Schlagwort: Folienverpackung

  • Porosität, Permeation und Partialdruck

    Porosität, Permeation und Partialdruck

    Einstieg in die Barrierefolien Teil 4

    Did you know: Porosität und Permeation gehören nicht in eine Schublade und basieren auf völlig unterschiedlichen Mechanismen. So spricht man von Porosität für das Durchdringen und/oder Durchströmen von z. B. Gasen durch poröse Schichten, wie Defekte in Aluminiumfolien (Poren) oder auch Fehlstellen in anorganischen Barriereschichten wie SiOx und AlOx.

    Bei Kunststoffen ohne Poren spricht man hingegen von Permeation, die als Diffusion in der Physik gut beschrieben ist. Diese Permeation, um die es hier gehen soll, hängt vor allem von diesen Faktoren ab:

    • Temperatur
    • Zeit
    • Feuchte => Konditionierungszustand
    • Material
      • Kristallinität
      • Dichte
      • Dicke
    • Permeand (Gas)
    • Partialdruck

    Der Partialdruck ist der Druck, der einem Gas in einer Gasmischung zufällt. Bei Meeresniveau und 1013 mbar Luftdruck und 21 % Sauerstoff in der Luft entspricht das einem Partialdruck, der quasi die Haupttriebfeder für die Permeation darstellt, von 213 mbar.

    Bei anderen Druckverhältnissen, Mischungen und mehr oder weniger Sauerstoff in der Verpackung steigt der Druck zum Gasaustausch oder er fällt. Wenn beispielsweise schon einiges an Sauerstoff in die Packung permeiert ist, verläuft die Permeation von außen nach innen immer langsamer.

    Schaut man sich an, welche Schritte bei der Permeation im und an dem Material ablaufen, so sind das im Wesentlichen diese drei:

    • Adsorption
    • Diffusion
    • Desorption

    So muss sich erst das Gas an der Oberfläche lösen, dann durchdringen (diffundieren) und dann wieder entmischen aus dem Material in die andere Atmosphäre auf der Innenseite.

    All das beschreibe ich mit einfachen Worten in dem aktuellen Did you Know Video – in der Reihe Flexpackwissen von Innoform.

    Mehr Flexpackwissen gibt es auch unter www.inno-talk.de

    Alle Did you Know Videos von Innoform findet ihr hier

  • Einstieg in die Barrierefolien Teil 2: Material

    Einstieg in die Barrierefolien Teil 2: Material

    Im zweiten Teil unserer Reihe #Folienwissen geht es dieses Mal um den Einfluss der Materialien auf Barrierewirkungen von Folien, insbesondere für Lebensmittelverpackungen. Der Laie denkt natürlich, dass nur das Material die Barriereeigenschaften bestimmt. Das ist aber nicht der Fall. Auch Verarbeitung und Kombination mit anderen Schichten bewirken Barriereveränderungen an Folienverpackungen. Das soll hier aber heute kein Thema sein.

    Dennoch kommt dem Material eine grundlegende Bedeutung zu, denn die chemische Struktur der Rohstoffe und die Anordnung der Moleküle – die Kunststoff-Gefüge – spielen eine dominierende Rolle bei fast allen Eigenschaften der Folienverpackungen.

    In dieser Grafik wird die allgemeine Bedeutung von unterschiedlichen Materialien beschrieben. Diese sehr grobe Einteilung nach Sauerstoffdurchlässigkeit (OTR = Oxygen Transmission Rate) und Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR = Water Vapour Transmission Rate) zeigt die grundlegenden Barrierewirkungen der Kunststoffe (organische Barrieren) und der Bedampfungen und Aluminium (anorganische Barriere). Diese sind hier unabhängig von Verarbeitung und Dicke sehr grob eingeteilt.

    Quelle: Fraunhofer Institut, Prof. Dr. Langowski

    Man kann erkennen, dass z. B. das PE kaum eine Barriere gegen Sauerstoff, aber durchaus eine nennenswerte gegen Wasserdampf aufweist. Daher wird es auch als Wasserdampfbarriere, z. B. in Papierverpackungen wie Zementsäcken, verwendet. Aluminiumfolie ist unangefochtener Spitzenreiter bei beiden Eigenschaften (OTR und WVTR). Dazwischen liegen die anorganischen Beschichtungen, auch Bedampfungen genannt – die Metallisierung (Met.), Aluminiumoxid (AlOx) und das Siliziumoxid (SiOx). Diese anorganischen Barrieren zeigen eine gute Sperrwirkung gegen beide Gase im Gegensatz zu den meisten Kunststoffen, den organischen Barrieren, die eher immer nur gegen eines der beiden Parameter – Sauerstoff oder Wasserdampf – gute Barrieren liefern.

    In dem kurzen Video erhalten Interessierte weitere Informationen zwischen den Zeilen und einen Einblick in unsere beliebten Webseminare.

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  • Versicherungsschutz und Haftungsprivileg der Sachkundigen Person

    Versicherungsschutz und Haftungsprivileg der Sachkundigen Person

    Wer haftet eigentlich bei Fehlern in der der Konformitätsarbeit  und inwieweit sind Haftungsrisiken im Rahmen der Betriebshaftpflicht versichert? Mit diesem Thema hat sich Herr Dr. Martin Wesch in diesem Blogeintrag beschäftigt. Welche Risiken aus der unternehmerischen Tätigkeit typischerweise von einer Betriebshaftpflichtversicherung abgedeckt UND ausgeschlossen werden und wie die sachkundige Person sich wenigstens teilweise gegen die Inanspruchnahme finanzieller Schäden absichern kann, darum geht es in dem weiterführenden Fachartikel Versicherung und Haftungsprivileg der Sachkundigen Person von Dr. Martin Wesch, Fachanwalt für Medizinrecht und Arbeitsrecht. Dem allgemeinen Irrglauben, dass die Versicherer sich bei Vorsatz oder grober Fahrlässigkeit von ihrer Haftung freizeichnen können, steht geltendes Recht (Artikel und Link Änderungen des Haftungsrechts) entgegen. Dr. Martin Wesch, Kanzlei WESCH & BUCHENROT, Stuttgart referiert auf der Tagung Lebensmittelrecht und Verpackungen in Europa (D, A, CH) – Konformität sicherstellen am 20./21. Juni in Osnabrück darüber, welches Haftungsrisiko Mitarbeiter, Führungspersonal und Geschäftsführung selbst tragen.
  • Leitfaden zur Materialanalyse

    Leitfaden zur Materialanalyse

    Das Joint Research Centre (JRC) hat auf seiner Website einen Leitfaden zur Materialanalyse von Verpackungsfolien veröffentlicht: Der Schwerpunkt liegt auf der Trennung mehrschichtiger Folien und der Identifikation unterschiedlicher Polymere. Zusätzlich beschreibt der Leitfaden, welche Polymere bei Lebensmittelverpackungen gewöhnlich Anwendung finden, welche Eigenschaften sie haben und für welche Zwecke sie bei Lebensmittelverpackungen geeignet sind. Hier gibt es den kostenlosen Download. Foliengrobanalyse_MikrotomschnittbildMaterialanalysen von mehrschichtigen Folien, Kunststoffverpackungsmaterialien und Verbundfolien sind neben einer Vielzahl an Prüfmethoden eine Kernkompetenz des Innoform Testservice Labors in Oldenburg. Anhand von Mikrotomquerschnitten, thermoanalytischen Messungen (z. B. DSC) und IR-spektroskopischen Analysen erhalten die Kunden ein komplettes Bild über ein unbekanntes Folienmaterial. Ermittelt werden können z. B. die Anzahl der Schichten und Schichtdickenverteilungen von mehrschichtigen Gebilden sowie die Werkstoffart und, wenn erforderlich, durch ergänzende Analysen Füllstoffe bzw. Additive. Die Untersuchungstiefe (1. Stufe z. B. PE, 2. Stufe PE-LLD Typ Buten) und damit der Kostenaufwand kann dabei entsprechend der Erfordernisse angepasst werden. Aufträge können online angekündigt werden. Sie sind sich nicht sicher, welche Prüfung die richtige ist? Hier sind die Kontaktdaten des Testservice-Labors: Innoform Testservice GmbH Industriehof 3 26133 Oldenburg Telefon: +49 441 94986-11 Fax:      +49 441 94986-29 E-Mail:   matthias.boesel@innform.de www.innoform-testservice.de  
  • Wie steht es eigentlich um Bisphenol A & Co?

    Wie steht es eigentlich um Bisphenol A & Co?

    Viele Verpackungen enthalten hormonell wirksame Substanzen (s. g. endokrine Disruptoren) – so schallte es durch die Medienlandschaft. Frankreich hat sogar das Bisphenol A gänzlich verboten. Aber warum tut sich seit 2013 wenig an der Regulierungsfront in der EU und Deutschland? Wer es einmal nachlesen möchte, findet hier die Antwort der Bundesregierung auf die Nachfragen von Nicole Maisch, Harald Ebner, Peter Meiwald und weiterer Abgeordneter sowie der Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN in der Drucksache 18/6982, die hier zum Download “Bisphenol-A_Stellungnahme-Bundesregierung_2016-01-22” bereitsteht. Ich finde es immer anz interessant, sich mit solchen zum Teil verwirrenden, aber doch auch nachvollziehbaren Hintergründen für Verzögerungen zu befassen. Uns interessiert auch deshalb dieses Thema, weil z. B. beim Forschungsvorhaben beim Österreichischen Forschungsinstitut ofi keine signifikanten Beeinträchtigungen nachgewiesen werden konnten. Das sagte Dr. Johannes Bergmair noch beim Inno-Meeting 2015 in Osnabrück. Ob es so blieb und bleibt, wird er bald wieder bei uns berichten können.
  • Was ist eigentlich die Permeationsrate?

    Was ist eigentlich die Permeationsrate?

    “Prüfen und Bewerten von Folienverpackungen”: Permeation (Teil 3) von Karsten Schröder (Innoform) Der Begriff der Permeationsrate oder auch oft einfach nur als Permeation bezeichnet ist aus der Welt der Folienverpackungen nicht weg zu denken. Doch wenn man die einfache Frage beantworten soll, was das eigentlich ist, wird es für viele schwierig. In unseren Seminaren versuchen wir das immer bildhaft zu erläutern. Die Permeationsrate wird im Wesentlichen durch zwei Faktoren beeinflusst: 1.    Den „Drang“ eines Gases, durch eine Folie zu permeieren 2.    Die Möglichkeit des Gases durch die Folie zu gelangen 1  Der „Drang“ von Gasen in die Verpackung oder aus ihr hinaus Der Drang eines Gases für den Durchtritt durch eine Folie wird durch den s.g. Partialdruckunterschied zwischen der Außenseite der Folienverpackung und der Innenseite bestimmt. Sind also außen in der Umgebungsluft die üblichen 21% Sauerstoff und innen in der Verpackung 0%Sauerstoff, so ist der Partialruckunterschied für den Sauerstoff bei normalem Atmosphärendruck von 1000 mbar (=  Hekto Pascal [hPa]) 210 mbar. Trivial ausgedrückt heißt dass, das der „Drang“ des Sauerstoffs, um in die Verpackung zu gelangen, einem Druck von 210 mbar entspricht. Das ist also sozusagen der Antrieb für den Sauerstoff überhaupt in die Verpackung zu „wollen“. Wie sich das bei anderen Drücken verhält, zeigt dieses Bild aus unseren Seminarunterlagen:
    Abbildung 1: Partialdruck des Sauerstoff auf Höhe des Meeresspiegel
    Abbildung 2: Partialdruck von Sauerstoff auf 2000m Höhe
                Das heißt also, wenn man es ganz genau rechnen will, muss man den Atmosphärendruck und die Druckdifferenz zwischen Außen- und Innendruck der Verpackung berücksichtigen. In der Praxis werden aber immer „normierte“ Werte angegeben und nur solche – immer auf gleiche Bedingungen normierte Bedingungen sollten für Vergleiche heran gezogen werden.   2  Die Möglichkeit eines Gases durch eine Folie zu gelangen Nun mag es auf den ersten Blick ja unmöglich erscheinen, dass durch eine „intakte Folie“ überhaupt Gase hindurch gelangen. Was ist der Grund dafür, dass insbesondere durch Kunststofffolien Gase wie Sauerstoff hindurch gelangen können? Ganz einfach erklärt liegt es daran, dass •  Gase sich in Kunststoffen lösen können (Adsorption) •  Gase durch Kunststoffe durchwandern können (Diffusion) •  Gase aus Kunststoffen in eine Atmosphäre (z.B. auf der Innenseite der Verpackungen) sich wieder „entlösen“ können. (Desorption) Hierzu wieder ein erklärendes Bild mit den drei genannten Schritten der Diffusion:
    Abbildung 3: Funktionsskizze des Durchdringens von Gasen durch eine Folienverpackung
    Abbildung 3: Funktionsskizze des Durchdringens von Gasen durch eine Folienverpackung
                      Zusammenfassung: Ist also viel Sauerstoff draußen und wenig drinnen in einer Folienverpackung, geht das permeieren schneller. Die Permeationsrate ist hoch. Hat das Material eine gute Barriere gegen das Gas, so ist die Permeationsrate niedriger als bei Materialien ohne eine Barriere. Vergleicht man normierte Werte bei gleichen Drücken, Temperaturen und gleichem Gas (z.B. Sauerstoffpermeationsrate bei 23°C, 75% rel. Feuchte und 1000 mbar Atmosphärendruck) so gibt die Permeationsrate die Sperrwirkung (Barriere) der jeweiligen Folie gegen das jeweilige Gas im Vergleich an. Und genau das ist es, worüber die meisten reden, wenn sie von Permeationsrate oder Barriere oder Sperrwirkung einer Folie reden. Ich freue mich wieder auf zahlreiche Kommentare und Anregungen für weitere Beiträge in unserer Innoform Expertenecke auf XING oder hier in unserem Blog.   Weitere Artikel zu diesem Themenbereich: http://www.innoform-coaching.de/blog/category/expertenecke/ http://www.innoform-coaching.de/blog/2012/01/04/kennen-sie-eigentlich-den-unterschied-zwischen-dichtheitsprufung-und-permeationsmessung/ Freundlicher Gruß, Karsten Schröder Mein XING Profil   Werden Sie doch auch Mitglied unserer Innoform XING-Gruppe: “Sichere Folienverpackungen” Bilder, Videos und Experten Meinungen stellen wir nach Tagungen und Seminaren exklusiv auf unserer Facebook Seite zur Verfügung. Werden Sie auch Fan!

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