Verbundhaftung

Packstoffe für aggressive Füllgüter stellen besonders hohe Anforderungen an die Verbundhaftung. Häufig treten Probleme in Verbindung mit anorganischen Barriereschichten (Aluminiumfolie oder aufgedampfte Schichten) auf. Durch Permeation dringen z. B. fetthaltige oder säurehaltige Lebensmittelbestandteile durch Lackschichten oder Kunststofflaminate bis zu den anorganischen Barriereschichten vor. Probleme treten dann auf, wenn sich diese Lebensmittelbestandteile durch Sorption an Grenzflächen anreichern und dort die Verbundhaftungseigenschaften beeinflussen. Empfindliche Grenzschichten, die zur Schichtablösung (Delamination) neigen, sind Klebstoff-, Haftvermittler- oder „Vorbehandlungs“-Schichten. Folglich kommt es zur Delamination auch ohne direkten Lebensmittelkontakt.

Forschungsziel

Folgende Einflussfaktoren der Delaminationsneigung auf die Verbundhaftungseigenschaften stehen im Fokus der Untersuchungen:

• Temperaturabhängigkeit / Arrhenius-Beziehung
• Einfluss von Lebensmittelsimulanzien bzw. bestimmter Lebensmittelbestandteile auf die Delaminationsneigung

Methodischer Ansatz

Die Verbundhaftungseigenschaften werden durch mechanische, thermische Beanspruchung sowie die Permeationsneigung der Kunststoffschichten beeinflusst, die zwischen dem Lebensmittel und der anorganischen Barriereschicht liegen. Die „äußeren Einflussfaktoren“, die die Permeation und damit auch die Delaminationsneigung festlegen sind zu untersuchen: Zeit, Temperatur, Feuchte, Mechanische Beanspruchung.

• Wenn die Zusammenhänge zwischen Stofftransport und Delaminationsneigung besser verstanden werden, soll das Eigenschaftsprofils der Klebstoff-, Haftvermittler- oder „Vorbehandlungs“-Schichten aber auch der Siegelschicht hinsichtlich Verbundhaftungseigenschaften gezielt beeinflusst werden.
• Einsatz zusätzlicher Barrierepolymere im Siegelmaterial: Die Permeationsneigung durch Siegelmaterialien wird durch Einsatz von Barrierekunststoffen wie EVOH deutlich vermindert. Es soll geprüft werden, inwieweit durch Verwendung von Al-Verbunden mit Barrieresiegelschichten (z. B. …/Al/PP/EVOH/PP) die Delaminationsneigung gegenüber Al-Folien mit einfachen Siegelschichten (z. B. …/Al/PP) minimiert werden