Optimalisatie en verbetering lasmaterialen en systemen in het kader van het VIS-traject: Duurzame en Functionele Verpakkingen (Pack4Food)
Fysische analysetechnieken voor een seal gaande van sealvenster tot gaspermeabiliteit Dienstverlening binnen het VerpakkingsCentrum
VerpakkingsCentrum
De Schepper Philip Adons Dimitri
VerpakkingsCentrum – de start – 1998 unieke opleidingen Bachelor en Master Toegepaste Industriële Wetenschappen ( TIW )
Verpakkingstechnologie dienstverlening naar de verpakkingsindustrie – 5 pijlers (+ externe dienstverlening)
fundamenteel en toegepast onderzoek in de verpakking : partner in onderzoeksprojecten IWT-Vlaanderen, … ondersteuning unieke opleiding – laboratorium – netwerking met de industrie – toegepast onderzoek in eindwerken (samenwerking met bedrijven)
Associatie Universiteit Hasselt VerpakkingsCentrum
VerpakkingsCentrum
onafhankelijk – dienstverlenend – testcentrum papier, vlak- en golfkarton, kunststof verpakkingen tot 50 kg * NIEUW vibratietesten tot 2000 kg * VerpakkingsCentrum
3
1
Medewerkers in het VerpakkingsCentrum – dr. Roos Peeters Coördinator
– Dhr. Philip De Schepper Technisch Verantwoordelijke Basiskarakterisatie, transportsimulatie, …
– Ing. Dimitri Adons Gaspermeabiliteit en projectwerking
– Ing. Gudrun Nowicki Ecodesign en kwaliteit
– Mevr. Wies Bijnens Projectmedewerkster
– Ing. Gert Willems Projectmedewerker Doctoraatsstudenten binnen UHasselt – XIOS – VITO VerpakkingsCentrum
4
5 pijlers
Gaspermeabiliteit
Karakterisatie
transportsimulatie
omgevingsinvloeden
verpakkingsinnovatie ecodesign
VerpakkingsCentrum
5
Gaspermeabiliteit Permeabiliteit voor zuurstof Permeabiliteit voor waterdamp Permeabiliteit voor koolstofdioxide Restgasmeter Lekdichtheid - Barstwaarde
VerpakkingsCentrum
6
2
Karakterisatie materialen: kunststof Testbank Dart tester Scheurweerstand Doorprikweerstand Diktemeter Balansen Seal-apparaat Wrijvingsmeter Glansmeter Kleurmeter Microscopie VerpakkingsCentrum
7
Karakterisatie materialen: papier & karton COBB tester Compressiebank Barstweerstand Crush tester Buigstijfheid (2-puntsmethode) 4-puntsdoorbuiging Luchtdoorlaatbaarheid en oppervlakteruwheid Doorsteekweerstand Diktemeter Externe diensten – in dienststelling testapparatuur – kalibratie en onderhoud
VerpakkingsCentrum
8
Omgevingsinvloeden Mobiele dataloggers Klimaatkasten UV-verouderingsapparaat XENON tester Droogoven
110 %
% drop in ECT value co nfer t he Relat ive Hum idit y
100
90
80
70
B TaW aTa
B TbW aTb
60
VerpakkingsCentrum
50
B KbWaTb
C TcW bTb
C KmWbK a
BC TaWaSW aTa
E B TbWaS WaTb
EB KbW aS WaTb
C ompensated Literature
40 40
50
60
70
80
% Re lativ e Hum idity 90 100
9
3
Transportsimulatie Valtafel Vibratietafels – hydraulische vibratietafel – elektrodynamische shaker – controle van deze apparatuur
"Field" registratieapparatuur
* vibratietesten tot 2000kg *
VerpakkingsCentrum
10
Ecodesign Verpakkingsinnovatie - Karton Verpakkingsinnovatie - Kunststof Grafisch ontwerp
VERPAKKINGSMATERIAAL mPt / kg Papier gerecycl., zonder ontinkten Afval - 12 dozen per vel - 20,62% af val
Ecodesign (oa eco-indicator …)
Karton (gerecycl. vezel, enkele wand) PET (voor flessen)
55
70
304
Hout
Pallettisatie- en beladingsonderzoek
(verpakkings)glas groen (80% gerecycleerd)
84
(verpakkings)glas wit (58% gerecycleerd)
91
(verpakkings)glas bruin (53,1% gerecycleerd)
92
VerpakkingsCentrum
11
Optimalisatie en verbetering lasmaterialen en systemen In het kader van het VIS-traject: Duurzame en Functionele Verpakkingen (Pack4Food)
Fysische analysetechnieken voor een seal/verpakking sealvenster, openingskracht, barstwaarde, lekdichtheid, microscopie, gaspermeabiliteit en gasanalyse
VerpakkingsCentrum
12
4
Seal--toestel Seal Seal-toestel : – temperatuur regeling (+400°C) onder en boven – mogelijkheid om silicone tegenbalk te plaatsen – vlakke of geribde lasbalken – geschikt voor koude las – druk regeling (0-60PSI) – tijd regeling (0,1-999sec) Maken van laboratorium seal met verschillende instellingen om zo de ideale las te definiëren (sealvenster)
VerpakkingsCentrum
13
Testbank Testbank: – meetbereik van 0,02N tot 50kN – snelheid van 0,001 tot 500mm/min – verplaatsing tot 1000mm – breedte 450mm Evaluatie van seal en materiaal – verlenging en kracht bij breuk – openingskracht
VerpakkingsCentrum
14
Lekdichtheid en barstdruk Lekdichtheid en barstdrukmeter: – meetbereik van 10 tot 3000mbar – nauwkeurigheid 2% – gevoeligheid 1mbar Evaluatie van de seal en materiaal – lekkage in de seal, verpakking – Openingskracht, breuk materiaal
VerpakkingsCentrum
15
5
Microscopie Microscopische laagdiktemetingen: – meetbereik tot 1 micron – visuele evaluaties – lagen moeten visueel te onderscheiden zijn
VerpakkingsCentrum
16
Gaspermeabiliteit Maat voor de doorlaatbaarheid voor een specifiek gas doorheen een materiaal of verpakking materiaal diffusie absorptie
Voedingsmiddel
desorptie
Voedingsbijdrage Fysische/Chemische/Microbiële verandering
VerpakkingsCentrum
17
Invloedsfactoren? Invloedsfactoren • Gaspermeabiliteit kan variëren – – – – – – –
Materiaalkeuze Materiaaldikte Temperatuur Relatieve vochtigheid Barometrische druk Geometrische verpakkingsvorm …
VerpakkingsCentrum
18
6
Invloedsfactoren? Invloedsfactoren
VerpakkingsCentrum
19
Testmogelijkheden? Testmogelijkheden • Speerpunt gaspermeabiliteit – Onafhankelijke en ondersteunend – Uniek in West-Europa – Groot gamma aan testmodules (12)
• Permeabiliteit voor zuurstof • Permeabiliteit voor koolstofdioxide • Permeabiliteit voor waterdamp • Aanvullend – Restgasmeter voor zuurstof, koolstofdioxide en stikstof – Lekdichtheid & barstwaarde
VerpakkingsCentrum
20
Hoe? Hoe • MOCON testapparatuur Volgens ASTM-normen
Temperatuur, relatieve vochtigheid & oriëntatie.
VerpakkingsCentrum
21
7
Hoe? Hoe • Basisprincipe (analoog voor verschillende testmodules)
VerpakkingsCentrum
22
Praktijkvoorbeelden Vlakke materialen
VerpakkingsCentrum
23
Praktijkvoorbeelden Vlakke materialen
VerpakkingsCentrum
24
8
Hoe? Verpakkingen
VerpakkingsCentrum
25
Praktijkvoorbeelden Verpakkingen
VerpakkingsCentrum
26
Aanvullend • Waterdampdoorlaatbaarheid: gravimetrisch – ASTM E-96 (Cup-methode)
VerpakkingsCentrum
27
9
Restgasmeter – Zuurstof – Koolstofdioxide – Stikstof
VerpakkingsCentrum
28
Dank voor uw aandacht! Dienstverlening en hulp op maat! Dat is waar het bij ons op gaat!
VerpakkingsCentrum
29
VerpakkingsCentrum XIOS Hogeschool Limburg Universitaire Campus – Gebouw H B – 3590 Diepenbeek Tel 011 370 789 – Fax 011 360 788 www.verpakkingscentrum.be VerpakkingsCentrum
30
10
