Jun 272017
 
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Thomas Gradl (Dipl.-Ing. FH) studierte an der Fachhochschule Rosenheim Kunststofftechnik und arbeitete danach 15 Jahre im Vertrieb bei einem Maschinenbauer für Peripheriegeräte für Kunststofftechnik, Schwerpunkte Trocknen und Fördern von Kunststoffgranulaten. Seit fünf Jahren ist er im Vertrieb Bayern bei der Firma Eltex Elektrostatik tätig. Er berät Kunden im Bereich Erdung, Erdungssysteme für passive und aktive Überwachung und bei elektrostatischen Problemen oder Nutzanwendungen der Elektrostatik (Aufladung). Außerdem arbeitet er Lösungen zur Integration in vorhandene oder neu zu konzipierende Anlagen aus.

Sie referieren über „Statische Aufladung verstehen und beherrschen, um Barriere zu garantieren“. Was bewegt Sie besonders in diesem Zusammenhang?

Ich möchte ein Gespür für das Problem der statischen Aufladung wecken; oft wird diese nicht erkannt und viel Zeit verschwendet, um andere angebliche Ursachen zu beseitigen.

Welche großen Fehler werden Ihrer Meinung nach in puncto statischer Aufladung immer wieder begangen?

Entweder wird sie nicht erkannt oder aber überall gesehen. Diese beiden Extreme führen zum Teil zu abenteuerlichen Auswüchsen. Da werden Folien von Hand gereinigt, wo man mit Entladung einen Großteil der Staubanziehung verhindern könnte. Andererseits gibt es Betriebe, in denen an allen Ecken und Enden entladen wird, wobei mindestens die Hälfte der Ionisatoren überflüssig ist. Statische Ladung soll man dort entfernen, wo sie stört, und dieses mit Maß und Ziel.

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?

„Wasch mir den Pelz, aber mach mich nicht nass“. Wir sind es gewohnt, verschiedenste Produkte immer und zu jeder Zeit frisch und über lange Zeit haltbar zu kaufen. Andere Produkte sollen möglichst lange gelagert werden und dabei ihre Eigenschaften nicht verlieren. Mag sein, dass sich der ein oder andere auf         verpackungsfreie Produkte besinnt, im Großen und Ganzen wird sich der Großteil der Menschen aber nicht freiwillig umstellen. Dieses wäre auch mit Kosten und damit steigenden Preisen verbunden, der schmerzhaftesten Stelle des Verbrauchers. Selbst wenn sie beim Dorfmetzger, der nicht alles selbst herstellen kann, um alle Kundenwünsche zu befriedigen, bestimmte Produkte kaufen, so kommen diese in einer Barrierefolie verpackt zu ihm geliefert und werden dann dort schön in die Auslage drapiert. Kritisch darf man schon sein, aber bitte konsequent zu Ende denken und auch Verzicht üben können.

Wo sehen Sie für Packmittelhersteller – insbesondere solche, die hochwertige Barrierematerialien produzieren – besonderen Handlungsbedarf, damit Verpackungen beim Endverbraucher mehr Akzeptanz erfahren?

Zur Steigerung der Akzeptanz muss die Verpackung wirklich hochwertig sein. Ich persönlich finde es ärgerlich, wenn sich beim Öffnen von Verpackungen die Oberfolie nicht an der Schweißnaht löst, sondern die Deckfolie irgendwie quer einreißt. Es hinterlässt zumindest bei mir einen faden Nachgeschmack, ein       minderwertiges Produkt gekauft zu haben.

Ebenso ist die Fähigkeit zum Recycling sehr wichtig. Fragen Sie mal einige Leute, warum sie Kaffeekapseln aus Alu denen aus Kunststoff bevorzugen, obwohl diese teurer sind. Das ökologische Gewissen des Verbrauchers wird angesprochen, man hat den Eindruck Alu-Kapseln sind besser, weil diese zu einem höheren Prozentsatz recyclingfähig sind.

Unterverpackungen können bis hin zu Rechtsstreitigkeiten führen, Überverpackungen verursachen unnötige Kosten und Ressourcenverschwendung. Welche Voraussetzungen muss der Packmittelhersteller erfüllen, um ein gesundes Mittelmaß zu finden?

Kommunikation und enger Kontakt mit seinem Kunden muss da sein, damit auch wirklich die maßgeschneiderte Verpackung für das Produkt entstehen kann. Auch das Wissen um die Eigenschaften seiner Barrierefolien und die Verarbeitung und Produktion müssen qualifiziert sein, das höchstmögliche aus den Rohstoffen herauszu- holen. Dieses funktioniert nur mit engagierten und qualifizierten Mitarbeitern, die wissen, worauf es bei den Produkten auch beim Endverbraucher ankommt.

Welchen Beitrag leisten aus Ihrer Sicht Hochbarriereverpackungen zur Nachhaltigkeit?

Ganz einfach, die verpackten Produkte halten länger und können auch länger gelagert werden. Wenn dann die Verpackung auch noch recyclefähig ist, was will man mehr?

Bei welchen Verpackungen wird es Ihrer Meinung nach mit der Barriere übertrieben und warum?

Eine generell übertriebene Verpackung ist mir mal am Obststand im Supermarkt aufgefallen, da waren Bananen in Folie eingeschweißt ….

Wo sehen Sie in naher Zukunft bahnbrechende Innovationen im Verpackungsbereich insgesamt und bezogen auf Barriere im Speziellen?

Zum Beispiel Reifung von Fleischwaren in Vakuumverpackungen. Der Reifungsprozess passiert hier auf dem Weg zum Kunden. Wird in vielen Ländern bereits praktiziert und akzeptiert, die deutschen Verbraucher tun sich hier noch etwas schwer.

Ebenso sehr interessant finde ich das Verfärben von Kunststoffmaterialien, wenn das Produkt nicht mehr in Ordnung ist oder die Schutzatmosphäre in der Verpackung nicht mehr gegeben ist. Der Verbraucher sieht dann optisch und nicht nur auf Grund eines Mindesthaltbarkeitsdatums, ob die Ware noch in            Ordnung ist.

Wofür begeistern Sie sich neben Ihren beruflichen Aufgaben?

Für meine Bienen, für mein Motorrad und für meine Schreinerwerkstatt.

Jun 122017
 
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Eine Möglichkeit, Lebensmittel haltbarer zu machen, ist das Entkeimen unter bestimmten Temperatur-/Zeit-Kombinationen
(siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Sterilisation). Dazu gehören Pasteurisations- und Sterilisationsprozesse, die zwar eine Verlängerung des Mindesthaltbarkeitsdatums bewirken, jedoch auch gleichzeitig eine enorme Belastung für das Verpackungsmaterial durch die Temperatur- und Feuchtebehandlung bedeuten. Die Hauptfunktion der Verpackung besteht darin, das Produkt zu schützen. Daher muss sichergestellt sein, dass das Material für diese Prozesse auch geeignet ist.

In der industriellen Fertigung werden Autoklaven eingesetzt, um die Lebensmittel zu sterilisieren. Es handelt sich dabei um einen Behälter, der gasdicht verschlossen werden kann, um Stoffe, z. B. Lebensmittel, im Überdruckbereich thermisch zu behandeln (siehe auch Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Autoklav).

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Abbildung 1: Industrie-Autoklaven

Da Erprobungstests in den groß-industriellen Anlagen aufwendig und somit kostenintensiv sind, können grundsätzlich die Materialeigenschaften zunächst auch im Labormaßstab untersucht werden. Der Innoform Testservice nutzt dafür einen Autoklaven, der analog zu den groß-industriellen Anlagen mit Heißwasser- bzw. Kühlwasserberieselung arbeitet, und bei dem der Gegendruck gesteuert werden kann, damit eventuelle Gaspolster in der zu sterilisierenden Packung nicht zum Platzen führen.

Die Temperaturprogramme können frei definiert werden, so dass alle in der Praxis gängigen Programme der Pasteurisation und Sterilisation auch im Labor durchgeführt werden können.

Abbildung 2: vertikaler Labor-Autoklav

Abbildung 2: vertikaler Labor-Autoklav

 

Abbildung 3: Musterbeutel in Labor-Autklaven

Abbildung 3: Musterbeutel in Labor-Autoklaven

 

 

 

 

 

 

 

Folgende Materialeigenschaften werden häufig im Vergleich zu den Ausgangseigenschaften vor Sterilisation untersucht, da sie als kritisch für die Praxis zu bewerten sind:

  • Dimensionsstabilität/Optik
  • Verbundhaftung zwischen den einzelnen Materialschichten
  • Siegelnahtfestigkeit
  • Sauerstoffbarriere: Beim Einsatz von feuchtigkeitsabhängigen Werkstoffen,
    wie z. B. EVOH und PA, sinkt die Gas-Barrierewirkung des Materials durch den Sterilisationsprozess häufig. Wie stark der Einfluss ist bzw. wie lange es dauert, bis das Material sich davon „erholt“, kann durch eine Abklingkurve gemessen werden, indem die Permeationsmessung unmittelbar nach der Sterilisation gestartet wird.
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Abbildung 4: Abklingkurve der Sauerstoffdurchlässigkeit nach Sterilisation

 

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Abbildung 5: Sauerstoffbarriere-Material mit coextrudierten Schichten aus EVOH und PA

Untersuchung des Einflusses auf die lebensmittelrechtliche Eignung durch Autoklavierung

Der Übergang von Substanzen aus Verpackungsmaterialien auf ein Lebensmittel ist von vielen Parametern abhängig. Neben z. B. der Löslichkeit der Substanzen, dem pH-Wert und den Diffusionseigenschaften der verwendeten Materialien spielt die Temperatur eine entscheidende Rolle. Eine Temperaturerhöhung führt zur Zunahme der Reaktionsgeschwindigkeit. Als Faustregel geht man bei einer Temperaturerhöhung um 10° C (exakter10 K) von 10 K einer Verdopplung der Reaktionsgeschwindigkeit aus (Arrhenius-Regel). Daher kann es für Sterilisationsanwendungen sehr wichtig sein, die Migration bei erhöhten Temperaturen zu messen.

Für die Herstellung von Kaschierklebern auf Polyurethan-Basis werden Isocyanate als Ausgangssubstanzen verwendet. Beim Erwärmen der daraus hergestellten Verbundfolien kann der Kleber durch Hydrolyse zurückspalten, und es können sich primäre aromatische Amine bilden, obwohl der Kleber zuvor ausgehärtet war und mit Standardtests (z. B. 2 h/70° C) Aminfreiheit bestätigt werden konnte.  Einige Vertreter der Substanzgruppe der primären aromatischen Amine (paA) sind bekanntlich krebserzeugend; daher ist die Auswahl der richtigen Klebstoffe für Sterilisationsanwendungen essentiell, wie auch die Überprüfung der Klebstoffe unter realistischen Temperaturbedingungen.

Für Sterilisationsverfahren wurde beobachtet, dass die Ersatzbedingungen von 4 h bei Rückflusstemperatur geringere Amin-Migrationswerte als eine Sterilisation von 30 min bei 121° C ergeben können. Die Eignung eines Kaschierklebers kann nur durch eine Prüfung auf paA-Migration nach Sterilisation im Autoklaven und Einhaltung der Grenzwerte unter diesen Praxisbedingungen sichergestellt werden.
Damit Sie Ihre Produkte nicht in großen Industrieanlagen prüfen müssen, betreiben wir seit einiger Zeit einen modernen Laborautoklaven mit aktueller Steuerungs- und Kühltechnik, so dass wir industrielle Sterilisationsprozesse schnell und kostengünstig simulieren können.

Bei Interesse sprechen Sie uns gern an:

Innoform Testservice GmbH
Matthias Bösel
Industriehof 3
26133 Oldenburg
Tel.: +49 441 94986-0
Fax: +49 441 94986-29
www.innoform-testservice.de
E-Mail: matthias.boesel@innoform.de