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Arbeiten mit Normen - Teil 4: Dynamische Folienprüfungen

23. Mai 2012, von Karsten Schröder

Karsten Schröder, Geschäftsführer bei Innoform GmbH Testservice/Oldenburg.

Quelle: innoform

Im vierten Teil seiner Betrachtungen zu Spezifikationen für Folienverpackungen führt der Autor Karsten Schröder, Innoform GmbH Testservice/Oldenburg, Interessierte in die Welt der wesentlichen Prüfungen diverser Folienverpackungen ein. Im Mittelpunkt stehen dabei Prüfungen, die in der Praxis zu Verwechslungen oder Unverständnis führen können und daher der Erläuterung bedürfen. Hier eine Zusammenfassung des als Inno-Letter entstandenen Beitrags.

Karsten Schröder stellt die wesentlichen, praktikablen, dynamischen Prüfungen für Folienverpackungen dar - reich bebildert und um Hilfestellung leistende Tabellen ergänzt. Es geht um Durchstoß- und Weiterreißprüfungen, die Ergebnisse zu Fragen des dynamischen Funktionierens von Folienverpackungen liefern.

Dynamische Durchstoßversuche werden analog zu ASTM D 1709 / ISO 7765-1 Dart Drop bzw. nach DIN ISO 7765-2 vorgenommen (Bestimmung der Schlagfestigkeit nach dem Fallhammerverfahren - Teil 2) : Durchstoßversuch mit elektronischer Messwerterfassung.

Dart-Drop Versuchsaufbau: einfach in der Konstruktion, schwierig im Einsatz.

Quelle: Innoform GmbH Testservice

Die beiden dynamischen Methoden unterscheiden sich drastisch in Aufbau, Genauigkeit und Auswertbarkeit. Genauer erläutert wird dann die Prüfung des Dart-Drop (besonders für Foliensäcke und Tragetaschen). Der Versuchsaufbau erscheint trivial - ist er auch. Nur reproduzierbare Werte zu erzeugen ist nach K. Schröder nicht ganz einfach. Ein Gewicht (genannt Dart) fällt aus einer definierten Höhe auf eine faltenfrei und fest eingespannte Folie. Diese Folie wird nun entweder von dem gewählten Gewicht durchschlagen oder eben nicht. Sollte die Folie nicht durchstoßen werden, wird das nächste, schwerere Gewicht verwendet. Es wird nun das Gewicht ermittelt, bei dem 50% der Falltests die Folie durchstoßen und die andere Hälfte gerade noch nicht durchstößt. Diese Methode ist einer gewissen Genauigkeitsschwankung unterworfen

In der Praxis zeigt sich, dass gerade die Dart-Drop-Prüfung auch von einem erheblichen Prüfereinfluss geprägt sein kann. Je nachdem, wie die Durchschläge bewertet und wie feinfühlig und ausdauernd geprüft wird, schwanken die Ergebnisse mehr oder weniger.

Allerdings ergibt im Mittelwert die Prüfung durchaus eine Aussage darüber, ob es sich um eine eher dynamisch feste oder spröde Folienqualität handelt. Denn genau das ist eine Kernaufgabe der Methode: Unterschiede von signifikant unterschiedlichen Sprödheiten bzw. dynamischen Durchstoßfestigkeiten zu unterscheiden.

Im Weiteren beschäftigt sich der Inno-Letter mit dem Durchstoßversuch mit elektronischer Messwerterfassung nach DIN ISO 7765-2. Mit Hilfe dieser Methode sind laut Autor gut reproduzierbare Messwerte zu erzielen, der Aufwand ist jedoch deutlich höher. Einschränkend betont der Autor, dass Messwerte wie

  • Schädigungskraft (Fs [N])
  • Schädigungsverformung (ls [mm])
  • Schädigungsarbeit (Ws [J])
  • Durchstoßarbeit (W ges [J])

nur bedingt für Spezifikationen geeignet sind, da wenige Folienhersteller über die notwendige Prüfeinrichtung verfügen. Aus diesem Grund empfiehlt K. Schröder die Einbindung dieser Größen in eine Spezifikation als "typische Werte", die keiner turnusmäßigen Überprüfung unterliegen, sondern nur als Vergleichswerte und zur Eigenschaftsdokumentation dienen.

Neben dem dynamischen Durchstoßen spielt das (schnelle) Weiterreißen nicht erst nach dem "Easy-Opening-Boom" eine immer wichtigere Rolle. Für dünne Folien - also z.B. typische Deckelfolien für MAP (Modified Atmosphere Packaging) PET/PE oder PP/PE lassen sich da hervorragende Vergleichsmessungen anstellen. Schwierig wird es nur bei sehr dünnen (< 30 µm) und gleichzeitig orientierten Folien wie PP-BO oder PET-BO Folien, die dann auch noch unkaschiert - also "pur" vorliegen.

Im Beitrag beschreibt der Autor den Prüfvorgang für Weiterreißeigenschaften (Probenentnahme, Prüfung und Auswertung). In tabellarischer Übersicht zeigt er auf, dass Folieneigenschaften bzw. ihre signifikanten Unterschiede deutlich dokumentierbar sind.

Der vollständige Beitrag erscheint auf www.innoform.de als Inno-Letter (Teil 4.) www.innoform-coaching.de/pages/download/publication.php

Der Autor, Dipl.-Ing. Karsten Schröder, ist Geschäftsführer bei Innoform GmbH Testservice/Oldenburg und Mitglied der InnoNET-partners.

Teil 3: Arbeiten mit Normen

Teil 2: Arbeiten mit Normen

Teil 1: Appell für Spezifikationen für Folienverpackungen

innoform.de

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