzijde waar het materiaal met behulp van de zwaartekracht uit komt) wordt het deksel met silica-filter direct gesloten en zo nodig een pufje stikstof toegegeven onder het deksel. De silica-gel onttrekt het vocht van instromende lucht bij een leger rakend materiaalreservoir.
Niet schudden voor gebruik
Het inschenken van het ingietmateriaal in een reservoir moet voorzichtig gebeuren. Schenk je het materiaal in van grotere hoogte dan is de kans groot dat lucht mee ingeschonken wordt. Bij een iets hogere viscositeit van het betreffende materiaal is de kans groot dat deze luchtbellen niet vanzelf naar bovenkomen en dus in het materiaal achterblijven. Schenk ingietmateriaal dus bij voorkeur langs de wand van het reservoir in zodat het materiaal rustig naar benden loopt zonder luchtinslag.
Traceerbaarheid van de batches
Nog een belangrijk thema is de traceerbaarheid van batches. Zwart-wit gezien moet je een systeem bij een batchwissel volledig schoonmaken voordat je de nieuwe batch gaat gebruiken. In de praktijk is dit lastig. Je moet het systeem dan weer opnieuw opstarten en ontluchten. Wat niet alleen veel tijd kost maar ook veel materiaalverspilling tot gevolg heeft. Vrijwel alle gebruikers die een batchregistratie toepassen noteren een “zachte batchovergang”. De ene batch loopt uit, terwijl de nieuwe inloopt. Daardoor hoef je het systeem volledig leeg te laten draaien en vervolgens weer te vullen. Dat scheelt materiaal en tijd.
Hiermee moet het zeker lukken om de materialen goed, snel en zonder problemen uit de verpakkingen richting het eindproduct te krijgen. Mocht u vragen hebben. Bel of mail ons. We helpen u graag met uw uitdagingen.
Meer weten over ingieten? Download de whitepaper!
De whitepaper met veel praktische informatie en tips over het ingieten van producten vindt u hier.
Doe er uw voordeel mee. Als u vragen hebt aarzel niet om te bellen of te mailen. We helpen u graag.