Przemyslowy filtr do cieklosci spozywczych – olej, wino, piwo, soki, serwatka mleczna – jest konstrukcja skladana: membrana filtracyjna zwijana lub harmonijkowana, denka zamykajace (endcap), trzpien drenazowy i zewnetrzny korpus kasety. Szczelnosc kazdego z tych polaczen jest krytyczna: jakikolwiek przeciek omijajacy warstwe filtracyjna dyskwalifikuje wklad.

Klej topliwy stosuje sie w trzech punktach montazu:

Zalewa czolowa (potting). Stopiony klej wlewany jest do piersciennego rowka denka zamykajacego, nastepnie zanurza sie w nim koniec zwinieto lub harmonijkowanego elementu filtracyjnego. Po krystalizacji klej trwale zakotwia membrane w plastikowym korpusie endcap. Metoda ta jest 40-60% szybsza od odlewania poliuretanowego i nie wymaga komory utwardzania UV.

Podluzna spoina korpusu kasety. Plastikowa rurka korpusu z polipropylenu lub ABS jest zwijana w cylinder i spawana na styk za pomoca kleju topliwego. Spoina musi wytrzymywac cisnienie robocze 6-10 bar w temperaturze cieklej do +80 stopni C.

Mocowanie trzpienia drenazowego. Perforowana rurka polipropylenowa jest mocowana wewnatrz kasety punktowymi napiawami klejowymi co 50-80 mm, co zapewnia centrowanie elementu filtracyjnego bez ograniczenia przeplywu cieklej.

Wymagania wobec kleju: bezpieczenstwo dla kontaktu z zywnoscia i odpornosc chemiczna

Kazdy klej majacy posredni kontakt z plynami spozywczymi (przez sciankke kasety) musi spelniac specjalne wymagania bezpieczenstwa.

Rozporzadzenie (WE) nr 1935/2004 i Rozporzadzenie (UE) nr 10/2011 o materialach do kontaktu z zywnoscia ustanawiaja wykaz polimerow i dodatkow dopuszczonych do kontaktu z produktami spozywczymi na terenie UE. Klej topliwy stosowany w filtrach spozywczych musi posiadac deklaracje zgodnosci z tymi regulacjami, wskazujaca dopuszczalne typy cieklosci kontaktowych: tluszcze, kwasy, alkohol, ciekloscii obojetne.

Kluczowe wymagania chemiczne wobec spoiny:

Brak migracji plastyfikatorow i monomerow w temperaturze +40…+80 stopni C do srodowisk tluszczowych i wodnoykwasnych
Odpornosc na kwasy organiczne: octowy 3%, jablkowy 5%, cytrynowy 2%
Odpornosc na etanol do 20% (wino, piwo) w temperaturze +20 stopni C przez 72 godziny bez spadku wytrzymalosci spoiny wiecej niz 10%
pH srodowiska roboczego: 3,0-9,0

Do tych warunkow najlepiej nadaja sie kleje PA (poliamidowe) i reaktywne kleje PUR. Kleje PA zapewniaja doskonala odpornosc chemiczna na tluszcze i kwasy, wysoka wytrzymalosc spoiny (>= 6 MPa przy rozciaganiu) i temperature eksploatacji do +130 stopni C. Kleje PUR po utwardzeniu wilgocianym przewyzszaja PA pod wzgledem odpornosci na goraca wode i zasadowe roztwory CIP.

Odpornosc na mycie CIP/SIP: parametr krytyczny przy doborze kleju

Systemy mycia na miejscu (CIP – Cleaning In Place) sa stosowane we wszystkich zakladach przemyslu spozywczego. Typowy cykl CIP dla urzadzen filtracyjnych:

Goraca woda 75-85 stopni C, 10-15 minut
Roztwor zasadowy NaOH 1,5-2,0% w temperaturze 70-80 stopni C, 20-30 minut
Plukanie goraca woda 80 stopni C, 10 minut
Mycie kwasem HNO3 0,8-1,2% w temperaturze 60 stopni C, 15 minut
Plukanie koncowe woda pitna

Klej topliwy na bazie EVA nie nadaje sie do filtrow przechodzacych cykl CIP: gorace roztwory zasadowe niszcza spoiny po 3-5 cyklach mycia. Kleje PA wytrzymuja 50-100 cykli CIP bez widocznej degradacji spoiny. Reaktywny klej PUR po utwardzeniu jest najtrwalszym wariantem: wytrzymuje sterylizacje parowa SIP w temperaturze 121 stopni C i cisnieniu 1,05 bar.

Parametry technologiczne montazu kaset filtracyjnych

Produkcja kaset filtracyjnych wymaga precyzyjnego dozowania kleju do piersciennych rowkow malosrednicowych denka zamykajacego (objetosc 5-30 ml). Realizuje sie to za pomoca robotycznych stacji klejowych z srubowym pompowaniem dozujacym.

Parametry robocze dla kleju PA:

Temperatura zbiornika: 200-230 stopni C
Temperatura dyszy: 210-220 stopni C
Lepkosc: 4000-10000 mPa-s w temperaturze nanoszenia
Czas otwarcia zaworu na jedno denko: 1,5-4,0 sek
Czas otwarty przed zanurzeniem membrany: 10-30 sek
Sila docisku przy montazu: 50-200 N

Stabilnosc temperatury w zakresie +/-1,5 stopnia C jest warunkiem obowiazkowym: przy przegrzaniu klej PA degraduje sie (zolkniecie, spadek masy czasteczkowej, obnizenien adhezji o 30-50% od normy), przy niedogrzaniu nastepuje przedwczesna krystalizacja w dyszy i zator.

W sprawie doboru gatunku kleju topliwego ze stosownymi deklaracjami zgodnosci z przepisami UE dotyczacymi kontaktu z zywnoscia przy produkcji filtrow spozywczych, a takze wsparcia technologicznego – zapraszamy do kontaktu ze specjalistami Novacompany.