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packung eine Atmosphäre ausbildet, die eine optimale Haltbarkeit gewährleistet. Mineralisch beschichten Eine neuartige Beschichtungstechnologie auf PET durch Lackieren wurde den Teilnehmern durch T.R. Kreusel unter Koautorschaft von Dr. S. Sankey von Du Pont, Bad Homburg/Wilton, in seinem Vortrag „Du Pont's Klare Barrierefolien basierend auf mineralischer Beschichtungstechnologie“ vorgestellt. Durch Auftragen eines mit Vermiculit-Nanopartikeln gefüllten Lacks werden hohe Barriereeigenschaften hervorgerufen, wie man sie sonst nur von rein anorganischen aufgedampften Barriereschichten auf PET kennt. Sauerstoffdurchlässigkeiten unter 1cm 3/m 2 d bar und CO 2 - Durchlässigkeiten von 5 cm 3/m 2 d bar sind eine echte Konkurrenz zu transparenten Barriereschichten auf Basis von Siliziumoxid. Bedampfen von Folien Wie erreiche ich durch Verbesserung der Substratfolie bessere Barriereeigenschaften für die bedampften Verbunde und weitere NACHGELESEN Active Packaging T. Padgett, I.Y. Han, P.L. Dawson: Incorporation of food-grade antimicrobial compounds into biodegradable packaging films. Journal of Food Protection 61 (1998) Nr. 10, S. 1330–1335 Zur Haltbarmachung gering behandelter Lebensmittel gibt es verschiedenartige Methoden. Zum Bereich Active Packaging zählt das Einbringen von Bakteriozinen in das Verpackungsmaterial. Lysozym wie auch Nisin sind Proteine mit antimikrobieller Wirkung gegen grampositive Bakterien. Setzt man diese beiden Wirkstoffe in Kombination mit Chelatbildnern ein, verstärkt sich die antimikrobielle Wirkung noch. Untersuchungen beweisen, daß Verpackungsfolien, in deren Struktur Lysozym beziehungsweise Nisin eingebaut ist, gegen Lactobacillus plantarum eine wachstumshemmende Wirkung besitzen. In Kombination mit EDTA wurde die Schutzwirkung gegenüber Escherichia coli gegenüber reinem Lysozym oder Nisin noch verstärkt. Technisch-Wissenschaftliche Beilage · 50 · 1999 · N°3 ökonomische Vorteile? Hierzu stellte R. Davis unter Koautorschaft von Dr. H. Peiffer ein Projekt der Firma Hoechst Diafoil, heute Mitsubishi Polyester, in seinem Vortrag „Vorteile koextrudierter PET-Folien für die flexible Verpackung“ vor. Ein bekanntes Phänomen ist, daß sich die Durchlässigkeiten bedampfter Folien nach der Häufigkeit von Defekten in den aufgedampften Schichten und der Durchlässigkeit des unmittelbar an die Schicht angrenzenden Polymers richtet. Diese Erfahrung machte sich die Gruppe bei Hoechst Diafoil zu Nutze und entwickelte koextrudierte PET-Folien mit niedrigen Konzentrationen von Antiblockmitteln in der zu beschichtenden Oberfläche beziehungsweise mit einer Oberflächenschicht auf Basis des PEN, das eine um etwa Faktor 10 bessere Barriere als PET aufweist. Allein die verbesserten Möglichkeiten des internen Recycling machen dieses Verfahren interessant, noch mehr jedoch die um bis zu Faktor 10 gegenüber Standard-PET gesteigerten Barriereeigenschaften am bedampften Folienmaterial. Kann man auch das wesentlich gasdurchlässigere Polypropylen (BOPP) zu Folienverbunden mit hohen Barriereeigenschaften veredeln? Zu dieser Frage stellte Dr. U. Morphologie und Migration M.S. Choudhry, F. Lox, A. Buekens, P. Delcroly: Electron microscopic study of the PVC bottle wall: The food-plastic interaction. Packaging Technology and Science (1998) Nr. 11, S. 285–299 Um einen möglichen Zusammenhang zwischen der Morphologie und dem Migrationsverhalten von Polymeren aufzudecken, wurden Untersuchungen mit Hilfe des Elektronenmikroskops durchgeführt. Testmaterial war die Innenwand von PVC-Mineralwasser-Flaschen, wobei die PVC-Ober-fläche unterschiedlich behandelt war. Jedoch konnte kein Zusammenhang zwischen Behandlung, Morphologie und Migration festgestellt werden. Zweiter Zweck der Studie war, die beim Transport auftretenden Vibrationen zu simulieren und eine Methode zu entwickeln, mit der die Auswirkung von Vibrationen auf die Migration bestimmt werden kann. Mit Hilfe der Lösemittelextraktion wurden die in das Mineralwasser migrierten Substanzen isoliert. Die gaschromatographischen Ergebnisse bestätigten, daß die Migration stark Moosheimer vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung, Freising, in seinem Vortrag „Barriereverbunde aus bedampften BOPP-Folien“ die Ergebnisse eines Projekts von über 20 Partnern vor. Er konnte darin deutlich zeigen, daß sich durch eine systematische Nutzung der bisherigen Erkenntnisse und einer Optimierung aller Prozeßschritte die Barriereeigenschaften von bedampftem BOPP um mehr als eine Größenordnung gegenüber dem Stand der Technik steigern lassen. So konnten an den Laminaten Sauerstoffdurchlässigkeitswerte zwischen 2 und 3 cm 3/m 2 d bar erreicht werden, und zwar sowohl für metallisches Aluminium als auch für transparentes SiO x . Ein weiteres Mal konnte zudem das verbreitete Vorurteil widerlegt werde, daß SiO x -Schichten spröder sind als Al-Schichten: Beide Materialien erwiesen sich in Dehnungsversuchen und beim Abpackprozeß als gleichwertig. Die abschließende Diskussion zeigte das große Interesse der Teilnehmer an den neuen Materialien und Prozessen. Die Seminarreihe wird das Fraunhofer IVV auf den kommenden deutschen Verpackungsmessen fortsetzen. Dr. H.-C. Langowski durch mechanische Belastung gefördert wird. Referenzsubstanzen B.van Lierop, L. Castle, A. Feigenbaum, K. Ehlert, A. Boenke: Establishment of a reference collection of additives and an analytical handbook of reference data to support enforcement of EU regulations on food contact plastics. Food Additives and Contaminants 15 (1998) Nr. 7, S. 885-860 Die Europäische Kommission verfügt über eine vorläufige Liste von Additiven, die zur Herstellung von lebensmittelechten Kunststoffen zugelassen sind. Als Unterstützung für die entsprechende Richtlinie wurden für die 100 wichtigsten Additive eine Sammlung von Referenzdaten und ein Handbuch mit den entsprechenden spektroskopischen und physikalisch-chemischen Daten zusammengestellt. Für die Referenzspektren wurden Massenspektrometrie, Infrarotspektroskopie und H-NMR-Spektroskopie eingesetzt. Außerdem wurden gaschromatographische Retentionszeiten ermittelt. Verpackungs-Rundschau 3/99 Seite 59
NACHGELESEN Antistatik U. Dietrich: Antistatik-Masterbatches. Kunststoffe 88 (1998) Nr. 6, S. 858–860 Die meisten Kunststoffe besitzen, bedingt durch ihre chemische Konstitution, eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit. Durch äußere Einflüsse wie Reibung und Berührung können an ihrer Oberfläche daher Ladungsträger entfernt oder zugeführt werden, was eine elektrostatische Aufladung der Oberfläche bewirkt. Ein Abfließen dieser unerwünschten bis gefährlichen Ladungen wird durch das Einarbeiten von Antistatika erreicht, die, meist in Wechselwirkung mit der Umgebungsluftfeuchtigkeit, einen leitfähigen Film an der Oberfläche des Kunststoffs ausbilden. Die homogene Verteilung der Antistatika im Kunststoff stellt hohe Anforderungen an Dosier- und Verarbeitungseinrichtungen. Eine wesentliche Erleichterung für den Kunststoffverarbeiter stellen Masterbatches dar, in denen die antistatischen Wirkstoffe in einem auf die Anwendung abgestimmten Trägermaterial vordispergiert sind. Sie lassen sich so leichter dosieren und homogen verteilen. Generell geht das Bestreben bei der Entwicklung neuer antistatischer Wirkstoffe dahin, einen permanenten antistatischen Effekt zu erzielen, der nicht auf Migrationsvorgängen im Kunststoff beruht. Dies soll beispielsweise durch die gezielte Einbringung funktioneller Gruppen, wie Lacton- und Hydroxylgruppen, in spezielle Polymere realisiert werden. Verunreinigungen M. Biedermann, K. Grob: Food contamination from epoxy resins and organosols used as can coatings: analysis by gradient NPLC. Food Additives and Contaminants 15 (1998) Nr. 5, S. 609–618 Die meisten Konservendosen sind an der Innenwand mit Epoxyharz oder einem stabilisierten Organosol beschichtet. Derartige Schichten können Schadstoffe, wie Bisphenol-A-Diglycidyläther (BADGE), Novolak Glycidyläther (NOGE) sowie Oligomere und Derivate, in das Lebensmittel freisetzen. Um die Beschichtung von Dosen zu optimieren, ist eine Analysenmethode notwendig, mit der ein möglichst breites Spektrum an Schadstoffen detektiert werden kann. Eine neue, auf Basis der Stufeneluierung arbeitende NPLC-Methode wird hier be- Seite 60 Verpackungs-Rundschau 3/99 Technisch-Wissenschaftliche Beilage · 50 · 1999 · N°3 schrieben, die die Analyse einer Vielzahl an Substanzen in einem Analyselauf ermöglicht. Mit der eingesetzten Methode lassen sich jedoch nicht-fluoreszierende Verbindungen, wie zum Beispiel Katalysatoren, Acrylharze, unterschiedlichste Ester, Wachse und Schmierstoffe, nicht detektieren. Bestrahlte Kunststoffverpackungen D. Marque, A. Feigenbaum, D. Dainelli, A.-M. Riquet: Safety evaluation of an ionized multilayer plastic film used for vacuum cooking and meat preservation. Food Additives and Contaminants 15 (1998) Nr. 7, S. 831–841 Die Haltbarmachung von Lebensmitteln durch Bestrahlung ist innerhalb der Europäischen Union im Kommen. Mit dieser Methode läßt sich auch das verpackte Lebensmittel behandeln. Bei einer Sicherheitsabschätzung für ionisierte Kunststoffverpackungen im Lebensmittelbereich liegt ein Hauptaugenmerk auf der Bildung unerwarteter Substanzen, die in das Lebensmittel migrieren könnten. Mit Hilfe der H-NMR- und HPLC- Techniken konnte gezeigt werden, daß nach der Bestrahlung einer mehrschichtigen Kunststoffolie 96 Prozent der eingesetzten phenolischen Stabilisatoren nicht mehr detektierbar waren. Die Summe der aus Kunststoffadditiven derivatisierten, potentiellen Migranten machten jedoch weniger als ein Prozent der Globalmigration aus. Die Studie spricht für die Anwendung höherer Strahlungsdosen. Durch Erhöhen der Strahlungsdosis werden wahrscheinlich interradikalische Reaktionen gefördert, wobei es zu einem höheren Vernetzungs- und Polymerisationsgrad kommt. Die entstehenden Verbindungen neigen nicht zur Migration. Erkennung von Lecks E. U. Hurme, R. Ahvenainen: A nondestructive leak detection method for flexible food packages using hydrogen as a tracer gas. Journal of Food Protection 61 (1998) Nr. 9, S. 1165–1169 Für flexible Schutzgas- oder Vakuumverpackungen wurde eine neue zerstörungsfreie Leckerkennungsmethode entwickelt. Bei Verwendung von Stickstoff als Schutzgas werden die produktgefüllten Verpackungen mit Stickstoff und einem definierten Anteil Wasserstoff gespült und in eine Vakuumkammer eingebracht. Aus der Packung ausströmender Wasserstoff wird mit Hilfe eines Wasserstoffsensors detektiert. Im Fall von Vakuumverpackungen wird Wasserstoff enthaltendes Gas unter einem Druck von 200 kPa durch das Leck in die Verpackung gedrückt und anschließend detektiert. Die neue Testmethode ist in der Lage, innerhalb von ein bis vier Sekunden Lecks mit Durchmessern von 10 bis 15 µm zu detektieren. Bei den Testläufen wurden die Lecks teilweise von Produktteilchen zugesetzt. Dies geschah beispielsweise bei Lecks mit einem Durchmesser zwischen 10 und 30 µm und gemahlenem Kaffee als Produkt. Durch einen höheren Wasserstoffgehalt ließ sich die Sensitivität der Methode noch verbessern. Die bei der Testmethode eingesetzten Wasserstoffkonzentrationen beeinträchtigten weder die sensorischen Eigenschaften noch die mikrobiologische Qualität der Produkte. Bioabbaubare Folien O. Myllymäki, P. Myllärinen, P. Forssell, T. Suortti, K. Lähteenkorva, R. Ahvenainen, K. Poutanen: Mechanical and permeability properties of biodegradable extruded starch/polycaprolactone films. Packaging Technology and Science (1998) Nr. 11, S.265–274 Gerstenstärke und Glyzerin wurden mit Polycaprolacton (PCL)-Pulver in unterschiedlichen Anteilen vermischt und in einem Doppelschneckenextruder plastifiziert. Wenn es möglich war, wurden die Extrudate in einem Einschneckenextruder zu Folien verarbeitet und gereckt, um die Wasserbeständigkeit und die mechanische Festigkeit zu verbessern. Folien mit mehr als 20 bis 30 Prozent PCL erreichten eine Zugfestigkeit von 20 MPa und höher. Bei den gereckten Folien verbesserte sich dieser Wert noch, auch die Barrierewirkung gegenüber Wasserdampf und Sauerstoff nahm nochmals zu. Bei PCL-Gehalten zwischen null und zwanzig Prozent hatten die Stärke/PCL-Folien ausgezeichnete Sauerstoff-Barrierewerte. Bei einer weiteren Steigerung des PCL-Anteils verschlechterte sich die Barrierewirkung gegen Sauerstoff wieder, gegen Wasserdampf verbesserte sie sich dagegen. Bei geeigneter Wahl der Zusammensetzung und Verfahrensparameter lassen sich Folien mit hoher Dehnung und geringer Zugfestigkeit beziehungsweise mit der umgekehrten Kombination dieser Eigenschaften herstellen.
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