Grundlagen der Packstoffe
Fragen aus den Vortragsunterlagen von Hr. Dr. Bergmaier
Fragen aus den Vortragsunterlagen von Hr. Dr. Bergmaier
Kartei Details
| Karten | 25 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 08.01.2017 / 27.11.2023 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20170108_grundlagen_der_packstoffe
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/20170108_grundlagen_der_packstoffe/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Was sind Kunststoffe?
•Kunststoffe sind organische Verbindungen
- Sie basieren auf der Fähigkeit des Kohlenstoff-Atoms (C), durch Bindung zu weiteren C-Atomen lange, kettenförmige Moleküle (= Makromoleküle) zu bilden
- Aus Erdöl/Erdgas hergestellte Polymere
- Modifizierung der Eigenschaften durch Additive
• Stabilisatoren: - Antioxidantien - Metalldesaktivatoren - Hitzestabilisatoren - UV-Lichtabsorber - Biocide
• Verarbeitungshilfsmittel - Gleitmittel - Trockenmittel
• Eigenschaftskorrektoren - Antistatika - Pigmente - Optische Aufheller
Was sind die Vorteile von Kunststoffen?
- Hohe Verpackungsleistung pro Gewichtseinheit
- Relativ geringe Kosten für Massenkunststoffe
- Großer Verbrauchernutzen (Convenience)
- Weitest steuerbares Eigenschaftsprofil (mechanische Eigenschaften, Gasdurchlässigkeit usw.
- Guter Produktschutz
- Thermische Verwertung möglich
Was sind die Nachteile von Kunststoffen?
- Schlechtes Umweltimage
- Teure Trennung und Sortierung (Sortenvielfalt)
- Stoffliches Recycling oft unmöglich bzw. zu teuer
Was sind typische Eigenschaften von Kunststoffen?
- Niedrige Dichte
- Hohe Chemikalienbeständigkeit
- Gute elektrische Isolation
- Rationelle Verarbeitung •
- Eigenschaften gut steuerbar
- Sehr verschiedene mechanische Eigenschaften
- Eingeschränkte Temperaturbeständigkeit •
- Temperaturabhängigkeit der Eigenschaften
- Dehnung bei Zugbelastung
- Hohe Wärmeausdehnung
Welche Primärstrukturen von Polymeren gibt es?
- linear
- verzweigt
- vernetzt
Was sind die strukturellen Unterschiede der Polyethylene?
PE hohe Dichte HDPE hergestellt im Niederdruck-Prozess
PE niedrige Dichte LDPE hergestellt im Hochdruck-Prozess
PE linear, niedrige Diche LLDPE hergestellt im Niederdruck-Prozess
Was sind die Unterschiede bei Polyethylenen?
LLDPE:
- Low-Pressure-Prozess
- Dichte: 0,90 - 0,93 g/cm3
- Tm (DDK): 120 - 130 °C
LDPE:
- High-Pressure-Prozess
- Dichte: 0,915 - 0,935 g/cm3
- Tm (DDK): 105 - 115 °C
HDPE:
- Low-Pressure-Prozess
- Dichte: 0,94 - 0,97 g/c
- Tm (DDK): 128 - 136 °C
Wie unterscheiden sich die Sekundärstrukturen von Polymeren?
- amorph: glasklar, spröde (PS, PVC, PMMA)
- teilkristallin: durchscheinden, zäh, steif (PE, PP, PA, PET)
- verstreckt: zugfest, transparent (BOPP, BOPET, Fasern)
Wie teilt man Kunststoffe ein?
- Thermoplaste
- amorphe (PC, PMMA, PS, PVC)
- teilkristallin (PP, PE, POM, PA)
- Elastomer (PUR, Kautschuke)
- Duroplaste (UP, VE, EP, PF, MF)
Wie werden Kunststoffe bezeichnet?
Stoffname: lineares Polyethylen hoher Dichte
Kurzzeichen des Polymer-Grundprodukts: PE = Polyethylen
Code-Buchstaben der zusätzlichen Eigenschaften:
H = 1. Kennbuchstabe für besondere Eigenschaft: H = hoch
D = 2. Buchstabe für besondere Eigenschaft D = Dichte
Wie teilt sich die Nutzung von Erdöl auf?
- Treibstoffe,Brennstoffe 70%
- Diverses 10%
- Benzine 20%
- Gasförmige Brennstoffe 12,5 %
- Grundchemikalien 7,5 %
- Kunststoffe 4%
- Chemieprodukte 3,5%
Nennen sie die Verarbeitungsformen der Kunststoffe:
Nenne sie die wichtigsten Verarbeitungsformen von Kunststoffen:
- Extrudieren: Profile, Rohre, Tafeln, Folien, Kabel- und Profilummantelungen
- Kalandrieren: Folien, Bahnen
- Beschichten: kunststoffbeschichtetes Gewebe, Papier, Holz, Bleche
- Spritzgießen Formteile z.B. Flaschenkästen, Tassen, Zahnräder, Gehäuse
- Pressen: Formteile, Tafeln, Blöcke, Profile
- Extrusionsblasformen: Hohlkörper
- Rotationsformen: Hohlkörper
- Schäumen: Blöcke, Tafeln, Bahnen, Formteile
- Gießen: Folien, Blöcke, Formteile, Beschichtungen
- Warmformen: Tiefziehen von Bechern, Verpackungen, Wannen, Bootskörper
Welche Kunststoffe gibt es im Exrusionsbereich?
Beschreiben sie den Einfluss der Kalender-Parameters auf Flachfolien
Rasche Kühlung:
- Geringe Kristallinität
- Hohe Dehnung
- Geringe Steifigkeit
- Höhere Transparenz
Langsame Kühlung
- Hohe Kristallinität
- Geringe Dehnung
- Hohe Steifigkeit
- Keine Transparenz (opak)
Schnelle FolienAbzugsgeschwindigkeit
- Starke Molekülorientierung in Abzugsrichtung (X), gegenteiliger Effekt normal dazu. (Y)
- Hohe Zugfestigkeit in X Geringe Zugfestigkeit in Y großer Schrumpf in X
Langsame FolienAbzugsgeschwindigkeit
- Keine bevorzugte Molekülorientierung
- Gleiche Festigkeits-, Dehnungs- und Schrumpfwerte in X und Y
zeigen sie die Unterschiede zwischen Extrusionseinheiten und Preform auf:
Was sind Packsotffe?
Werkstoffe, aus dem Packmittel und Packhilfsmittel hergestellt werden, z.B. Papier, Karton, Pappe, Glas, Blech oder Kunststoffe
Was sind Packmittel?
Erzeugnisse aus Packstoff, das dazu bestimmt ist, das Packgut zu umhüllen oder zusammenzuhalten, damit es
- versand-
- lager-
- verkaufsfähig wird,
z.B. Flasche, Ampulle, Schachtel
Was sind Packhilfsmittel?
Sammelbegriff für Hiflsmittel, die zusammen mit Packmitteln zum Verpacken, wie z. B. Verschließen einer Packung oder eines Packstückes dienen. Sie können gegebenenfalls allein, z.B. beim Bilden einer Versandeinheit verwendet werden.
Wie teilen sich die Packtoffe, Packmittel und Packhilfsmittel auf?
- Anorganische Packstoffe
- Glas
- Aluminium
- sonstige Packstoffe
- Eisenmetall
- Feinstblech
- Weißblech
- ECCS-Blech
- Organische Packstoffe
- Kunststoffe
- sonstige Packstoffe
- Papier, Karton, Pappe
- Vollpappe
- Wellpappe
- Verbundwerkstoffe
- Biologisch abbaubare Werkstoffe
Wie teilen sich Eisenmetalle auf?
- Feinstblech
- einfach kaltgewalzt 0,17 - 0,49 mm
- doppeltreduziert 0,16 - 0,29 mm
- Weißblech
- mit Zinnauflage auf beiden Seiten gleich dick (E)
- mit Zinnauflage auf beiden Seiten unterschiedlich dick (D)
- Electrolytically chromium coated steel (ECCS) TFS (tin-free-steel)
- kaltgewalztes,
- elektrolytisch behandelt
- aus weichem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt
- beidseitig metalische Chromauflage
- Decklage aus hydrasiertem Chromoxid/hydroxid
Beschreiben sie den Herstellungsvorgang von Weißblech (verzinntes Feinstblech):
- Beizen (entfernen der Eisenoxydschicht):
- mechanisches Lockern der Eisenoxydschicht
- Beizen in Schwefelsäurebädern
- Neutralisieren
- spülen
- trocknen
- Kanten besäumen
- ölen
- Kaltwalzen: 0,12 - 0,49 mm mittels Kaltwalz-Tandem-Anlagen durch Schmierung und Kühlung mittels Palmöl-Wassergemisch.
- Entfetten und Reinigung
- Elektrolytisches Entfetten
- Bürsten
- Spülen
- trocknen
- Glühen (Rekristlliesierungsglühen):
- Durchlaufglühen (CA - Continuous Annealing)
- Haubenglühen (BA - Batch Annealing)
- Nachwalzen für:
- Korrektur der Kristallstruktur#
- Dickenreduzierung
- gezielte Erreichung von Festigkeit bzw. Härte
- definierte Oberflächenrauhigkeit
- verbesserte Planlage
- Aufbringen von Oberflächenstrukturen
- Dressieren = Dickenabnahme von 1%
- Doppelreduzierung = Dickenabnahme von ca. 10 - 36%
- Verzinnen / Verchromen
- Weißblech verzinnt
- ECCS verchromt
- organische Beschichtung
Wie unterscheiden sich Falzdeckeldosen nach der ISO 90-1?
- Querschnitt: runde, rechteckige, ovale, trapezförmige oder unrunde Dosen
- Aufbau: zwei- oder dreiteilig
- Form: Zylindrisch oder konisch
- spezielle Merkmale: eingezogenen Dosen, Stufenranddosen, gesickte Dosen
Worin besteht der Unterschied zwischen zwei- und dreiteiliger Falzdose?
- Zweiteilig: Rumpf und Boden bestehen aus einem Teil (Fisch-, Wurst-, Bonbon-, Druckfarbendosen sowie abstreckgezogene Dosen )
- abgestreckte Dosen werden bevorzugt für wirtschaftlich schnelle Produktion von Getränkedosen eingesetzt.
- zwei Produktionsschritte:
- Tiefzeihe
- Abstrecken
- Dreiteilig: Deckel, Rumpf, Boden (Obst-, Gemüse- Lack-, Aerosoldosen)
Was sind die Vor- und Nachteile der 2- bzw 3 teiligen Dosen?
2-teilig:
- Vorteil:
- tiefgezogen: keine Schweißnaht
- & gestreckt: beste Materialausnutzung
- Nachteil:
- tiefgezogen: geringe Flexibilität
- & gestreckt: hohe Investitionskostne, Hohe Stückzahl erforderlich
3-teilig:
- Vorteil:
- hohe Flexibilität (Form, Bedruckung)
- Geringer Aufwand bie der Umstellung auf andere Durchmesser
- Nachteil:
- Schweißnaht (Störstelle beim Verschließen)
- Nahtabdeckung erforderlich (Pulvernaht)
