TY - THES

T1 - Einfluss von Material und Prozessparameter auf Verstippung von Bag-in-Box-Folien

AU - Doler, Manuel

N1 - gesperrt bis 06-06-2017

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von Prozessparametern sowie Materialeigenschaften auf die Bildung von Stippen bei der Herstellung von Mehrschichtfolien zu ermitteln. Zu diesem Zweck wurden mit drei unterschiedlichen Materialkombinationen (M1, M2, M3) Barrierefolien im Folienblasverfahren hergestellt. Zur Bestimmung der Prozessparameter wurde ein 2³ Faktorenversuchsplan erstellt. Als Einflussgrößen wurden dabei der Massedurchsatz, die Temperatur des Haftvermittlers (HVs) und die Temperatur der Deckschicht (DS) gewählt. Um die Ergebnisse in Bezug auf die Materialeigenschaften interpretieren zu können, wurden DSC Messungen sowie rheologische Untersuchungen durchgeführt. Für die Materialkombinationen wurden die Hauptkomponente der DS sowie die Wirkungskomponente des HVs verändert. Des Weiteren wurden zwei unterschiedliche Chargen untersucht, die in der Produktion zu sehr unterschiedlichen Stippenlevels führten. Zusätzlich wurde versucht die Stippen mittels Raman Spektroskopie und DSC Messungen näher zu charakterisieren. Zu Beginn der Arbeit wurden alle verwendeten Materialien mittels DSC auf ihre Schmelztemperatur und Enthalpie untersucht. Diese Untersuchungen ergaben nur bei den HV-Typen einen Unterschied in der Enthalpie. Im Anschluss daran wurden die Materialkombinationen inkl. der Additive aller Einzelschichten der Folien zu Compounds verarbeitet. Diese Schichtcompounds wurden im Anschluss rheologisch untersucht. Dabei ergaben sich Unterschiede in den Nullviskositäten. Die Untersuchung der Stippen mittels Raman Spektroskopie und DSC führte zu keiner näheren Spezifikation der Stippen. Die Materialkombination M 1 repräsentiert die Standardrezeptur mit dem Material M10 in der DS und dem Material W34 im HV. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl die Temperaturerhöhung der DS als auch des HV eine Verringerung der Stippen ergab. Bei M 2 wurde im Vergleich zur Standardrezeptur der HV von Material W34 auf Material W35 geändert. Die niedrigere Enthalpie sowie die niedrigere Nullviskosität führt zu einer Verringerung des Stippenlevels. Besonders stark zeichnete sich der Einfluss von Einlaufvorgängen in diesem Versuch ab. Darüber hinaus führet auch die Temperaturerhöhung der DS und des HV zu einer Stippenreduktion. Bei M 3 wurde ausgehend von der Standardrezeptur die Hauptkomponente der DS von Material M10 auf Material M45 geändert. In diesem Versuch konnte erstmals eine starke Stippenreduktion bei einer Durchsatzsteigerung festgestellt werden. Die Erhöhung der HV Temperatur führte ebenfalls zu einer Stippenminderung. Die Erhöhung der DS Temperatur führte in diesem Vergleich zu einer Stippensteigerung. Es wird vermutet, dass bei höheren Temperaturen durch die höhere Nullviskosität von M45 das Lösen von Ablagerungen begünstigt wird.

AB - Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von Prozessparametern sowie Materialeigenschaften auf die Bildung von Stippen bei der Herstellung von Mehrschichtfolien zu ermitteln. Zu diesem Zweck wurden mit drei unterschiedlichen Materialkombinationen (M1, M2, M3) Barrierefolien im Folienblasverfahren hergestellt. Zur Bestimmung der Prozessparameter wurde ein 2³ Faktorenversuchsplan erstellt. Als Einflussgrößen wurden dabei der Massedurchsatz, die Temperatur des Haftvermittlers (HVs) und die Temperatur der Deckschicht (DS) gewählt. Um die Ergebnisse in Bezug auf die Materialeigenschaften interpretieren zu können, wurden DSC Messungen sowie rheologische Untersuchungen durchgeführt. Für die Materialkombinationen wurden die Hauptkomponente der DS sowie die Wirkungskomponente des HVs verändert. Des Weiteren wurden zwei unterschiedliche Chargen untersucht, die in der Produktion zu sehr unterschiedlichen Stippenlevels führten. Zusätzlich wurde versucht die Stippen mittels Raman Spektroskopie und DSC Messungen näher zu charakterisieren. Zu Beginn der Arbeit wurden alle verwendeten Materialien mittels DSC auf ihre Schmelztemperatur und Enthalpie untersucht. Diese Untersuchungen ergaben nur bei den HV-Typen einen Unterschied in der Enthalpie. Im Anschluss daran wurden die Materialkombinationen inkl. der Additive aller Einzelschichten der Folien zu Compounds verarbeitet. Diese Schichtcompounds wurden im Anschluss rheologisch untersucht. Dabei ergaben sich Unterschiede in den Nullviskositäten. Die Untersuchung der Stippen mittels Raman Spektroskopie und DSC führte zu keiner näheren Spezifikation der Stippen. Die Materialkombination M 1 repräsentiert die Standardrezeptur mit dem Material M10 in der DS und dem Material W34 im HV. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl die Temperaturerhöhung der DS als auch des HV eine Verringerung der Stippen ergab. Bei M 2 wurde im Vergleich zur Standardrezeptur der HV von Material W34 auf Material W35 geändert. Die niedrigere Enthalpie sowie die niedrigere Nullviskosität führt zu einer Verringerung des Stippenlevels. Besonders stark zeichnete sich der Einfluss von Einlaufvorgängen in diesem Versuch ab. Darüber hinaus führet auch die Temperaturerhöhung der DS und des HV zu einer Stippenreduktion. Bei M 3 wurde ausgehend von der Standardrezeptur die Hauptkomponente der DS von Material M10 auf Material M45 geändert. In diesem Versuch konnte erstmals eine starke Stippenreduktion bei einer Durchsatzsteigerung festgestellt werden. Die Erhöhung der HV Temperatur führte ebenfalls zu einer Stippenminderung. Die Erhöhung der DS Temperatur führte in diesem Vergleich zu einer Stippensteigerung. Es wird vermutet, dass bei höheren Temperaturen durch die höhere Nullviskosität von M45 das Lösen von Ablagerungen begünstigt wird.

KW - Extrusion

KW - Merhschichtfolien

KW - Blasfolien

KW - Verpackung

KW - Extrusion

KW - multilayer films

KW - blow films

KW - packaging

M3 - Masterarbeit

ER -