PaperBarrier

Forschungstitel:
Barriereschädigung beschichteter Papierbahnen bei der Beutelformung

Arbeitsgruppe: Verpackungsmaterialien

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Dresden, Nicole Ludat

Finanzierung: IVLV e. V.
Laufzeit: 2022

Vor dem Hintergrund erhöhter Anforderungen an eine zirkulare Kreislaufwirtschaft und damit auch werkstofflichen Wiederverwertung, wie diese durch gesetzliche Vorgaben und auch im Rahmen von Nachhaltigkeitsstrategien der Unternehmen gefordert werden, kommen zunehmend Mono- und/oder Rezyklatmaterialien, Biokunststoffe, oder auch faserbasierte Materialien in Beutelanwendungen zum Einsatz. So erfordern beschichtete Papierbahnen in den oftmals intermittierend laufenden vertikalen Form-Füll-Verschließanlagen, mit dem Ziel einer qualitätsgerechten Verarbeitung bei hohen Maschinengeschwindigkeiten, einen pack-stoffschonenden Prozess, eine beschädigungsfreie Umformung und weisen neue Verarbeitungs-/Prozessfenster im Vergleich zu konventionellen Packmitteln auf. Neben den typischen Fehlerbildern, wie z.B. Ankleben, Abrieb, Faltenentstehung oder sogar Bahn(ab)risse, kommen zudem bei beschichteten Papierbahnen Grenzen in der Verarbeitung, aufgrund der nur geringen Dehnfähigkeit und damit zunehmenden Gefahr der Beschädigung der für den Produktschutz erforderlichen Barriereeigenschaften.

Das Ziel des Fraunhofer IVV ist es, mit dem Projekt die, nach mechanischer Materialbeanspruchung an kritischen Stellen im Prozess, vorhandenen Barriereeigenschaften ausgewählter Papierbahnen mit speziellen und funktionellen Barriereschichten zu detektieren und bewerten sowie mit der Bahnkraftverteilung, dem Reibwert und der bei der Umformung tatsächlich wir-kenden Kräfte unter verarbeitungsrelevanten Bahnzügen und -geschwindigkeiten zu korrelieren. Somit werden aktuelle Verarbeitungsgrenzen und daraus hervorgehende Optimierungs-potentiale bei der Prozessgestaltung sichtbar. Dies soll künftig Basis für Forschungsanträge in Bezug auf die Entwicklung einer intelligenten, adaptiven Prozessgestaltung im Sinne einer (inline) Überwachung von Barriereschichten sowie Regelung vorhandener und neu entwickelter Aktuatoren ermöglichen.

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