Kreislaufwirtschaft

Beim konventionellem Wärmekontaktschweißen muss Wärme durch außenliegende Schichten nach innen geleitet werden. Aufgrund der geringen Schmelztemperaturunterschiede zwischen Träger- und Siegelschicht muss die Temperatur der thermischen Siegelwerkzeuge bei Monomaterialien sehr niedrig gehalten werden, um eine thermische Schädigung der Trägerschicht zu vermeiden. Damit steigt das Risiko einer nicht ausreichenden Aufschmelzung der Siegelschichten und somit die Gefahr einer undichten Verpackung. Mit der Ultraschall-Siegeltechnologie wird diese thermische Schädigung der Trägerschicht vermieden, da die Wärme zur Aufschmelzung des Kunststoffes im Inneren der Siegelschichten erzeugt wird und die kalten Ultraschallwerkzeuge die Wärme schnell abfließen lassen.

Dazu Valentin Buchty, Teamleiter Anwendungsentwicklung Packstoffe bei Herrmann Ultraschall:

„Die Ultraschalltechnologie kann auch mit engen Prozessgrenzen gute Siegelergebnisse liefern, vor allem was Dichtigkeit und Optik angeht. Die Wärmeausdehnung wird auf einem Minimum gehalten. Thermische Verfahren zeigen vor allem bei der kontinuierlichen Verschweißung von Folienbahnen Nachteile einer zu starken Wärmeeinbringung. Es kann zu unkontrollierter Längung der Folienbahn und dadurch prozesstechnischen Beeinträchtigungen kommen“. 

Monomaterialien sind aufgrund mechanisch und thermisch weniger stabilen Trägerschichten auch anfälliger für Folienschrumpf. Folglich kann es zu optische Beeinträchtigungen der Siegelnähte kommen. Außerdem erschwert die Abwesenheit von Aluminium die Verarbeitbarkeit der neuartigen Folienmaterialien. Die Aluminiumschicht sorgt nämlich für eine schnelle Ableitung der überschüssigen Wärme weg von der Naht und erhöhte bisher die mechanische Stabilität des Folienverbundes. Dank der prozesstechnischen Vorteile meistert Ultraschallschweißen diese Herausforderungen der Circular Economy und ist gut geeignet für Verbunde mit und ohne Aluminium. Bei Monomaterialien steigt auch die Möglichkeit von Anhaftungen. Hier kann das Ultraschallsiegeln aufgrund der kalten Werkzeuge entgegenwirken. Das wiederum wirkt sich positiv auf die Stillstandzeiten und den Bedarf an Verschleißmaterial wie Hochtemperatur-Teflonbändern aus.

Die Zahl der Anfragen mit neuen recyclebaren Materialien im Ultraschall-Labor bei Herrmann Ultraschall nimmt zu, vor allem da sich viele Nahrungsmittelkonzerne hohe Nachhaltigkeitsziele gesetzt haben. Auch die Legislative spricht mit, so sind in England inzwischen Verbunde aus unterschiedlichen Materialien verboten. Neben Monomaterialien ist das Ultraschallsiegeln von Kartonverbunden ohne Aluminium-Barriere bereits ein bewährtes Verfahren und auch Bio-Kunststoffe wie PLA zeigen ein gutes Siegelverhalten mit Ultraschall.

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