Probleem op deze pagina?

Project: ULTRASEAL: 'Het potentieel van ultrasoon sealen in verpakkingsconcepten'

TETRA: Technologie-transfer gerichte projecten door instellingen van hoger onderwijs
01/01/2015
31/12/2016

Voedingsindustrie, (verpakkings)materiaalleveranciers, ultrasone systemen, inspectiesystemen en automatisatie.

Kwaliteitsbehoud van elk verpakt product is een essentiële doelstelling van het verpakkingsproces. Verschillende technieken worden toegepast om het sluiten van een verpakking te realiseren zodat er een garantie is voor de gewenste shelf-life en het beperken van mogelijke verliezen van het verpakte product, het benutte materiaal, de geïnvesteerde tijd en het gespendeerde geld.

Één van de veel voorkomende technieken in het afschermen van het verpakte product van zijn omgeving is het dicht-sealen van verpakkingsmaterialen. Dit gebeurt in het bedrijfsleven hoofdzakelijk nog met verwarmde lasbalken. Een optimale keuze van materiaal en machine samen met een weloverwogen combinatie van de instellingen (sealtemperatuur, -druk en –tijd), is vereist. Die juiste selectie realiseert een zo efficiënt en effectief mogelijk inpakproces. Daarenboven moet er aandacht zijn voor mogelijke bevuiling van de seal. Bevuiling veroorzaakt o.a. minder sterke seals en microkanalen die het kwaliteitsbehoud van het verpakt product hypothekeren.

Een andere, en eerder recente sealmethode is het ultrasoon lassen. Hiermee kunnen verpakkingsconcepten gesloten worden op een energiezuinigere manier. De redenen hiervoor worden gevonden in de intense wijze waarbij enkel energie wordt aangebracht in het lasgedeelte en de opmerkelijk kortere sealtijd. Andere voordelen van de ultrasone lastechniek zijn de hogere kans om doorheen vervuiling te sealen, minder tijdsverlies tijdens het verpakkingsproces (vb. door het elimineren van hersealing) en algemeen minder verpakkingsafval.

Aangezien de ultrasone methode geschikt is voor automatische processen biedt dit perspectieven voor bedrijven. Als ogenschijnlijk meer duurzamere methode kan deze techniek intensiever ingezet worden in diverse industriële sectoren, zoals de voedings- en farmaceutische industrie. Om het volledig potentieel van ultrasoon lassen te benutten is verder toepassingsgericht onderzoek en kennisoverdracht naar bedrijven noodzakelijk.
Het beoogde onderzoek in dit TETRA project loopt parallel aan het onderzoek uit het recente VIS-traject (nr. 100942) “Duurzame en functionele verpakkingen” o.l.v. Pack4Food. Door de opgedane kennis uit het VIS-Traject hier aan te wenden kan het potentieel van ultrasoon lassen efficiënt vertaald worden naar implementeerbare resultaten. Er wordt binnen het VIS-traject op interactieve wijze met de bedrijven onderzoek uitgevoerd op de laskenmerken (enkel met verwarmde lasbalken) van commerciële verpakkingsfolies en –trays met het oog op de verdieping en valorisatie van de relatie sealsterkte-gasdoorlaatbaarheid, vervuiling sealnaad-sealsterkte en selectieve sealdoorlaatbaarheid.


In dit project worden de mogelijkheden bekeken van integratie van ultrasone lastechnieken in de voedingsindustrie. Indien bedrijven uit de farmaceutische industrie wensen deel te nemen aan de gebruikersgroep, dan kan de integratie uitgebreid worden naar de farmaceutische sector. De beoogde doelgroep is erg divers, gaande van materiaalproducenten (die meer kennis willen verwerven over deze lastechniek in relatie tot hun materialen) over inpakkers (die deze lastechniek als mogelijkheid zien voor implementatie in hun productieproces) tot machinebouwers (die in nauwe interactie met de bedrijven gerichte aanpassingen kunnen doen aan hun machines) en inspectiebedrijven die (online) de kwaliteit van de lasnaden willen bepalen.

De projectopzet streeft een nauwe interactie met de bedrijven na. Er zullen intens gebruikte commerciële folies geselecteerd worden. De selectie van de folies gebeurt rekening houdend met de foliekeuze uit het bovengenoemde VIS-traject. Uiteraard zullen corresponderende verpakkingsconcepten (tray en/of fles of potje) geselecteerd worden. Een karakterisatie-onderzoek van sealsterkten van ultrasoon gelaste naden op deze materialen wordt uitgevoerd. Het effect op het al dan niet intact blijven van een barrière-laag (EVOH en aluminium) na ultrasoon sealen wordt geanalyseerd. De gevolgen van vervuiling (vloeistof, grof t.o.v. fijn, hoeveelheid) van de seal op het sealvenster van de ultrasoon gelaste sealnaden van verpakkingsconcepten worden tevens gedefinieerd. In functie van de gerealiseerde sealeigenschappen (vb. sterkte van de seal) wordt de doorlaatbaarheid voor zuurstof getest (en in functie van het belang eveneens de doorlaatbaarheden van stikstof, koolstofdioxide en waterdamp). De totaalvisie wordt niet uit het oog verloren. Daarom zullen deze projectresultaten worden vergeleken met de eerder bekomen resultaten met verwarmde lasbalken uit het VIS-traject.
Een voor- en nadelenstudie over de integratie van de ultrasone lastechniek in bedrijven zal aan de hand van gerichte casestudies bij de bedrijven worden uitgewerkt. Dit onderzoek moet resulteren in een Best Practice Guide die ondersteuning biedt aan bedrijven bij een overstap van de lastechniek met verwarmde balken naar een inpakproces met ultrasone lasbalken.

In een natraject kan het VerpakkingsCentrum het bedrijf verder begeleiden bij een overstap naar ultrasone lasapparatuur.

MeBioS (KU Leuven)
VerpakkingsCentrum (UHasselt)
Roos Peeters
Verpakking voor materialen, Voedingsverpakking / Behandling
Bart De Ketelaere, Bram Bamps, Mieke Buntinx, Roos Peeters
Luc Verhoeven (Just Innovation), Luc Larmuseau (iLLumoo)
Share this on