Schlagwort: Permeationsmessung

  • Barrieremessungen

    Barrieremessungen

    In diesem Teil unserer Reihe DID YOU KNOW zu Barrierefolien dreht sich alles um das Messen von Barriereeigenschaften. Wir erläutern die Einheiten g/cm³/m²xdxbar und cm³/m²xdxbar und ordnen diese in die Begriffe niedrige, mittlere, hohe und ultra hohe Barriere ein.

    Wir sprechen über die Prüfverfahren vom Prinzip her und erläutern Stolpersteine für die Praxis. So klären wir über das auf, was zusätzlich zu der Prüfnorm unbedingt an Parametern beachtet werden muss, damit Werte vergleichbar sind. Hier spielen neben den beiden üblichen Prüftemperaturen 23°C (gemäßigt) und 38°C (tropisch) auch der Feuchtigkeitsgehalt – die relative Luftfeuchtigkeit – eine wesentliche Rolle. Und zwar muss diese auf der Prüf- und auf der Sensorseite beschrieben und identisch sein, damit eine Vergleichbarkeit gegeben ist.

    Die anderen Teile zu DID YOU KNOW rund um das Thema Flexpackwissen von Innoform finden Sie hier auf Youtube. Abonnieren Sie gerne den Kanal oder schauen Sie einfach regelmäßig in unseren Newsletter.

    Einen Inno-Talk gibt es auch zu diesem Thema. Registrieren Sie sich gerne kostenlos online. Oder stöbern Sie einfach einmal auf der neuen Web-Site vom Inno-Talk.

    Und hier geht es direkt zur Playlist DID YOU KNOW – Folienwissen von Innoform.

    Fragen und Kommentare sowie Anregungen senden Sie bitte an ks@innoform.eu.

  • Ralf Seitter zur Dichtheitsprüfung

    Ralf Seitter zur Dichtheitsprüfung

    Ralf Seitter ist seit 2002 Geschäftsführer der MRS Seitter GmbH. Er hat tiefgreifende Erfahrung im Vertrieb, Service und in der Kalibrierung von Messgeräten für Forschung und Qualitätssicherung. Die Entwicklung spezieller Applikationen zur Permeationsprüfung, Verpackungsprüfung, mechanische Papier- und Folienprüfungen und Wasserdampfdurchlässigkeit sowie die Bewertung des Erscheinungsbildes von Oberflächen und Messgeräte für Lacke und Farben gehören zu seinen Kernkompetenzen.

    Am liebsten beschäftigt er sich mit der Bestimmng der Wasserdampfdurchlässigkeit von Baustoffen (auf PE- und PP-Folien) und von Textilien.

    Was hat Sie bewogen, der Einladung von Innoform zu folgen?

    Ich bin in regelmäßigem losen Kontakt mit Herrn Schröder – wenn man mit kreativen Köpfen ab und an telefoniert, dann kommt auch ab und an ein Vorschlag zu einem Vortrag dabei heraus.

    Multilayer ist der Themenschwerpunkt, den das SKZ und Innoform gelegt haben. Was wird Ihre Kernaussage dazu im Rahmen der Tagung sein?

    Multilayer ist nicht mein perönlicher Schwerpunkt, sondern wie man verschiedene Parameter dieses Werkstoffes prüft. Aber generell ist für mich Verpackung nicht böse.

    Sie referieren über “Leckprüfung – Stand der Technik und der Normung”. Worauf sollte man aus Ihrer Sicht bei der Wahl eines Dichtheitsprüfsystems speziell für Siegelnähte achten?

    Ich denke, das Gerät sollte auf die Verpackung abgestimmt sein, d. h. die Messgrenze sollte den Anforderungen des Produktes an die Verpackung entsprechen. Auch wäre es schön, wenn das Gerät ohne Hochschulabschluss zu bedienen wäre.

    Klar wäre im Hinblick auf Industrie 4.0 eine vollautomatische und zerstörungsfreie 100 %ige Prüfung genial, nur werden sich das nur Globalplayer preislich leisten können, und auch diese Anlagen sind in der Performance begrenzt. Deshalb liegt mein Schwerpunkt im Bereich Schutzgasverpackungen in einfachen, präzisen Leckprüfgeräten in der “unteren” Preisklasse (unter € 10.000,-) für kleine und mittlere Betriebe, die bereits Geräte zur Messung der Gaskonzentration im Kopfraum der Verpackung (eingedeutscht: Headspaceanalyser) nutzen. Besonders wichtig finde ich, dass das Gerät die Leckrate quantifizieren kann und nicht nur schlecht oder gut sagen kann – dazu mehr in meinem Vortrag.

    Wo sehen Sie für Folienhersteller und -Verwender besonderes Innovationspotenzial?

    In der Senkung des Energie- und Rohstoffverbrauches. Kompostierbare Folien haben ihren Reiz, sollten aber nicht auf Kosten der Lebensmittelerzeugung gehen. Wir haben es mit dem “Bio”-Anteil im Sprit gesehen – es bringt nichts.

    Wie lassen sich Multilayer und Kreislaufwirtschaft für Ihren Einflussbereich miteinander vereinbaren?

    Die Erhöhung der Mindesthaltbarkeit vermindert Lebensmittelwegwurf – damit hat der Multilayer schon seinen Dienst erfüllt, und eine Papierverpackung ist sicher auch nicht “grün”.

    Innoform bietet technisch orientierte Tagungen an. Besucher sind in der Regel Fachleute aus der Branche, Hersteller und Verwerter. Was erwarten Sie persönlich von der Zuhörerschaft?

    Ich würde eher sagen, was die Zuhörer vom Referenten erwarten dürfen: Die Zuhörer bezahlen für die Tagung. Dafür sollten sie auch korrekte “Ware” erhalten, also objektive, informative Vorträge, frei von übertriebener (Eigen)Werbung des Referenten.

    Konferenzen zum Thema „Kunststoffe in der Verpackung“ erfreuen sich größerer Beliebtheit. Woher kommt Ihrer Meinung nach dieses große Interesse an Wissen und auch Kontakten trotz häufig negativer Berichterstattung in den öffentlichen Medien?

    Vermutlich, weil die Hersteller raus aus der bösen Ecke möchten – wobei ja die Ecke nicht böse ist. Jeder Ansatz dazu ist willkommen. McDonalds hat es vorgemacht: Das Logo von rot auf grün geändert … aber das können die Multilayerhersteller besser.

    Welchen Einfluss haben Ihrer Meinung nach der gesellschaftliche Druck sowie rechtliche Vorgaben und Kundenanforderungen auf die Innovation in der Herstellung von Multilayer-Folien?

    Die Entwicklung von “Bio”-Folien – ob das Sinn macht, kann ich leider nicht beurteilen – habe aber so meine Bedenken.

    Wie schätzen Sie auf einer Skala von 1 (sehr gut) bis 5 (schlecht) die Zukunftschancen für Mehrschichtfolien im Vergleich zu anderen Folienarten ein und warum?

    Da habe ich ehrlich gesagt keine Ahnung davon.

    Unsere Teilnehmer möchten die Referenten auch gern persönlich besser kennenlernen. Deshalb eine persönliche Frage: Wofür begeistern Sie sich neben Ihren beruflichen Aufgaben besonders?

    Mountainbike fahren und das Schrauben an Fahrrädern generell. Das beschäftigt micht zur Zeit am meisten nebenher.

     

  • Barriere-Verbundfolien aus Sicht eines Physikers – Referenteninterview mit Willi Scheer

    Barriere-Verbundfolien aus Sicht eines Physikers – Referenteninterview mit Willi Scheer

    Willi Scheer ist Diplom-Physiker und studierte Physik an der Westfälischen Wilhelms Universität zu Münster. Sein beruflicher Werdegang begann bei der damaligen Leybold-Heräus GmbH (heute Leybold GmbH) im Bereich der Oberflächenanalytik. Ende der 1980er Jahre wechselte er zum Bereich Dichtheitsprüfung.
    Durch die Ausgründung dieses Bereiches (u. a.) entstand die Firma INFICON, bei der er jahrelang als Marketingleiter die Dichtheitsprüfung etablierte. Seit kurzem verantwortet er die Vermarktung einer neuen Technologie im Lebensmittel-Verpackungsmarkt.

    Sie referieren über “Dichtheitsprüfung an flexiblen Verpackungen”. Was bewegt Sie besonders in diesem Zusammenhang?
    Flexible Verpackungen werden in vielen Industrien verwendet, sehr häufig in der Lebensmittelindustrie. Hier ist die Dichtheitsprüfung nicht nur wichtig, sondern auch notwendig, da verdorbene oder belastete Lebensmittel die Gesundheit von Menschen gefährden. Die meisten der bislang verwendeten Verfahren zur Dichtheitsprüfung sind ungeeignet, um quantitative und reproduzierbare Aussagen zur Dichtheit und damit zur Haltbarkeit zu machen. Teilweise wird die Dichtheit gar nicht überprüft.

    Wir hören viel von Dichtheitsprüfungen im Flexpack-Markt. Wie grenzen sich diese von Permeationsmessungen ab und warum?
    Die Permeation ist eine Materialeigenschaft der Folien. In der Vergangenheit wurde viel Aufwand in die Entwicklung von geeigneten Folien gesteckt, um das Eindringen unerwünschter Stoffe zu minimieren bzw. zu verhindern. Dieser Aufwand wäre vergebens, wenn die Folien beschädigt wären oder schlecht versiegelt würden.
    Die Dichtheitsprüfung ist eine Absicherung in Bezug auf die Produktionstechniken, nicht der Materialeigenschaften.

    Barriereverpackungen bieten einen Schutz vor unerwünschter Kontamination der verpackten Lebensmittel. Das ist ein Beitrag zum Wohlstand und ermöglicht flächendeckende Versorgung mit Lebensmitteln. Trotzdem stehen immer mehr Verbraucher Plastikverpackungen kritisch gegenüber, und verpackungsfreie Supermärkte schießen wie Pilze aus dem Boden. Wie sehen Sie diesen Trend hinsichtlich Ihres Vortrages.
    Dieser Trend ist vermutlich nicht aufzuhalten, wird aber in eine Sättigung laufen. Ein gegenläufiger Trend ist die Tatsache, dass immer mehr Lebensmittel aus anderen Regionen vom Verbraucher gewünscht werden; d. h. Produzent (und Produktionszeitpunkt) und Verbraucher (und Konsumzeitpunkt) sind voneinander entfernt (räumlich und zeitlich).

    Wo sehen Sie für Packmittelhersteller – insbesondere solche, die hochwertige Barrierematerialien produzieren – besonderen Handlungsbedarf, damit Verpackungen beim Endverbraucher mehr Akzeptanz erfahren?
    … in der Information und der Aufklärung. Für den “normalen” Konsumenten ist Folie gleich Folie, Plastik gleich Plastik.

    Wo sehen Sie in naher Zukunft bahnbrechende Innovationen im Verpackungsbereich?
    Quantitative Dichtheitsprüfungen, benutzerunabhängig, automatisierbar.

    Wofür begeistern Sie sich neben Ihren beruflichen Aufgaben?
    Ich reise gern, auch in “exotische” Länder. Ansonsten genieße ich die kulturellen Angebote der Stadt Köln und Umgebung (Theater, Musik, Museen) und treibe Sport (Joggen).

  • Was bedeutet eigentlich die Einheit cm³/m² x d x bar bei der Permeationsmessung?

    Was bedeutet eigentlich die Einheit cm³/m² x d x bar bei der Permeationsmessung?

    “Prüfen und Bewerten von Folienverpackungen”: Permeation (Teil 2)
    von Karsten Schröder (Innoform)

    Haben Sie sich auch schon einmal über diese sperrige Einheit gewundert, die bei Permeationsmessungen oder Werten für Gasdurchlässigkeit angegeben wird? Für unsere Seminare haben wir dafür ein schönes Bild entwickelt.
    Stellen Sie sich bitte einmal einen Quadratmeter der Folie vor, für die die Sauerstoffdurchlässigkeit angegeben wird – also ein Stück Folie mit den Maßen 1 m x 1 m. Der Zahlenwert, den Sie im Prüfzeugnis oder im Datenblatt oder sonst wo finden und in der Einheit Kubikzentimeter (cm³) pro (/) Quadratmeter (m²) mal (x) Tag (D) und bar angegeben wird entspricht demnach:

    •    Genau der Menge an Sauerstoff,
    •    die durch einen m² Folie
    •    pro Tag durch permeiert (durch dringt)
    •    vorausgesetzt der Druck ist auf beiden Seiten der Folie gleich.

    Da eine Druckdifferenz zwischen beiden Seiten für die Geschwindigkeit des „Permeierens“ eine Rolle spielt, steht die Einheit bar mit in der kompliziert anmutenden Einheit der Permeationsrate.
    Wenn man nun weiß, dass ein Kubikzentimeter in etwas dem Volumen eines Würfelzucker-Stückchens entspricht, wird die Einheit plötzlich anschaulich.

    Bei PET beispielsweise sind typische Werte für eine 12 µm Folie rund 100 cm³/m² x d x bar. Mit anderen Worten es wandern 100 Würfelzucker-Einheiten an Sauerstoff durch einen Quadratmeter Folie am Tag durch – das ist ganz schön viel.
    Wenn man solch eine Folie nun mit einer Metallisierung oder AlOx bzw SiOx-Beschichtung ausrüstet, kann sich der Wert auf z.B. 1 Stückchen „Würfelzuckerstückchen-Einheit“ Gas reduzieren.

    Wenn Sie mal nachschlagen wollen, welche Folie welche Permeationsrate typischerweise zeigt, schauen Sie doch mal in unseren Permeationsrechner. Aber Achtung – alle unsere Werte im Permeationsrechner sehen Sie nur, wenn Sie bei InnoZONE (Mein.Innoform) eingelogt sind.

    Diskutieren Sie mit mir und anderen Lesern. Gerne auch in unsere Innoform-XING-Gruppe.

  • Kennen Sie eigentlich den Unterschied zwischen Dichtheitsprüfung und Permeationsmessung?

    Kennen Sie eigentlich den Unterschied zwischen Dichtheitsprüfung und Permeationsmessung?

    “Prüfen und Bewerten von Folienverpackungen”: Permeation (Teil 1)
    von Karsten Schröder (Innoform)

    Dr. Horst-Christian Langowski vom Fraunhofer IVV in Freising sagte einmal sinngemäß auf einer Tagung: „Es muss erst alles dicht sein, bevor man Permeation messen kann“.

    Das bringt es gut auf den Punkt. Die Permeationsmessung beginnt in der Regel erst dann, wenn mit üblichen Dichtheitsprüfmethoden kein Gas-/Flüssigkeitsaustausch mehr nachweisbar ist. Zur Verdeutlichung ein Praxisbeispiel:

    Kennen Sie noch die Vakuumverpackungen mit gemahlenem Kaffee, die vor dem Kauf erst einmal schüchtern im Regal auf Ihre „Dichtigkeit“ hin getestet wurden? Haben Sie sich auch schon einmal dabei ertappt, die Vakuumverpackung mit normalerweise rund 500-00 mbar Unterdruck mit den Fingern zusammen zu drücken, um festzustellen, ob sie noch schön hart ist? Das tun Sie, obwohl die Verpackung vielleicht mit einer Hochbarrierefolie hergestellt wurde mit einer Aluminiumschicht als Gassbarriere. Da geht messtechnisch im Verbund kein Gas mehr durch. Dennoch weiß der geschulte Einzelhandelskunde, dass trotzdem manchmal die Packung „weich“ ist. Das liegt z. B. an der “Undichtigkeit” in der Siegelnaht oder an Mikrodurchstichen des Kaffeemehls. Haben Sie das gewusst?

    Mit anderen Worten:

    1. Die Permeationsmessung ist um ein vielfaches sensibler/genauer als die Dichtheitsprüfung. Sie kann somit als Untergruppe der Dichtheitsprüfungen angesehen werden.
    2. Die Permeationsmessung beschäftigt sich mit dem Gasaustausch durch ein Material und nicht mit einer Strömung durch ein Loch, wie es die Dichtheitsprüfungen tun.

    Genau das ist der Grund, warum für verpackten, gemahlenen Kaffee die Dichtheitsprüfungen und nicht die Permeationsmessungen zur verbesserten Qualität der Vakuumverpackungen führten. Mittlerweile sind übrigens fast alle Packungen immer sehr gut dicht. Aber wie steht es mit der Permeation? Diskutieren Sie mit mir und anderen Lesern. Gerne auch in unsere Innoform-XING-Gruppe.

     

    Ich freue mich wieder auf zahlreiche Kommentare und Anregungen für weitere Beiträge in unserer Innoform Expertenecke hier oder auf XING.

    Freundlicher Gruß,

    Karsten Schröder

     

     

    P.S. Weitere Artikel zu diesem Themenbereich finden Sie nachstehend:

    2. Was bedeutet eigentlich die Einheit cm³/m³ x d x bar bei der Permeationsmessung?

    3. Was ist eigentlich die Permeationsrate?

    4. Was gibt die Wasserdampfdurchlässigkeit eigentlich an?

    5. Was bedeutet, die Folie hat eine gute Barriere?

    6. Welchen Einfluss hat Feuchtigkeit auf die Sauerstoffbarriere?

     

    Die nächsten Innoform Veranstaltung finden Sie HIER.

     

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