SiOPack® Improves Process Stability and Water Barrier of Dry-Fiber Packaging
Nieuwe barrièretechnologie stabiliseert droogvezelgeometrieën onder vochtige procesomstandigheden en verbetert de verdere verwerking op industriële vullijnen. Door Dieter Schwindt, gecertificeerd expert voor nanotechnologie en oppervlaktetoepassingen. Droogvezelverpakkingen gelden als een veelbelovende benadering om kunststofgebaseerde verpakkingsoplossingen te verminderen. In de industriële praktijk doet zich echter een centraal probleem voor: onder vochtige procesomstandigheden verliezen de materialen snel hun mechanische stabiliteit. Dit kan leiden tot vervorming, storingen in de machinale verwerking en in het ergste geval stilstand op vullijnen. Dit is vooral kritisch bij toepassingen met een hoge luchtvochtigheid of direct contact met vloeistoffen, zoals gebruikelijk in de levensmiddelen- en drankenindustrie. Bestaande hydrofoberingsoplossingen stuiten hier vaak op hun grenzen, omdat ze ofwel het vormen belemmeren, ofwel economisch en procestechnisch niet optimaal schaalbaar zijn. Uitdagingen van droogvezel in vochtige procesomgevingen Droogvezelverpakkingen zijn gevoelig voor verhoogde luchtvochtigheid en direct contact met water. Zelfs onder gematigde klimatologische omstandigheden kan een aanzienlijke afname van de mechanische stabiliteit optreden. Op industriële vullijnen – vooral in zones met binnendringend vocht of direct contact met vloeistoffen – wordt dit probleem nog versterkt. Componenten kunnen opzwellen of hun vorm verliezen, wat de machinale verwerking belemmert. Het gevolg zijn storingen op de vullijn, hogere uitvalpercentages en mogelijke stilstand. In de praktijk leiden zulke effecten vaak tot extra reinigingscycli en een herstart van de productielijn – een duidelijk economisch nadeel. Grenzen van bestaande oplossingen Conventionele hydrofoberingsmethoden zoals AKD kunnen bij droogvezel slechts in beperkte mate worden ingezet. Een kernbenadering bij de verwerking van droogvezel is juist om de vezels tijdens het vormen onaangetast te laten, zodat processen zoals rekken en dieptrekken volledig en zonder beperkingen kunnen worden uitgevoerd. De functionele barrière wordt daarom bewust pas na het vormen aangebracht. In veel gevallen is daardoor een aanvullende externe coating nodig. Alternatieve benaderingen – zoals het gebruik van MFC voor hydrofobering – zijn bekend, maar gaan vaak gepaard met hogere kosten en een lagere procesnelheid. Een industrieel schaalbare oplossing met een stabiele barrièrewerking en een goede verwerkbaarheid blijft daarom een uitdaging. SiOPack® als oplossingsaanpak Met de SiOPack®-technologie is een coatingsysteem beschikbaar dat een stabiele waterbarrière op vezelgebaseerde materialen mogelijk maakt zonder het vormproces te beïnvloeden. Het doel is de vochtopname te verminderen en tegelijkertijd de mechanische stabiliteit van componenten tijdens de verdere verwerking te verbeteren. De resultaten tot nu toe tonen aan dat door het gebruik van geschikte barrières aanzienlijke verbeteringen kunnen worden bereikt: verminderde vochtopname verbeterde vormstabiliteit van droogvezelcomponenten stabielere machinale verwerking tijdens de verdere verwerking lagere uitvalpercentages verhoogde procesbetrouwbaarheid op vullijnen Testresultaten onder praktijkomstandigheden De verkregen resultaten tonen een verbetering van de opslag- en processtabiliteit. Onder niet-geklimatiseerde omstandigheden konden opslagtijden van meer dan 150 dagen worden bereikt zonder significante verliezen in de topload-stabiliteit. De resultaten wijzen op potentieel voor toekomstige toepassingen op het gebied van warme dranken en andere vochtgevoelige verpakkingstoepassingen. Beoordeling vanuit de industriële praktijk Verpakkingsexpert Stephan Halstrick van HALSTRICK Consulting Services – The Packaging Experts – heeft de SiOPack®-barrières in eigen tests onderzocht en ziet bijzonder potentieel voor het verbeteren van de processtabiliteit van droogvezelverpakkingen: […]