TY - THES

T1 - Charakterisierung der Entstehung des „Twist & Curl“ Effektes von Verbundmaterialformaten für die Getränkekartonherstellung

AU - Mungenast, David

N1 - gesperrt bis 05-06-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Die Auswirkungen des sogenannten „Twist & Curl“-Effektes im Produktionsablauf der Herstellung von Getränkekartonverpackungen beim Unternehmen SIG Combibloc, haben sich hinsichtlich der Qualitätssicherung des Endproduktes als sehr nachteilig erwiesen. Aus diesem Grunde wurde im Rahmen dieser Arbeit versucht, die unbekannten Ursachen der Entstehung dieses Verarbeitungsproblems aus den gesamten aufgezeichneten Prozessdaten zu beschreiben. Eine Methode zur Charakterisierung der Entstehung des „Twist & Curl“-Effektes durch Anwendung einer statistischen Prozessdatenanalyse wurde angewandt. Mit der hier vorgestellten Statistiksoftware SPSS kann, unter der Voraussetzung einer ausreichenden Datenerfassung, die prozessbedingte Entstehung des unerwünschten Effektes im Produktionsablauf sichtbar gemacht werden. Auf den Ergebnissen der Regressionsanalysen aufbauend wurde festgestellt, dass der Einfluss der Rohkartonfeuchte nicht der einzige maßgebliche Einfluss auf die Entstehung des Effektes ist. In den meisten Fällen handelt es sich um eine Kombination von mehreren Einflussgrößen, welche sich alle ungünstig auf den Verzug von Kunststoffverbunden auswirken können. Bei einem der betrachteten drei Fälle wird eine schlechtere Rohkartonqualität, hinsichtlich zu geringer Kartonfeuchtigkeit, Basisgrammatur und Zugfestigkeit, als die Ursache für die Entstehung des „Twist & Curl“-Effektes vermutet. Bei den beiden nachfolgenden Problemfällen waren Prozessschwankungen, verursacht aufgrund von Einstellvorgängen während der laufenden Produktion auf neue Materialien und Schichtdicken, sowie durch Bahnrisse verursachte Stillstände der Beschichtungsanlage, die Auslöser. Den größten Einfluss lieferte bei jedem untersuchten Fall die erhöhte Schichtdicke der „Grammatur Innen 1“. Bei den verwendeten Polymeren für diese Schicht (EAA, PA6), wurden Unterschiede in den Kristallisationstemperaturbereichen und dem Kristallisationsverhalten, im Vergleich zum verwendeten Homopolymer (LDPE), festgestellt. Die Auswirkungen dieser Unterschiede im Schwindungsverhalten können durch eine kurzfristige Erhöhung der Schichtdicke, Kühl- und Schmelzetemperaturen verstärkt werden. Zusätzlich konnten für alle Problemfälle in der äußeren Schicht etwas niedrigere sowie in der inneren Schicht höhere Kristallisationsgrade festgestellt werden. Dieser Umstand ist wahrscheinlich auf eine kurzfristige Veränderung der Verarbeitungstemperaturen zurückzuführen und verstärkt die Auswirkungen der festgestellten Unterschiede im Kristallisationsverhalten in unbekanntem Maße. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei ausreichender Datenerfassung die prozessbedingte Entstehung des unerwünschten Effektes durch Anwendung einer statistischen Prozessdatenanalyse mit SPSS ausreichend beschrieben werden kann.

AB - Die Auswirkungen des sogenannten „Twist & Curl“-Effektes im Produktionsablauf der Herstellung von Getränkekartonverpackungen beim Unternehmen SIG Combibloc, haben sich hinsichtlich der Qualitätssicherung des Endproduktes als sehr nachteilig erwiesen. Aus diesem Grunde wurde im Rahmen dieser Arbeit versucht, die unbekannten Ursachen der Entstehung dieses Verarbeitungsproblems aus den gesamten aufgezeichneten Prozessdaten zu beschreiben. Eine Methode zur Charakterisierung der Entstehung des „Twist & Curl“-Effektes durch Anwendung einer statistischen Prozessdatenanalyse wurde angewandt. Mit der hier vorgestellten Statistiksoftware SPSS kann, unter der Voraussetzung einer ausreichenden Datenerfassung, die prozessbedingte Entstehung des unerwünschten Effektes im Produktionsablauf sichtbar gemacht werden. Auf den Ergebnissen der Regressionsanalysen aufbauend wurde festgestellt, dass der Einfluss der Rohkartonfeuchte nicht der einzige maßgebliche Einfluss auf die Entstehung des Effektes ist. In den meisten Fällen handelt es sich um eine Kombination von mehreren Einflussgrößen, welche sich alle ungünstig auf den Verzug von Kunststoffverbunden auswirken können. Bei einem der betrachteten drei Fälle wird eine schlechtere Rohkartonqualität, hinsichtlich zu geringer Kartonfeuchtigkeit, Basisgrammatur und Zugfestigkeit, als die Ursache für die Entstehung des „Twist & Curl“-Effektes vermutet. Bei den beiden nachfolgenden Problemfällen waren Prozessschwankungen, verursacht aufgrund von Einstellvorgängen während der laufenden Produktion auf neue Materialien und Schichtdicken, sowie durch Bahnrisse verursachte Stillstände der Beschichtungsanlage, die Auslöser. Den größten Einfluss lieferte bei jedem untersuchten Fall die erhöhte Schichtdicke der „Grammatur Innen 1“. Bei den verwendeten Polymeren für diese Schicht (EAA, PA6), wurden Unterschiede in den Kristallisationstemperaturbereichen und dem Kristallisationsverhalten, im Vergleich zum verwendeten Homopolymer (LDPE), festgestellt. Die Auswirkungen dieser Unterschiede im Schwindungsverhalten können durch eine kurzfristige Erhöhung der Schichtdicke, Kühl- und Schmelzetemperaturen verstärkt werden. Zusätzlich konnten für alle Problemfälle in der äußeren Schicht etwas niedrigere sowie in der inneren Schicht höhere Kristallisationsgrade festgestellt werden. Dieser Umstand ist wahrscheinlich auf eine kurzfristige Veränderung der Verarbeitungstemperaturen zurückzuführen und verstärkt die Auswirkungen der festgestellten Unterschiede im Kristallisationsverhalten in unbekanntem Maße. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei ausreichender Datenerfassung die prozessbedingte Entstehung des unerwünschten Effektes durch Anwendung einer statistischen Prozessdatenanalyse mit SPSS ausreichend beschrieben werden kann.

KW - „Twist & Curl“-Effekt

KW - statistische Prozessdatenanalyse

KW - Statistiksoftware SPSS

KW - prozessbedingte Entstehung

KW - Regressionsanalyse

KW - Kartonfeuchtigkeit

KW - Kristallisationstemperaturbereiche

KW - Kristallisationsgrade

KW - Kristallisationsverhalten

KW - "twist & curl"-effect

KW - liquid packaging paperboard

KW - statistical data analysis

KW - process data

KW - IBM SPSS statistical analysis software

KW - regression analyses

KW - moisture

KW - crystallization temperature

KW - shrinkage

KW - crystallization behaviour

M3 - Masterarbeit

ER -