Ultraseal (2015)

IWT-TETRA-project

Kwaliteitsbehoud van elk verpakt product is een essentiële doelstelling van het verpakkingsproces. Verschillende technieken worden toegepast om het sluiten van een verpakking te realiseren zodat er een garantie is voor de gewenste shelf-life en het beperken van mogelijke verliezen van het verpakte product, het benutte materiaal, de geïnvesteerde tijd en het gespendeerde geld.

Een van de veel voorkomende technieken in het afschermen van het verpakte product van zijn omgeving is het dicht-sealen van verpakkingsmaterialen. Dit gebeurt in het bedrijfsleven hoofdzakelijk nog met verwarmde lasbalken. Een optimale keuze van materiaal en machine samen met een weloverwogen combinatie van zijn parameters, sealtemperatuur, -druk en –tijd, is vereist. Die juiste selectie realiseert een zo efficiënt en effectief mogelijk inpakproces. Daarenboven moet er aandacht zijn voor mogelijke bevuiling van de seal. Bevuiling veroorzaakt o.a. minder sterke seals en microkanalen die het kwaliteitsbehoud van het verpakt product hypothekeren.

Een andere en eerder recente sealmethode is het ultrasoon lassen. Hiermee kunnen verpakkingsconcepten gesloten worden op een energiezuinigere manier. De redenen hiervoor worden gevonden in de intense wijze waarbij enkel energie wordt aangebracht in het lasgedeelte en de opmerkelijk kortere sealtijd. Andere voordelen van de ultrasone lastechniek zijn de hogere kans om doorheen vervuiling te sealen, minder tijdsverlies tijdens het verpakkingsproces (vb. door het elimineren van hersealing) en minder verpakkingsafval.

Aangezien de ultrasone methode geschikt is voor automatische processen biedt dit perspectieven voor bedrijven. Als ogenschijnlijk meer duurzamere methode kan deze techniek intensiever ingezet worden in diverse industriële sectoren, zoals de voedings- en farmaceutische industrie. Hier is verder onderzoek en kennis- en expertiseoverdracht naar bedrijven opportuun!

Vertrekkend van de onderzoeksresultaten uit het recente VIS-traject (nr. 100942) “Duurzame en functionele verpakkingen” o.l.v. Pack4Food, kan dit potentieel en, voor bedrijven, innoverende onderzoek uitgevoerd worden. Er wordt in het VIS-traject op interactieve wijze met de bedrijven onderzoek uitgevoerd op de laskenmerken (met verwarmde lasbalken) van commerciële verpakkingsfolies en –trays met het oog op de verdieping en valorisatie van de relatie sealsterkte-gasdoorlaatbaarheid, vervuiling-sealsterkte-sealnaad en selectieve sealdoorlaatbaarheid.

In dit project worden de mogelijkheden bekeken van integratie van ultrasone lastechnieken in diverse industriële sectoren (voedings- en farmaceutische industrie). De beoogde doelgroep kan erg divers zijn, gaande van materiaalproducenten (die meer kennis willen verwerven over deze lastechniek) over inpakkers (die deze lastechniek als mogelijkheid zien voor implementatie in hun productieproces) tot machinebouwers (die in nauwe interactie met de bedrijven gerichte aanpassingen kunnen doen aan hun machines).
De projectopzet streeft een nauwe interactie met de bedrijven na. Er worden een zestal veel gebruikte commerciële folies geselecteerd (Inclusief twee commerciële bioplastics). De selectie van de folies gebeurt rekening houdend met de foliekeuze tijdens het bovengenoemde VIS-traject. Uiteraard zullen corresponderende verpakkingsconcepten (tray en fles of potje) geselecteerd worden.

Een karakterisatie-onderzoek van sealsterkten van ultrasoon gelaste naden op deze materialen wordt uitgevoerd. Het effect van een barrière-laag (EVOH en aluminium) wordt geanalyseerd. De gevolgen van vervuiling (vloeistof, grof t.o.v. fijn, hoeveelheid) van de seal op het sealvenster van de ultrasoon gelaste sealnaden van verpakkingsconcepten worden tevens gedefinieerd. In functie van de gerealiseerde sealeigenschappen (vb. sterkte van de seal) wordt de doorlaatbaarheid voor zuurstof getest (en in functie van het belang stikstof, koolstofdioxide en waterdamp). De totaalvisie wordt niet uit het oog verloren. Daarom zullen de resultaten worden vergeleken met de eerder bekomen resultaten met verwarmde lasbalken uit het VIS-traject.

Een voor- en nadelenstudie over de integratie van de ultrasone lastechniek in bedrijven zal aan de hand van gerichte casestudies bij de bedrijven worden uitgewerkt. Dit onderzoek moet resulteren in een handleiding die ondersteuning biedt aan bedrijven bij een overstap van de lastechniek met verwarmde balken naar een inpakproces met ultrasone lasbalken.
In een verdere fase kan MPR&S (voorheen het VerpakkingsCentrum) u verder begeleiden bij een eventuele overstap naar ultrasone lasapparatuur.