Biogebaseerde Hotmelt Lijmen - De Bestanddelen en Toepasbaarheid

De COP-26 (VN-conferentie over klimaatverandering) in Glasgow is afgelopen. Wereldleiders spraken daar over het belang om de wereldwijde temperatuurstijging te beperken tot 1,5°C tegen 2030. De Monchy draagt actief bij aan een duurzamere toekomst, door te focussen op het verhogen van het percentage duurzame producten en toepassingen in haar portfolio.

Het aantal mogelijke toepassingen voor biogebaseerde verpakkingslijmsystemen neemt toe. Tegelijkertijd rijzen er verschillende vragen uit de markt. Wat is het verschil tussen hotmelt lijmen op fossiel- en bio-basis? Wanneer en waarom zou ik voor het duurzamere alternatief moeten en/of kunnen kiezen?

Wat zijn de bestanddelen van een hotmelt lijm?

Hotmelt lijmen zijn rond de jaren '40 uitgevonden als oplossing voor lijmen op waterbasis, omdat de kwaliteit het vaak liet afweten in een hoog vochtig klimaat, met openspringende verpakkingen als gevolg. De term "hotmelt" wordt gebruikt omdat warmte wordt toegepast om een vaste lijm (meestal in de vorm van een pil/pastille) in een vloeibare fase te brengen. De meeste verpakkingslijmsystemen zijn hotmelt lijmsystemen.

Een typische standaard hotmelt lijm bestaat uit 3 componenten:

• 45% Tackifier (koolwaterstof of biogebaseerde colofonium ester),
• 35% Polymeer (EVA, metalloceen PO of APAO)
• 20% Wax (hoofdzakelijk Fischer Tropsch-wax en andere wax-soorten zoals paraffine en PE-wax).

Om een hotmelt lijm het label "biogebaseerde hotmelt lijm" te kunnen geven, moet het een bepaald percentage biogebaseerde bestanddelen bevatten, bijv. gebaseerd op EN 16785-1, een van de vele classificaties. Afhankelijk van het type en het percentage biogebaseerde componenten, kan een hoog ‘bio-based gehalte’ worden bereikt. Een voorbeeld van biogebaseerde alternatieven:

• Tackifier:            Rosin-ester of Terpeen harsen
• Polymeer:          Biogebaseerde polymeer geproduceerd met ethanol uit suikerriet
• Wax:                    Wax op basis van gehydrogeneerde koolzaad-, palm- en castorolie en biogebaseerde PE-wax.

Naast de bovengenoemde componenten kan het gebruik van thermoplastische polyamiden worden overwogen. Met een duurzaam gehalte van ongeveer 75% fungeert het product zelf als een sterke hotmelt lijm. Thermoplastische polyamiden zijn verkrijgbaar in verschillende verwekingspunten, open tijden, flexibiliteit en sterkte. Bovendien hebben zij een hoge thermische stabiliteit en bieden zij een goede hechting op een breed scala van substraten.

Toepassingen

Er is een verschil tussen de toepassingen van hotmelt lijmen op fossiel- en op bio-basis. Hotmelt lijmen op fossiel basis hebben betere hechtingseigenschappen en hittebestendigheid en kunnen daarom breder worden toegepast, zoals in de houtbewerking, stoffering en automobieltoepassingen. Tegenwoordig worden biogebaseerde hotmelt lijmen vooral gebruikt in verpakkingstoepassingen, zoals take-away verpakkingen, dienbladvormen en kartonnen dozen.

De kostprijs van een biogebaseerde hotmelt lijm is hoger dan zijn op fossiel gebaseerde alternatief. De prijs hangt echter echt af van welke componenten worden gebruikt om de biogebaseerde hotmelt lijm te produceren. De prijzen van koolwaterstofharsen en harsesters verschillen in het algemeen niet veel.

De voordelen van bio-based

De meeste hotmelt applicatiemachines kunnen worden gebruikt voor zowel fossiel als biogebaseerde verpakkingslijmen. De voordelen van biogebaseerde hotmelt lijmen zijn, om er een paar te noemen:

• Geweldige prestaties: de hechtprestaties van biogebaseerde hotmelt lijmen blijven sterk over een breed scala van substraten, vooral op karton.
• Prestaties over een breed temperatuurbereik, inclusief diepvriezen.
• Eenvoudige omschakeling: biogebaseerde hotmelt lijmen kunnen worden aangebracht met dezelfde apparatuur die wordt gebruikt voor fossiel gebaseerde hotmelt lijmen. Dit maakt omschakelen tussen hotmeltproducten minder kostbaar.
• Ontworpen voor gebruik bij lagere verwerkingstemperaturen van 150 - 170 °C.

Wilt u meer weten over grondstoffen zoals gebruikt in bio-based hotmelt lijmen?

Misschien vraagt u zich nog steeds af wat de voordelen zijn van hernieuwbare grondstoffen zoals gebruikt in biogebaseerde hotmelt lijmen. Neem contact op met Jacques Everaert voor meer informatie.