IKV: Präzise Messtechnik für komplexe Kunststofffolien ermöglicht Ressourcenersparnis
09. September 2010
Blasfolienanlage im Technikum des IKV mit laufendem Folieninspektionssystem integriert in den berührungslosen Dickenprofilmesssensor VenPad der Octagon Process Technology
Quelle: Fraunhofer ILT
Die steigenden Anforderungen an Verpackungsfolien spiegeln sich technologisch in einem immer komplexeren Schichtaufbau und einer Zunahme der funktionalen Schichten von Kunststofffolien wider. Als Funktionsschichten werden in der Regel teure Materialien wie beispielsweise EVOH eingesetzt. Deshalb sind Kunststoffverarbeiter bemüht, den Rohstoffanteil am Produkt bei Erhaltung der Funktionalität möglichst gering zu halten. Die hierzu hergestellten Dicken der Funktionsschichten liegen meist zwischen 1 µm und 20 µm. Um eine einwandfreie Barrierewirkung garantieren zu können, müssen Vollständigkeit und Dicke der Funktionsschicht kontinuierlich überprüft werden. Bislang steht jedoch kein Folieninspektionssystem zur Verfügung, das den Schichtaufbau von Multischichtfolien bei Produktionsgeschwindigkeiten von bis zu 450 m/min im laufenden Prozess vermessen kann.
Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen entwickelt gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT im Rahmen des Projekts IRIS ein Messsystem zur Bestimmung von Einzelschichtdicken in Kunststofffolien. Das Messsystem basiert auf einem interferometrischen Sensor und verwendet infrarotes Licht, um Brechungsindexänderungen innerhalb des Messbereichs zu detektieren. Solche Brechungsindexvariationen treten sowohl an der Folienoberfläche als auch an den Übergängen zwischen einzelnen Folienschichten auf.
Die beiden Institute kooperieren bei der Neuentwicklung eng mit vier klein- und mittelständischen Unternehmen. Dabei bringen die Octagon GmbH, Würzburg, und die Elovis GmbH, Karlsruhe, ihre langjährige Erfahrung im Bereich Messtechnik in die Entwicklung mit ein. Im kommenden Jahr wird das Messsystem bei dem Anlagenbauer Kuhne GmbH in Sankt Augustin unter produktionsnahen Bedingungen getestet, bevor es bei der Firma A+C-Plastic Kunststoff GmbH in Eschweiler an einer Produktionsanlage installiert und für einige Monate in Betrieb gehen wird.
Auf der K 2010 präsentieren die Forschungspartner dem Fachpublikum den Prototypen des Folieninspektionssystems auf dem Messestand des IKV C 16 in Halle 14.
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