Productie van lijmen

Lijmen bestaan doorgaans uit (DETIC, 2002):

• Bindmiddelen
• Vloeibaar oplosmiddel (water of organisch oplosmiddel)
• Additieven

De productie van synthetische lijmen bestaat voornamelijk uit roerprocessen. De ingrediënten worden samen in een dissolver gebracht (Figuur 1). Het recept bepaalt de hoeveelheden van de grondstoffen en de volgorde van toevoegen.

De bindmiddelen zijn de basisbestanddelen die nodig zijn voor de hechting. De meeste bindmiddelen zijn synthetische stoffen, al worden ook natuurlijke bindmiddelen zoals zetmeel, natuurrubber en caseïne gebruikt.

Omdat bindmiddelen zich op omgevingstemperatuur meestal in vaste toestand bevinden, wordt meestal een vloeistof toegevoegd om ze op te lossen of een fijne dispersie te vormen. Na het lijmen zal deze vloeistof verdwijnen door verdamping of door indringing in de ondergrond.

In functie van de specifieke eigenschappen en toepassingen van de lijmen (en harsen), worden er nog bepaalde additieven toegevoegd. Voorbeelden van additieven zijn bewaarmiddelen, verdikkingsmiddelen en vulstoffen. Het zijn grondstoffen, die met uitzondering van de vulstoffen, in kleine hoeveelheden in lijmen aanwezig zijn.

Figuur 1. Schematische voorstelling van de productie van lijm (algemeen).

Mengen, dispergeren en afwerken

De dissolver is het meest gebruikte apparaat om de grondstoffen te mengen en te dispergeren. Meestal gebeuren alle productiestappen in een en dezelfde dispergeerinstallatie. Er kunnen echter specifieke verschillen bestaan naargelang het type van lijm (Figuur 2):

• Wanneer de polymeren worden aangekocht, bestaat de productie enkel uit het mengen (watergebaseerde, MS-polymeren).
• Bij de aanmaak van polyurethaanlijmen (PU-lijmen) vindt er eerst een pre-polymerisatiereactie plaats, al dan niet in een aparte mengkuip.
• Bij solventgebaseerde lijmen kunnen dan weer extra stappen aan het proces worden toegevoegd afhankelijk van het toepassingsgebied van de lijm. Bij tixotrope materialen is de viscositeit niet alleen afhankelijk van de spanning maar ook van de voorafgaande toestand zoals rust of beweging. Tijdens een rustperiode stijft de lijm op.

Lijmen en harsen kunnen geproduceerd worden door middel van condensatiepolymerisatie van waterige formaldehydeoplossingen en urea formaldehyde concentraat (UFC) in batchreactoren. Hierbij is het belangrijk om tijdens het mengproces correct te koelen en verwarmen. De mengketels zijn daarom uitgerust met zowel stoom- als koelwaterspiralen. Reactoren worden vaak ook vacuüm getrokken om efficiënter te kunnen koelen en zuurstof uit het systeem te onttrekken. Het is onvermijdelijk dat hierbij solventen meegezogen worden. Normaal gebeuren de roerprocessen in een gesloten systeem, waarbij afgassen eventueel gebruikt kunnen worden in andere productie-eenheden (bv. formolproductie).

Milieuaspecten

• Emissies naar de lucht: oplosmiddelen en stof bij het samenvoegen van de ingrediënten
• Energieverbruik van de dispergeerapparatuur
• Geen lozingen naar water
• Afval van verpakkingen van poeders

Figuur 2. Verschillen in productieschema’s voor verschillende types van lijm. (PU=polyurethaan, SMP=Silyl Modified Polymers of MS=Modified Silane Polyether genoemd)

Afvullen

In tegenstelling tot de verven en drukinkten worden lijmen niet gefiltreerd voor het afvullen.
Het is mogelijk dat sommige katalysatoren of pigmenten pas bij het afvullen aan de producten toegevoegd worden. Het afvullen kan zowel volledig automatisch, semi-automatisch als manueel (voor kleine producties) gebeuren. Afhankelijk van de hoeveelheden en de wens van de afnemer kan lijm in ‘worsten’, kokers, potten of emmers verpakt worden. ‘Worsten’, specifiek voor professionele gebruikers, worden enkel verpakt met een dunne laag aluminium wat een afvalvermindering oplevert.

Milieuaspecten

• Emissies naar de lucht: zeer beperkt
• Energieverbruik bij automatische afvulinstallaties

Reiniging van tanks en molens

De reiniging van tanks en molens gebeurt vrijwel identiek aan deze van de verfproductie.

Milieuaspecten

• Emissies naar de lucht: oplosmiddelen
• Afval: solventslib wordt afgevoerd als gevaarlijk afval (externe verwerkers)
• Lozingen naar water: vervuild reinigingswater (bij de productie van watergedragen lijmen)

​

Referenties

DETIC (2002). Het kleine handboek van lijmen en mastieken.