Heißsiegelungstechnologien für Maschinen zur vertikalen Verpackung und Versiegelung flexibler Verpackungen wurden in den letzten Jahren kontinuierlich verbessert. Dennoch weisen Heißsiegelungstechniken in punkto Produktionseffizienz Schwächen auf, die es bei der Ultraschall- siegelung in dieser Art nicht gibt. Bosch Packaging Technology hat ein Ultraschallsiegelungssystem entwickelt, das für die Massenproduktion auf Hochleistungslinien eingesetzt werden kann – und zwar ohne Einschränkungen bei der Hygiene, Produktsicherheit und Qualität.
Heißsiegelungstechniken begrenzen die Leistungsfähigkeit von Produktionslinien auf unterschiedliche Weise. Dies geschieht zum Beispiel durch die Erzeugung unnötiger Produktabfälle infolge von Ungenauigkeiten bei der Siegelung und durch Stillstand, um die Geräte abkühlen zu lassen oder um Wartungsarbeiten durchzuführen. Werden temperaturempfindliche Produkte über längere Zeit hinweg Hitze ausgesetzt, kann sich das nachteilig auf die Gesamtproduktqualität auswirken.
Eine alternative, „coolere“ Lösung ist die Ultraschallsiegelung. Bosch Packaging Technology hat diese Technik, die bereits seit einiger Zeit eingesetzt wird, so weiterentwickelt, dass sie die Heißsiegelungstechnik als Methode der Wahl verdrängt. Durch die Ultraschalltechnik werden die mit der Heißsiegelung verbundenen Probleme beseitigt, da keine hohen Temperaturen erforderlich sind. Das Ergebnis: Die Produktionseffizienz kann deutlich gesteigert werden.
Die Ultraschallsiegelung ist in der Anwendung sauber und gleichzeitig energieeffizient. Dabei ist entscheidend, dass die Maschinen kühl bleiben, da die Siegelung durch mechanische Schwingungen und nicht durch Hitze zustande kommt.
Bei der Ultraschalltechnik stellen mechanische Wellen eine Molekülbindung zwischen den Plastikmaterialien her. Dazu werden letztere mechanischen Schwingungen ausgesetzt, deren spezifische Amplitude und Frequenz so gewählt ist, dass es zu keiner Beschädigung des Verpackungsmaterials und des Produkts kommen kann. Das bedeutet: Die Qualität wärmeempfindlicher Artikel wie Süßwaren, Käse, Frischerzeugnisse, tiefgefrorene Lebensmittel, Schokolade und pharmazeutische Produkte wird während des Siegelungsvorgangs nicht beeinträchtigt. „Bosch Packaging Technology hat die Ultraschallsiegelung für die Massenproduktion auf Hochleistungslinien anwendbar gemacht – und zwar ohne Einschränkungen bei der Hygiene, Produktsicherheit und Qualität“, sagt Andreas Graf, Head of System Integration bei Sigpack Systems, einem Unternehmen der Bosch-Packaging-Technology-Gruppe.
Wechsel lohnt sich
Vom Wechsel zur Ultraschalltechnik profitieren Lebensmittelhersteller gleich in mehrfacher Hinsicht. So kann es bei der Heißsiegelung zu einer Verklebung der Siegelbacken mit Folienresten kommen. Die Folge ist Maschinenstillstand aufgrund der notwendigen Reinigungs- und Wartungsarbeiten. Da bei der Ultraschallsiegelung die Siegelwerkzeuge kalt bleiben, kann dieses Problem nicht auftreten. Darüber hinaus wird die Gesamtanlageneffektivität (OEE) durch integrierte Prozessüberwachungssysteme und die kalten Siegelwerkzeuge signifikant erhöht. Verpackungsanlagen mit Ultraschallsiegeltechnik laufen ähnlich schnell wie solche, bei denen die klassische Heißsiegelung zum Einsatz kommt. Allerdings lässt sich ihr Ausstoß durch neue Verpackungsmaterialien und leistungsstarke Siegelungsgeräte erhöhen.
Ein weiterer Vorteil liegt im verbesserten Hot-Tag-Verhalten bei Schlauchbeuteln. Während heiß versiegelte Verpackungen abkühlen müssen, bevor sie weiterverarbeitet werden können, verfügen die Nähte von mit Ultraschall versiegelten Beuteln bereits unmittelbar nach dem Prozess über die maximale Festigkeit. Dadurch können die Gebinde sofort weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden. Die Online-Kontrolle der Siegelparameter, die sich über die gesamte Prozessstrecke erstreckt, gewährleistet zudem eine hohe Prozesssicherheit.
Weiterer Pluspunkt: Hersteller von Fast Moving Consumer Goods (FMCG) kommen in den Genuss von niedrigeren Stückkosten, weil die Ultraschalltechnik schmalere Längs- und Quernähte ermöglicht, so dass weniger Verpackungsmaterial eingesetzt werden muss. Zudem kann bei der Ultraschallsiegelung die Dicke der Verpackungsfolien geringer sein. Das spart Material- und Energiekosten, ohne die Sicherheit der Verpackung zu gefährden.
Wärme kommt von innen
Bei der Heißsiegelung wird die Verpackungsfolie von außen erwärmt. Im Unterschied dazu entsteht bei der Ultraschallsiegelung die Wärme innerhalb des Folienmaterials und wird nach außen abgeführt. Dadurch sind Energieeinsparungen von etwa 30% realistisch.
Zu den verarbeitbaren Verpackungsmaterialien: Hier ermöglicht die Ultraschalltechnologie eine große Bandbreite: Zum Beispiel können beschichtete, flexible Standardfolien, die für horizontale Verpackungslinien üblich sind, verwendet werden. Gleiches gilt für Folien aus Polypropylen und hochdichtem Polyethylen. Ganz im Sinne des Umweltschutzes können auch biologisch abbaubare, natürliche Folien mit Ultraschall versiegelt werden.
Damit der Anwender die für sein Produkt und seine Verpackung am besten geeignete Folie finden kann, bietet Sigpack Systems am Produktionsstandort in Beringen die Möglichkeit für entsprechende Machbarkeitstests mit erfahrenen Verpackungsexperten.
Bei der Heißsiegelung besteht die Gefahr, dass die Produktqualität durch die Wärme, die die heißen Siegelwerkzeuge in das Gesamtsystem eintragen leiden. Dieses Risiko besteht bei der Ultraschaltechnik nicht. Zudem kann durch die hermetisch verschweißten Nähte kein Sauerstoff in die Verpackung eindringen, so dass die Lebensmittel zuverlässig vor oxidationsbedingtem Verderb geschützt sind. Ihre volle Stärke spielt die Ultraschallsiegelungstechnik bei Standbodenbeuteln aus. Eine Schwachstelle dieser Gebinde ist der sogenannte Vierlagensprung. An dieser Stelle treffen vier Folienschichten aufeinander. Bei einer fehlerhaften Siegelung sind an dieser Stelle Leckagen vorprogrammiert. Durch die Ultraschallsiegelung lässt sich dieses Problem zuverlässig beseitigen.
Halle 9, Stand 316
Online-Info www.dei.de/1009401
Teilen:
