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In der vorliegenden Bachelorarbeit werden Untersuchungen zur Substitution von Heißleim durch Ultraschallschweißen von Kartonagen durchgeführt. Sie baut auf der Masterthesis mit dem Thema „Experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Ultraschallschweißen von Kartonagen“ von Christian Pokora vorgelegt, an der Hochschule der Medien in Stuttgart im Wintersemester 2011/2012, auf. Die Untersuchungen beziehen sich sowohl auf die Erklärung über den Wirkmechanis-mus des Ultraschallschweißens von Kartonagen, als auch auf die Auswirkungen der Parametereinstellungen wie Frequenz, Schweißzeit und Schweißkraft auf die Naht-festigkeit. Zudem werden weitere Faktoren, welche die Nahtfestigkeit positiv beein-flussen können, untersucht. Hierzu zählt z.B. der Aggregatzustand des Wassers, welches zur Befeuchtung der Proben dient. Um ein repräsentatives Ergebnis zu erlangen werden unterschiedliche Kartonagen getestet.
Der Inhalt dieser Bachelor Thesis sind Versuche, um sich Wissen über alternative Barrierematerialien für Aluminiumlaminat für empfindliche Milchpulverprodukte aufzubauen und die Leistungsfähigkeit dieser Materialien in Füllversuchen und die Lagerbeständigkeit der abgefüllten Produkte heraus zu finden. Zuerst werden Licht-, Sauerstoff- und Wasserdampfdurchlässigkeitstests durchgeführt und die besten Materialien werden ausgewählt. Mit den ausgewählten Folien wird ein Füllversuch durchgeführt und auftretende Probleme, passende Lösungen und Vorschläge werden beschrieben. Die Verpackungsmaterialien werden mit einer kleinen Auswahl an Milchpulverprodukten mit unterschiedlicher Empfindlichkeit gefüllt. Nach diesem Versuch werden die Verpackungen in physikalischen, chemischen und sensorischen Test analysiert. Der Rest wird in Klimaschränken für den Lagerbeständigkeits- und Qualitätssicherheitstest gelagert. Zusätzlich wird von den gewählten mehrschichtigen Materialien eine Leistungsfähigkeitsuntersuchung während des Lebenszyklus durchgeführt.
Das Global Logistics Center (GLC) in Germersheim ist das logistische Abwicklungszentrum aller Klein- und Mittelersatzteile für die weltweite Mercedes-Benz Original Ersatzteileversorgung der DaimlerChrysler AG. Am Standort Germersheim sind derzeit rund 1.950 Mitarbeiter beschäftigt, die auf einer Lagerfläche von 355.000 m2 etwa 300.000 verschiedene Positionen bearbeiten, verwalten und koordinieren. Zu dem Team Planung Vorverpackungsprozess gehören 27 Mitarbeiter, in dem die Entwicklung, Festlegung und Einführung von ersatzteilgerechten Verpackungen geplant und umgesetzt wird. Diese Aufgaben sind demnach aufgeteilt in Stammda-tenverwaltung, Packmittelplanung und einen Teil, der sich übergreifend mit allgemeinen Problemen hinsichtlich der Verpackungen innerhalb des Konzerns be-schäftigt. Folglich ist diese Abteilung auch für anfallende Fragen oder Optimierun-gen hinsichtlich der Verpackungen verantwortlich und beschäftigt sich eingehend mit diesen. Auf Grund der Problemstellung ist die vorgelegte Arbeit auch diesem Fachbereich zugeordnet.
Im Rahmen der Diplomarbeit sollte ich zunächst allgemeine Informationen zur Kuvertierungsthematik zusammentragen und bewerten. Ziel der Arbeit war es schließlich, auf Basis der gesammelten Informationen mögliche Lösungswege zur Folienkuvertierung aufzuzeigen und hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit zu diskutieren. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der aktuellen Marktsituation in China und den speziellen Anforderungen für Folienkuvertierungen in diesem Wachstumsmarkt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Thema des Kaschierens von metallisierten Folien gegen eine zweite, nicht-metallisierte Folie gleichen Materials. Insbesondere ist hierbei der Schwerpunkt auf einerseits OPP Folie bzw. andererseits PET Folie gelegt. Zu untersuchen galt es hierbei das unterschiedliche Verhalten verschiedener lösungsmittelfreier Klebstoffsysteme bei gleichen Kaschierbedingungen. Die Frage ist, ob es ein System gibt, welches sich universal für die untersuchten Folien einsetzen lässt. Die Arbeit besteht aus einem theoretischen und einem praktischen Teil. Im praktischen Teil wurden die Folien kaschiert und die Ergebnisse gemessen, der theoretische Teil gibt einen kleinen Überblick über die verwendeten Klebstoffsysteme und Hintergründe über das Metallisieren von Folien. Der praktische Teil wurde bei der Firma Henkel an der firmeneigenen Laborkaschiermaschine, sowie in den Labors der Firma durchgeführt. Die Folien werden nach dem Kaschieren mit gängigen Standardmethoden auf Verbundhaftung etc. untersucht, dazu später mehr. Verwendet werden hierzu 2 verschiedene metallisierte OPP Folien und eine metallisierte PET Folie, welche gegen Ihre entsprechenden nicht-metallisierten Folien kaschiert werden. Die Arbeit gliedert sich in mehrere Abschnitte. Beginnend mit einem kurzen Exkurs über die Firma Henkel, welche die Diplomarbeit ermöglicht hat. Darauf folgend ein Umweltvergleich zwischen lösungsmittelfreien und lösungsmittelhaltigen Systemen, mit Vor- und Nachteilen derselben, um darzustellen, wieso keine lösungsmittelhaltigen Klebstoffsysteme mit in die Untersuchung einbezogen werden. Danach ein Überblick über Grundsätzliches zu den verwendeten Klebstoffsystemen. Anschließend theoretisches zum Kaschieren bzw. metallisieren von Folien, Daten zur verwendeten Kaschieranlage und meine Vorgehensweise, dann noch genaue Spezifikationen der eingesetzten Folien, sowie der betrachteten Klebstoffsysteme und die genaue Beschreibung der verwendeten Prüfverfahren. Schließlich folgt der letzte Teil, der sich der Auswertung der erfassten Daten widmet. Das Thema dieser Arbeit ist grundsätzlich interessant für die Praxis, da viele verschiedene Materialien am Markt sind, welche auch bei gleicher Metallisierung teilweise unterschiedliche Verklebbarkeit aufweisen. Einen Fingerzeig dafür zu geben wieso oder warum dies so ist und mit welchem Klebstoffsystem es am wenigsten Probleme bzw. Unterschiedlichkeiten gibt ist sehr relevant im Hinblick auf Produktionskosten, Qualitätssicherung sowie Vergleichbarkeit verschiedener Folien. Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Untersuchung von metallisierten OPP Folien und metallisierten PET Folien, wobei jeweils nur eine Standard-Folie stellvertretend untersucht wurde, um den Rahmen der Arbeit nicht zu sprengen. Bei den OPP Folien wurden zwei Folien untersucht, um zu prüfen ob sich die Ergebnisse unterscheiden. Ermöglicht wurde dies durch Unterstützung der Firma Exxon Mobil. Die gesamte Arbeit wird von der Firma Henkel betreut und finanziert, bei der ich mich an dieser Stelle für die Unterstützung bedanken möchte.