Forschung Projektdatenbank Abfüll- und Verpackungsprozesse Funktionalisierung Kartonoberfläche

Funktionalisierung Kartonoberfläche

Forschungstitel:
Prozessspezifische Funktionalisierung des Oberflächenschichtverbundes von Karton zur Minimierung von Schädigungen beim 3D-Umformen

Arbeitsgruppe: Abfüll- und Verpackungsprozesse

Forschungsstelle und wissenschaftliche Projektbetreuung:

  1. Technische Universität Dresden – Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen, Professur für Verarbeitungsmaschinen/Verarbeitungstechnik; Dr. Marek Hauptmann
  2. SID Sächsisches Institut für die Druckindustrie GmbH; Dipl.-Ing. Beatrix Genest
  3. Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen gGmbH; Ralf Böttcher

IGF-Vorhaben: 17804 BR
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2013 – 2016

Der zu erwartende Preisanstieg petrochemischer Kunststoffe infolge der Verknappung fossiler Rohstoffe veranlasst die Industrie zunehmend nach alternativen Materialien zu suchen. Das mehrdimensionale Umformen von Naturfaserstoffen mittels Ziehen stellt dabei eine attraktive Alternative zur Herstellung einseitig offener Verpackungen bzw. Verpackungskomponenten dar. Das Potenzial der Technologie lässt sich aufgrund der spezifischen Eigenschaften von Papier und Karton, sowie dem im Gegensatz zur Kunststoffverarbeitenden Technologie unbefriedigendem Wissensstand des mehrdimensionalen plastischen Umformens von Naturfaserstoffen bislang noch nicht vollständig ausnutzen.

Am Institut für Verarbeitungsmaschinen und mobile Arbeitsmaschinen der TU Dresden konnte eine sprunghafte Verbesserung der Qualität geformter Ziehteile durch die Untersuchung des Ziehprozesses und seiner Parameter erzielt und somit das Potenzial möglicher Anwendungen in der Verpackungstechnik nachgewiesen werden. Allerdings zeigte sich bei den Untersuchungen auch, dass zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten tiefgezogener Packmittel die Möglichkeit bedruckte Kartonagen verarbeiten zu können von hoher Bedeutung für die verarbeitende Industrie ist. Dies ist mit den am Markt erhältlichen bedruckten Kartonagen jedoch kaum möglich.

Ziel des Forschungsprojektes ist es daher, die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Oberflächenschichten und zwischen Oberfläche und Werkzeug zu untersuchen und durch gezielte Modifikationen von Grundschicht, Farbschicht und Deckschicht einen Maßnahmenkatalog zu erarbeiten, der die Entwicklung eines funktionsoptimierten Oberflächenschichtverbundes für die Umformung zulässt und die Beeinträchtigung der Druckbildoptik vermindert. Weiterhin soll für eine optimale Zuschnitt- und Druckbildgestaltung eine Methode entwickelt werden, die die plastischen Dehnungen im Prozess sowie die vom Umformprozess abhängigen Verzerrungen des anisotropen Materials Karton messen und danach in die Druck-bildvorbereitung einbeziehen kann.

Projektberichte

Sitzungsunterlagen

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben der Forschungsvereinigung Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V. (IVLV e.V.) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.