Inline Qualitätssicherung bei Extrusion und Umkehrbeschichtung von Kunststoffbahnen – SmartExtrusion

Projektlaufzeit: 1.1.2017 bis 31.3.2019

Projektträger / Zuwendungsgeber: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung AiF (über Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e. V. - IVLV) / Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi

Bahnförmige Materialien aus Kunststoffen und Kunststoff-Verbunden stellen für viele Produkte die qualitätsgebende Basis dar, z. B. in der Verpackungsindustrie, Medizintechnik, Automobil- und Möbelindustrie. Die Qualität von Materialbahnen wird wesentlich durch deren Herstellungs- und Weiterverarbeitungsprozess bedingt. Dabei gewinnt insbesondere die Beurteilung deren Planlage zunehmend an Bedeutung. Eine mögliche Inline-Messung und -Steuerung von qualitätsbeeinflussenden Parametern bietet ein hohes Potential für die Qualitätssicherung.

Ziel des Forschungsprojekts SmartExtrusion ist die Identifizierung, Quantifizierung und Wichtung qualitätsbeeinflussender Parameter während des Extrusions- und Umkehrbeschichtungsprozesses. Im Rahmen des Projektes werden die beiden Verfahren der Flachfolienextrusion und Umkehrbeschichtung zur Herstellung von Kunststoffbahnen untersucht. Für beide Verfahren ist die für die Qualitätsbeurteilung auszuwertende Messgröße bzw. der Messort die Linie entlang der Ablaufkante, an der z. B. die Delamination von Kunststoffbahn und temporärer Unterlage erfolgt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wird anschließend ein Leitlinienkatalog für eine planlageoptimierte Flachfolienextrusion, einer der Produktqualität dienlichen Lagerung von Kunststoffbahnen und einer wirtschaftlich optimalen Wiederverwendungsquote von Umkehrpapieren erstellt.

Das Fraunhofer IVV Dresden untersucht ausgewählte Prozessparameter hinsichtlich ihres Einflusses auf die Planlage und Delaminierkraft. Mit Hilfe des optical-Web-Tension-Profile (oWTP)-Scanners werden quantitative Grenzwerte bezüglich der zulässigen Abweichung der Ablaufkante für die nachfolgenden Untersuchungen an der Flachfolienextrusions- und Umkehrbeschichtungsanlage ermittelt. Weiterhin werden auch die Lagerungseinflüsse unter Variation der Lagerungsart und des Lagerungszeitraums untersucht.

Der zu Projektende erstellte Leitlinienkatalog für eine planlageoptimierte Produktion und verbesserte Inline-Prozessregelung bietet Herstellern von Kunststoffbahnen die Möglichkeit, Produktverluste sowie den Anteil möglicher Reklamationen zu reduzieren und den Produktionsprozess zu optimieren und damit die Prozesssicherheit zu erhöhen. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse können Hersteller von Kunststoffwarenbahnen nachweislich eine hohe Qualität ihrer Produkte sicherstellen. Des Weiteren wird die optimale Anzahl der Wiederverwendungen für das beim Umkehrbeschichtungsverfahren eingesetzte Umkehrpapier ermittelt.