Projekt 24419/01

Entwicklung einer neuen ökologischen Verpackungsgeneration für pulvrige Schüttgüter

Projektträger

Q-bag packaging machinery GmbH & Co. KG
Siemensstr. 1
71409 Schwaikheim
Telefon: 07195/5809-22

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Rahmen des Vorhabens möchte die Firma q-bag eine neuartige Verpackungstechnologie demonstrieren, die rein durch konstruktive Gestaltung der Verpackungseinheit eine Reduzierung des benötigten Materialeinsatzes von 35 bis zu 50 % ermöglicht. Die so genannte Filmdose verbessert dabei den Produkt-schutz zusätzlich und hilft insbesondere aluminiumhaltige Kunststoffverpackungen und Papier- /Pappe-/Kartonagen-Verbunde zu substituieren.
Durch das neuartige Konzept lassen sich stabile formerhaltende Verpackungseinheiten herstellen, die darüber hinaus einen verbesserten Produktschutz ermöglichen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklungsarbeiten werden in mehreren Stufen durchgeführt. Hierbei wird von den grundlegenden Überlegungen der Filmdose die ein optimiertes selbst stabilisierendes Verpackungssystem auf der Basis dünnwandiger Folien darstellt ausgegangen und dann die einzelnen relevanten Technologien weiter entwickelt.
Maschinentechnologie
Auf der Basis einer vorhandenen Versuchsanlage konnte bereits gezeigt werden, dass sich zylindrische Hohlkörper zu einer Filmdose formen lassen. Die wesentlichen weiteren Arbeiten werden sich nun damit befassen, zum einen die Integration der Boden- und Deckelelemente in den zylindrischen Hohlkörper geeignet zu entwickeln. Darüber hinaus muss die Inline-Fähigkeit der Maschinentechnologie dargestellt werden.
Siegelverfahren
Die Siegelung der einzelnen Folienelemente der Filmdose (das thermische Verschweißen der Kunststofffolien) stellt einen wesentlichen Prozessschritt dar. Hier sind insbesondere luftdichte Siegelnähte erforderlich, die mit hoher Prozesssicherheit erzeugt werden müssen. Während die Längsnaht des zylindri-schen Hohlkörpers mit thermischen Siegelverfahren sicher zu beherrschen ist, ergeben sich für die Siegelung der Boden- und Deckelelemente wesentlich höhere Anforderungen. Neben der Formgebung kommt es hierbei insbesondere zu mechanischen Deformationen der Seitenwand bzw. des Deckel- /Bodenelements. Beides muss sicher beherrscht werden können, so dass sich die wesentlichen Entwicklungsarbeiten auf die Prozessentwicklung und -Optimierung dieser Siegelung konzentrieren werden.
Funktionselemente
Um die Filmdose für den späteren Einsatz möglichst vielfältig einsetzen zu können, sollen geeignete Funktionselemente integriert werden. Wichtige Punkte werden hierbei die Integration von Überdruckventilen (um ausgasende Schüttgüter wie Kaffee einzubringen) oder wieder verschließbare Deckel mit und ohne integrierte Aufreißfolie sein. Grundsätzlich ist immer sich zu stellen, dass kein Unterdruck innerhalb der Dose existiert, da sonst die mechanische Stabilität nicht mehr gegeben ist.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen der Projektarbeiten gelang es der Firma Q-bag ein Konzept für eine neue ökologische Verpackungsgeneration für pulvrige Schüttgüter zu entwickeln und maschinentechnisch umzusetzen. Die sogenannte Foliendose besteht dabei aus einem zwei- oder dreischichtigen Kunststoffverbund um die geeigneten Verpackungseigenschaften zu erzielen. Die Herstellung erfolgt in mehreren Stufen, wobei das folienartige Ausgangsmaterial zuerst zu einem Schlauch geformt wird, in diesen dann eine Bodenfolie eingesiegelt wird und die Dose nach oben mit einem Deckel abgedichtet wird.
Durch die optimale Verpackungsform, und die Selbststabilisierung der runden Foliendose können stabile Verpackungseinheiten aus den dünnen Folien hergestellt werden. Die Anwendung wurde bisher an Kaffeepads demonstriert und hat die technischen Vorteile dieser Verpackungsart sehr gut aufzeigen können.
Die ökologischen Vorteile ergeben sich zum einen in einem geringeren Materialeinsatz und zum anderen in einem sortenreinen Recycling, das mit dem Folienmaterial erzielt werden kann. Mit Hilfe der Foliendose kann das Totvolumen einer Verpackung grob halbiert werden, wobei am Beispiel der Kaffeepads die doppelte Anzahl der Foliendosen in einer Endverpackungseinheit Platz findet. Dadurch ergibt sich in Summe eine deutlich bessere Ausnutzung des vorhandenen Packvolumens was allein bei den 4 bisher ausgelieferten Anlagen zu einer Einsparung von ca. 160 LKW-Fahrten führt.
Die hohen technologischen Anforderungen an die Foliendose und deren Herstellung konnten im Rahmen des Projektes gut gelöst werden. Es gibt ein großes Interesse von Seiten des Marktes an dem neuen Verpackungskonzept und es wurden bereits 180 Anfragen bearbeitet. Ein größeres Hemmnis hat sich durch den etwas höheren Maschinenpreis der Anlage ergeben, wobei trotz der besseren ökologischen Rahmenbedingungen, die sich mit Hilfe der Foliendose ergeben, die Verpackungspreise doch ausschlaggebend für den Einsatz sind, selbst wenn es sich hier um Unterschiede im Zehntel-Cent Bereich handelt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das weitere Vorgehen wird durch die aktive Vermarktung der neuen Verpackungstechnologie durch die Firma Q-bag geprägt, die anhand von konkreten Anfragen versuchen wird weitere Systeme zu spezifizieren und so geeignete Lösungen für unterschiedliche Verpackungsanforderungen auf der Basis einer Filmdose umzusetzen.
Auf der Basis der über 180 Anfragen, die aufgrund von Messebesuchen und direkten Ansprachen von Kunden bisher eingegangen sind, bietet sich eine Basis das neue Konzept einer breiten Öffentlichkeit zu präsentieren.


Fazit

Im Rahmen der Projektarbeiten konnte gezeigt werden, dass die Filmdose unter Berücksichtigung der technologischen Anforderungen von Seiten des Marktes mit der neu entwickelten Maschinentechnologie gefertigt werden kann. Die technologischen und die ökologischen Vorteile gegenüber bestehenden Ver-packungen haben sich in den Entwicklungsarbeiten bestätigt.