Výroba izolačních skel s vnějším hot melt butylovým tmelem

Pavel Malinský, obchodně technický poradce BOSTIK pořadatelské firmy ANVI TRADE s.r.o

Přednáška o technologii hot melt butyl

Historií a vývojem hot melt butylových tmelů provedl účastníky obchodní ředitel divize výroby hot melt butylových tmelů firmy Bostik Ltd. Mike Moran, vystudovaný chemik a specialista pro segment výroby izolačních skel odpovědný za globální obchod, technické poradenství a marketing. Nekovové distanční rámečky Super Spacer představil Andrej Titov, jednatel firmy Ewcoo s.r.o., dodavatel a aplikační technik nekovových distančních rámečků. Zástupci obou společností nechyběli ani v odpolední části semináře, která se týkala praktických ukázek rychlé a efektivní výroby izolačních skel.

Prostor pro diskusi odhalil velký zájem o nové technologie výroby izolačních skel s vnějším tmelením hot melt butylovým tmelem a potvrdil jejich velký potenciál i pro český trh. Pavel Malinský prozradil na úvod našeho rozhovoru hlavní důvody: „Trh v České republice je dosud reprezentován specializovanými výrobci, kteří své aktivity úzce soustředí výhradně na oblast zakázkové kompletace jednotek izolačních skel pro své odběratele. Stejně tak ale trh sestává z množství drobných sklenářských firem, výrobců dveřních výplní a potenciálně i producentů oken a dveří, kteří buď kompletují, nebo mohou kompletovat, izolační skla pro rychlé uspokojení požadavků trhu, nebo pro vlastní potřebu výroby,“ vysvětluje současnou situaci a nabízí možná řešení.

Jaké postupy se u nás nejčastěji prosazují?

Co se současného podílu na trhu vnějšího tmelení okrajů izolačních skel týče, jsou na českém trhu nejvíce používány dvousložkové tmely na bázi polysulfidu, následované dvousložkovými polyuretanovými tmely, silikony a kruh se uzavírá těsnicími tmely na bázi hot melt butylu. Tento stav vychází jednak z historického vývoje, kdy polysulfidové tmely pro aplikace v izolačních sklech mají za sebou nejdelší historii a současně zobrazují stav konfrontování lokálního trhu se světovým vývojem.

Nanášení distančního rámečku Super Spacer aplikátorem

Nejsou tam také důvody ekonomické?

Obě technologie výroby je potřeba posuzovat komplexně. Vysoký podíl výroby izolačních skel s využitím dvousložkových tmelů v České republice je, dle mého názoru, založen především na brzkém oslovení trhu a tudíž již tradici. Pravdou je, že jednotková cena dvousložkových tmelů je mírně nižší než v případě kvalitního hot melt butylového tmelu, nicméně jednotková cena výrobku nezahrnuje výrazně vyšší náklady do technologie na zpracování dvousložkových tmelů (strojové vybavení), stejně jako stále rostoucí náklady spojené s likvidací nebezpečných odpadů z důvodu nemožnosti nulového odpadu, jako je tomu u hot melt butylových tmelů, které navíc nejsou klasifikovány jako nebezpečné. Budeme-li navíc srovnávat technologii výroby izolačních skel s pevnými distančními rámečky a rámečky flexibilními, potom racionalitu spatřuji právě u flexibilních rámečků, kde výrobce řeší výrazně méně pracovních operací, čímž si až o 60 % snižuje výrobní náklady! Zatímco v případě flexibilních rámečků spočívá kompletace izolačního skla pouze v jejich snadné aplikaci na sklo, založení druhého skla, zalisování, naplnění plynu a vnějšího tmelení hot melt tmelem s možností expedice skla po pár minutách, tak v případě pevných rámečků a dvousložkových tmelů se o své slovo navíc hlásí ohýbání a řezání profilů, plnění profilů molekulovým sítem, oboustranné nanášení primárního butylu (PIB tmelu) na boky rámečku, zavěšování profilů na stojan a jejich následné opětovné přemisťování k zakládání druhého skla. Jak vidíte, bavíme se zde o mnohem vyšším počtu pracovních operací, které jsou zdlouhavé a vyžadují technologické vybavení a obsluhu, tudíž jsme opět u vyšších fixních nákladů, které výrobci musí hradit i v případě, kdy výroba neprobíhá podle plánu.

Tmelení izolačního skla s distančním rámečkem Super Spacer

Jak je tomu v sousedních státech?

Určitě není bez zajímavosti zmínit současný trend s největším meziročním růstem podílu na světovém trhu výroby izolačních skel u silikonových a právě hot melt butylových tmelů. Tento trend odráží rostoucí poptávku po strukturálním zasklení v oblasti fasád, kde se uplatňují silikonové tmely, respektive akcelerující tempo poptávky po teplých, flexibilních distančních rámečcích na bázi polymerů v kombinaci s legislativou a dostupností i robotických aplikačních zařízení v případě hot melt butylových tmelů.

Ve své přednášce jste zmínil, že zatímco dříve byla technologie hot melt butyl celosvětově zajímavá pouze pro malé výrobce, v současné době se situace dramaticky mění. Máte proto nějaké vysvětlení?

Faktory, které tuto změnu zapříčinily, jsou průkazně dva. Prvním z nich byl nástup a následný raketový růst poptávky po flexibilních polymerových distančních rámečcích v kombinaci s vnějším tmelením hot melt butylovým tmelem. Druhým, a neméně důležitým, bylo přizpůsobení robotických linek nanášení a zpracovávání tmelů na materiálové bázi hot melt butyl, které až do přelomu tisíciletí chybělo.

Jaké máme zpoždění za okolním světem a jaké jsou podle vás důvody?

Přibližně od roku 2000 se začala psát nová kapitola hot melt butylových tmelů, které zásadně změnily i svojí reologii a, spolu se vstupem směrnice ČSN EN 1279 v platnost (2003), započal boom v jejich masovém používání výrobci izolačních skel bez ohledu na velikost jejich produkce. V současnosti se s hot melt butylovými tmely setkáte doslova po celém světě, přičemž trhy s více než 30% podílem výroby izolačních skel technologií hot melt butyl představují Velká Británie, Rusko, USA a Kanada. Zkrátka, technologie hot melt butyl se úspěšně prosazuje bez ohledu na regionální klimatické podmínky a zastoupeny jsou jak extrémně teplé, tak i extrémně chladné oblasti.

Detail ručního tmelení izolačního skla hot melt butylem

Bylo tedy příčinou zpoždění naplnění evropské směrnice příslušné normy?

Ve větší míře ano. A netýká se to jenom České republiky. Pro dosazení shody s jednotlivými částmi směrnice ČSN EN 1279 jsou jednotky izolačních skel kompletovaných hot melt butylovým tmelem intenzivně testovány na zabránění pronikání vlhkosti dovnitř jednotky, stejně jako na schopnost tmelu bránit úniku vzácného plynu, kterým je plněn prostor dutiny mezi skly. Současně výrobci hot melt butylových tmelů intenzivně testují a vyhodnocují teplotní odolnosti svých výrobků ve smyslu zachování pružnosti celku, ale i neporušení přilnavosti tmelu ke sklu a různým typům rámečků. Množství zkoušek se týká i parametrů soudržnosti jednotky při dynamickém zatížení (přizpůsobení se izolačního skla pohybu), simulujícím rány a nárazy okenních a dveřních křídel, stejně jako flexibility tmelu do jeho přetržení. Pro výrobce a zpracovatele hot melt butylových tmelů je velmi důležitá správná reologie tmelu, neboli jeho chování při zpracování za tepla, kdy aplikovaný tmel nesmí z prostoru dutiny vytékat a neměl by tvořit dým, tvořit vlákna nebo být specificky cítit. Kvalitní hot melt butylový tmel tudíž nabízí extrémně nízký index pronikání vlhkosti v kombinaci s velmi pomalým únikem plynu, zaručuje dobrou adhezi ke sklu a materiálům používaných distančních rámečků, dobře odolává dynamickému namáhání, vodě i vysoké teplotě a zůstává flexibilní i při nízkých teplotách.

Domáčknutí hot melt butylového tmelu v rozích izolačního skla

Možnost seznámení se s technologií hot melt butyl v praxi pro každého účastníka semináře

Na semináři se hovořilo také o kvalitě hot melt butylového tmelu: neměl by při zpracovávání tvořit vlákna a měl by odolávat výkyvu teplot. Jak se tyto parametry ověřují?

Při zpracovávání nesmí nejen tvořit vlákna, ale nesmí z prostoru dutiny ani vytékat, uzavírat do sebe vzduch nebo migrovat do okolních materiálů. Parametry se ověřují intenzivním testováním v moderní laboratoři vybavené pro komplexní posuzování vlastností nejen samotných tmelů, ale i zkompletovaných jednotek izolačních skel. Prémioví výrobci hot melt butylových tmelů mohou své odběratele ubezpečit o kvalitě své produkce i certifikátem ISO 9001, dlouholetou historií v oblasti vývoje a výroby izolačních skel v délce až 30 let (např. Bostik), dále mohou doložit výsledky zkoušek dle ČSN EN 1279 části 2, 3 a 4 z nezávislých laboratoří, stejně jako své zákazníky ujistit o kompatibilitě s používanými komponenty a strojovým vybavením. Za zmínku stojí i nezávadnost tmelů a šetrnost k životnímu prostředí, kdy hot melt butylové tmely nejsou klasifikovány jako nebezpečné chemické přípravky a směsi. Shrnu-li to, hot melt butylové tmely pro výrobu izolačních skel představují moderní materiály, které jsou předpokladem hladkého splnění požadavků směrnice ČSN EN 1279 Sklo ve stavebnictví – Izolační skla, části 2 (Dlouhodobá metoda zkoušení a požadavky na pronikání vlhkosti), části 3 (Dlouhodobá metoda zkoušení a požadavky na rychlost unikání plynu a na tolerance koncentrace plynu) i části 4 (Metody zkoušení fyzikálních vlastností utěsnění okrajů). Svým zpracovatelům hot melt butylové tmely zkrátka přinášejí nemalé výhody a úspory fixních nákladů kdy, na rozdíl od způsobu výroby s plněním pevného distančního rámečku molekulovým sítem, aplikací primárního butylu a následného vnějšího tmelení dvousložkovým tmelem, v případě kombinace flexibilního rámečku a hot melt butylového vnějšího tmelu odpadá řada pracovních úkonů. Zapomenout tudíž můžete na práce a strojové vybavení pro ohýbání a/nebo řezání rámečků, jejich plnění molekulovým sítem, stejně jako nanášení tzv. primárního butylu, tj. tmelu na bázi polyisobutylenu. O veškeré potřebné utěsnění se, více než dostatečně, postará samotný vnější tmel na bázi hot melt butylové pryže. Zpracování je více než snadné a probíhá v tzv. extruderu, neboli ve vytápěném mobilním zařízení, kde se materiál rozehřeje na teplotu cca 190 °C. Při této aplikační teplotě je hot melt butyl zpracováván buď robotem nebo ruční aplikační pistolí do prostoru dutiny, v rozích izolačního skla domáčknut silikonovou podložkou a, díky velmi rychlému chladnutí, již za přibližně 10 minut je zkompletované izolační sklo možné expedovat k zákazníkovi nebo zasklívat do rámu. Více si již spokojený zákazník čekající na izolační sklo snad ani přát nemůže.

Děkuji za rozhovor.

Bližší odkazy na technologii i s video záznamem:
http://www.anvitrade.cz/sortiment/Izolacni-skla.aspx a www.superspacer.cz