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Folien-Schrumpfverhalten und Verpackungsqualität

Filme und Einwickelfolien aus PE haben sich in der Getränkeindustrie zu einer beliebten Alternative gegenüber herkömmlichen Verpackungsmitteln entwickelt. PE hat viele Vorteile, die auf seine Festigkeit, Schrumpf- und Dehnverhalten
(PM) www.mt.com, 30.07.2010 - Filme und Einwickelfolien aus PE haben sich in der Getränkeindustrie zu einer beliebten Alternative gegenüber herkömmlichen Verpackungsmitteln entwickelt. PE hat viele Vorteile, die auf seine Festigkeit, Schrumpf- und Dehnverhalten, Weiterreissfestigkeit sowie Feuchtebeständigkeit zurückzuführen sind. Die thermische Analyse ist eine hervorragend geeignete Methode zur Charakterisierung des Schrumpfverhaltens von PE-Folien.

Das nachfolgende Beispiel zeigt, wie mit Hilfe des TMA/SDTA840 das Schrumpfverhalten einer Polyethylenfolie (PE) in zwei verschiedenen Richtungen untersucht werden kann.

Proben durchlässiger Polyethylenfolie wurden in Stickstoffatmosphäre mit einer Zugspannung von 2 mN und einer Heizrate von 5 K/min von 25 °C bis zur Zerreissgrenze erwärmt. Die Spannung war geringfügig höher als die Mindestkraft, um sicherzustellen, dass die Folien auch während des Versuchs gespannt blieben. Die Probennahme aus der Folie erfolgte in zwei verschiedenen Richtungen: quer (TD) und längs (MD). Um die Ergebnisse überprüfen zu können, wurden in jeder Richtung jeweils zwei Proben gemessen.

Die in Abbildung 1 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Proben in Längsrichtung zu schrumpfen beginnen, sobald sie erwärmt werden. Bei etwa 130 °C gibt die Probe so stark nach, dass sie der einwirkenden Kraft keinen Widerstand mehr entgegensetzen kann und zu fliessen beginnt, was zu einer raschen Dehnung führt. In Querrichtung findet bis etwa 90 °C eine leichte Dehnung der Probe statt, danach beginnt sie zu schrumpfen. Bei etwa 130 °C beginnt die Probe aufgrund ihrer Viskosität ebenfalls zu fliessen. In beiden Richtungen erfolgt der Schrumpfvorgang in mehreren verschiedenen Schritten. Erklärt werden kann dies mit dem nacheinander stattfindenden Schmelzen der verschiedenen, in der Folienprobe vorhandenen Kristalle. Das TMA/SDTA840 eignet sich hervorragend zur einfachen, schnellen und zuverlässigen Charakterisierung des Schrumpfverhaltens von PE-Folie. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten beim Schrumpfen/Dehnen gehen auf Schmelzvorgänge von Kristallen unterschiedlicher Grösse und Form zurück, die während der Herstellung entstanden sind. So können wertvolle Informationen über die Qualität und die Eignung von PE zum Verpacken von Flaschen oder Dosen gewonnen werden.
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