SiOPack® verbessert Prozessstabilität und Wasserbarriere von Trockenfaserverpackungen
Eine neue Barrieretechnologie stabilisiert Trockenfaser-Geometrien unter feuchten Prozessbedingungen und verbessert die Weiterverarbeitung auf industriellen Abfüllanlagen. Von Dieter Schwindt, zertifizierter Experte für Nanotechnologie und Oberflächenanwendungen. Trockenfaser-Verpackungen gelten als vielversprechender Ansatz zur Reduzierung kunststoffbasierter Verpackungslösungen. In der industriellen Praxis tritt jedoch ein zentrales Problem auf: Unter feuchten Prozessbedingungen verlieren die Materialien schnell an mechanischer Stabilität. Dies kann zu Verformungen, Störungen im Maschinenbetrieb und im schlimmsten Fall zu Stillständen an Abfüllanlagen führen. Besonders kritisch ist dies bei Anwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder direktem Kontakt mit Flüssigkeiten, wie sie in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie üblich sind. Bestehende Lösungen zur Hydrophobierung stoßen hier oft an ihre Grenzen, da sie entweder die Formgebung beeinträchtigen oder wirtschaftlich und verfahrenstechnisch nicht optimal skalierbar sind. Herausforderungen von Trockenfaserverpackungen in feuchten Prozessumgebungen Trockenfaserverpackungen reagieren empfindlich auf erhöhte Luftfeuchtigkeit und direkten Kontakt mit Wasser. Selbst unter moderaten klimatischen Bedingungen kann es zu einer erheblichen Verringerung der mechanischen Stabilität kommen. An industriellen Abfüllanlagen – insbesondere in Bereichen mit Feuchtigkeitseintritt oder direktem Kontakt mit Flüssigkeiten – wird dieses Problem noch verstärkt. Bauteile können aufquellen oder ihre Form verlieren, was die maschinelle Handhabung beeinträchtigt. Die Folgen sind Störungen an der Abfüllanlage, erhöhte Ausschussraten und mögliche Stillstandszeiten. In der Praxis führen solche Auswirkungen häufig zu zusätzlichen Reinigungszyklen und einem Neustart der Produktionslinie – ein klarer wirtschaftlicher Nachteil. Grenzen bestehender Lösungen Herkömmliche Hydrophobierungsverfahren wie AKD lassen sich bei Trockenfasern nur in begrenztem Umfang einsetzen. Ein zentraler Ansatz bei der Trockenfaserverarbeitung besteht stattdessen darin, die Fasern während der Formgebung unbehandelt zu lassen, damit Prozesse wie Strecken und Ziehen vollständig und ohne Einschränkungen durchgeführt werden können. Die funktionelle Barriere wird daher bewusst erst nach der Formgebung aufgebracht. In vielen Fällen ist daher eine zusätzliche externe Beschichtung erforderlich. Alternative Ansätze – wie der Einsatz von MFC zur Hydrophobierung – sind bekannt, gehen jedoch oft mit höheren Kosten und einer geringeren Prozessgeschwindigkeit einher. Eine industriell skalierbare Lösung mit stabiler Barrierewirkung und guter Verarbeitbarkeit bleibt daher eine Herausforderung. SiOPack® als Lösungsansatz Mit der SiOPack®-Technologie steht ein Beschichtungssystem zur Verfügung, das eine stabile Wasserbarriere auf faserbasierten Materialien ermöglicht, ohne den Formungsprozess zu beeinträchtigen. Ziel ist es, die Feuchtigkeitsaufnahme zu reduzieren und gleichzeitig die mechanische Stabilität der Bauteile bei der Weiterverarbeitung zu verbessern. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz geeigneter Barrieren erhebliche Verbesserungen erzielt werden können: geringere Feuchtigkeitsaufnahme, verbesserte Dimensionsstabilität von Trockenfaserbauteilen, stabilere Maschinenhandhabung bei der Weiterverarbeitung, geringere Ausschussraten sowie erhöhte Prozesssicherheit an Abfüllanlagen. Testergebnisse unter Praxiskonditionen Die erzielten Ergebnisse zeigen eine Verbesserung der Lager- und Prozessstabilität. Unter nicht klimatisierten Bedingungen konnten Lagerzeiten von mehr als 150 Tagen ohne nennenswerte Einbußen bei der Top-Load-Stabilität erreicht werden. Die Ergebnisse weisen auf Potenzial für zukünftige Anwendungen im Bereich heißer Getränke und anderer feuchtigkeitsempfindlicher Verpackungsanwendungen hin. Einschätzung aus der Praxis Der Verpackungsexperte Stephan Halstrick von HALSTRICK Consulting Services – The Packaging Experts – hat die SiOPack®-Barrieren in eigenen Tests untersucht und sieht besonderes Potenzial für die Verbesserung der Prozessstabilität von Trockenfaserverpackungen: […]