Rückstellkraft
Kraft, die ein elastisches System nach einer Auslenkung in die Ruhelage zurücktreibt.
Die Rückstellkraft bei einer Klebung mit Schmelzklebstoff wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Die Rückstellkraft bezieht sich auf die Fähigkeit des Klebstoffs, nach dem Auftragen und Aushärten seine ursprüngliche Form oder Elastizität wiederherzustellen.
Die chemische Zusammensetzung des Schmelzklebstoffs ist entscheidend für seine Rückstellkraft. Einige Klebstoffe haben eine natürliche Elastizität und können sich nach Belastung wieder in ihre ursprüngliche Form zurückziehen, während andere spröder sind und weniger Rückstellkraft aufweisen.
Beispiel Kartonverschluss
Die Rückstellkraft beschreibt den Drang der Deckelklappe sich wieder in die Ursprungslage zurück zu formen.
Hat das Papiermaterial zusätzlich starke Rückstellkräfte an der Deckelklappe, müssen diese mit bei der Auswahl des Klebstoffes berücksichtigt werden.
Substratmaterial: Das Material, auf das der Schmelzklebstoff aufgetragen wird, spielt eine wichtige Rolle. Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Elastizitäten und Haftungseigenschaften, was die Rückstellkraft des Klebstoffs beeinflussen kann.
Die Rückstellkraft ist materialspezifisch und abhängig von der Art der Rillung. An der Rillung wird das Material absichtlich geschwächt, um den Biegewiderstand zu reduzieren. Wird der Faserverbund an der Rillung durch Vorbrechen des Papiermaterials zerstört, dann sind auch die wirkenden Kräfte geringer. Wird beim Verpacken der Karton überfüllt, werden die Rückstellkräfte an den Deckelklappen erhöht. Die entstehende Spannung stellt eine hohe Anforderung an die Klebenaht dar. Die Auswahl des Schmelzklebstoffes muss deshalb dem gesamten Verarbeitungsprozess angepasst werden.
Temperatur: Schmelzklebstoffe werden bei erhöhten Temperaturen aufgetragen und härten dann aus, wenn sie abkühlen. Die Temperatur während des Auftrags und der Aushärtung kann die Rückstellkraft beeinflussen. Höhere Temperaturen können dazu führen, dass der Klebstoff flexibler und elastischer wird.
Klebstoffe unterscheiden sich in ihrem Verhalten beim Phasenübergang von flüssig zu fest. Ist die Zeitspanne dieses Phasenüberganges zu lang, springt die Kartonage wieder auf: Die Kohäsion des Klebstoffes reicht während des Klebeprozesses nicht aus, um die Spannungen der wirkenden Rückstellkräfte aufzunehmen.
Belastung: Die Art und Weise, wie das geklebte Bauteil nach dem Kleben beansprucht wird, kann die Rückstellkraft beeinflussen. Eine wiederholte Belastung oder Verformung des Bauteils kann die Rückstellkraft im Laufe der Zeit verringern.
Ebenso wirken sich die Lagerung des Packstoffes und die Transportwege der Pakete auf die Klebbarkeit aus. Wird der Karton z. B. gestapelt und die Klebenaht mit Gewicht belastet?
Der Karton nimmt die Feuchtigkeit aus der Luft auf und meist schnell die Umgebungstemperatur an (wichtig z. B. bei Tiefkühlverpackungen oder Warmabfüllung). Die diffundierte Feuchtigkeit wirkt von innen und außen auf die Stabilität und Klebung des Kartons.
Die veränderte Papierbeschaffenheit durch Umwelteinflüsse, Temperaturschwankungen und Transportbewegungen fließen in die Auswahl des Klebstoffes ebenfalls mit hinein.
Die genaue Rückstellkraft eines Schmelzklebstoffs hängt also von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich seiner Zusammensetzung, der Verarbeitung, der Umgebung und den Eigenschaften des Substrats. Es ist wichtig, diese Faktoren zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass die Klebeverbindung den erforderlichen Anforderungen standhält.
