Entwicklung der Induktionssiegel-Technologie für den Bereich der Lebensmittelverpackung - InduSeal
Zum Fügen dünner Packmittel ist die Erwärmung über Wärmekontakt das meistverwendete Verfahren (Wärmekontakt-Siegeln). Bei diesem Verfahren wird Wärme von außen über Siegelbacken in das Packmittel eingeleitet. Diese Technik erfordert einen hohen Energieeinsatz. Weiterhin bewirkt die benötigte hohe thermische Masse der Siegelorgane ein träges Regelverhalten in Relation zu den Zykluszeiten.
Eine Vielzahl von Verpackungen wie z. B. Kaffeeverpackungen verfügt aufgrund eines Mehrschichtaufbaus über eine induktionsfähige Schicht. Dieser Umstand soll zur Etablierung einer neuartigen Technologie in der Lebensmitteltechnik und ähnlichen Branchen genutzt werden. Für Packmittel mit entsprechendem Verbundaufbau soll das Induktionssiegeln entwickelt werden. Eine induktive Erwärmung und Siegelung bringt mehrere Vorteile mit sich, insbesondere:
- wesentlich höherer energetischer Wirkungsgrad gegenüber dem Wärmekontakt-Siegeln - gezielter, wirkstellennaher Wärmeeintrag
- Produktschutz durch gezielten, geringen Wärmeeintrag
- kurze Regelzeiten
Wärmekontaktsiegeln und Induktionssiegeln im Vergleich
Für das Siegeln von Lebensmittelverpackungen bedeuten die Dynamik der induktiven Erwärmung dünner Schichten sowie der wirkstellennahe Energieeintrag neue Anforderungen an das Packmittel. Zur Entwicklung eines qualitätsgerechten Siegelprozesses ohne Schädigung des Packmittels bzw. des Packgutes sind das Zusammenspiel der Erwärmung von Induktionsschicht und Siegelschicht sowie die Möglichkeiten zum Aufbringen der notwendigen Siegelkraft zu untersuchen.
Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung einer Induktionssiegel-Technologie für den Bereich der Lebensmittelverpackung, eines zugehörigen luftgekühlten Induktors inklusive Frequenzgenerator mit angepasstem Leistungsbereich unter 1 kW und einem wirksamen Frequenzbereich oberhalb von 1 MHz, sowie der Untersuchung der Prozessparameter hinsichtlich qualitätsgerechter Siegelungen.
Projektfinanzierung:
Das Kooperationsprojekt ZF4100941WZ9 wird im Rahmen des Programmes „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ gefördert.
Projektlaufzeit: 07.2019 – 08.2021
Projektbearbeitung und Kontakt:
Projektleitung: Prof. Majschak
Projektmitarbeiter: Jürgen Oberer
Kooperationspartner: Steremat Induktion GmbH
