Project R-9252

CORNET project 'ThermoPeel' : Optimale peelbare seals in verpakkingsconcepten die een thermische behandeling ondergaan (Onderzoek)

De laatste jaren is de vraag naar gebruiksvriendelijke verpakkingen toegenomen. Verpakkingen die makkelijk te openen zijn, zijn belangrijk voor het gebruiksgemak en voor de kwaliteitsgarantie van het verpakte voedsel. De vraag naar gebruiksvriendelijke verpakkingen heeft materiaalonderzoekers gemotiveerd om nieuwe sealmaterialen te ontwikkelen die nu beschikbaar zijn in de markt. De sealkwaliteit tijdens en na thermische behandeling is onvoldoende onderzocht bij deze materialen. Dit CORNET-project heeft als doel om de invloed van thermische processen op de sealkwaliteit (sealsterkte en lekdichtheid) van peelbare seals te onderzoeken, dit zowel tijdens als na dergelijke behandelingen. Welke praktische vragen willen we beantwoorden? 1)Welk verpakkingsmateriaal is het meest geschikt bij een specifieke peelsterkte en thermische behandeling om productveiligheid te garanderen? 2) Wat is de invloed van de sealparameters (tijd, druk en temperatuur) op de sealkwaliteit voor, tijdens en na thermische behandeling? 3) Wat is de maximale temperatuurgradiënt die toegepast kan worden tijdens thermische behandeling met garantie van een goede sealkwaliteit? 4) Op welke manier hebben de verpakkingsvorm en de sealomlijning een invloed op de sealintegriteit tijdens thermische behandeling? Hoe gaan we te werk? 1) We selecteren de meest relevante folie-/traymaterialen, en deze karakteriseren we met behulp van standaardmethodes (DSC, viscositeit, fysische parameters). 2) We onderzoeken de relatie tussen (materiaal - sealparameters - thermische behandeling) en sealkwaliteit. Dit onderzoek zal grotendeels gebeuren worden op materiaalniveau. 3) Vervolgens worden experimenten uitgevoerd op volledige verpakkingen, met een focus op trays en zakjes. 4) We gebruiken de resultaten om een optimalisatiemodel te ontwikkelen waarbij het peelgedrag voorspeld kan worden door een beperkt aantal experimenten uit te voeren. Verwachte resultaten en praktische aanbevelingen voor de industrie? 1) We passen de resultaten (methodes) toe op folies en verpakkingen van leden uit de gebruikersgroep. Op die manier is er een direct voordeel voor de eigen onderneming. 2) Een handleiding wordt geschreven op maat van ondernemingen ter ondersteuning van de keuze van verpakkingsmaterialen en sealproces. Hierin worden limieten gedefinieerd van thermische gradiënten waaraan verpakkingen kunnen weerstaan. 3) Een makkelijk bruikbare applicatie wordt ontwikkeld, dit zal toegankelijk worden voor ondernemingen uit de gebruikersgroepvergadering om hun eigen proces te optimaliseren. Update resultaten (februari '21): Koelproces met peelbare polyethyleen (=PE) seallaag: Sealsterkte van peelbare topfolies, geseald tegen een tray, verhoogt tijdens een koelproces. Er is geen invloed van procestemperatuur op de sealsterkte na het koelproces, als de stalen getest worden bij standaardcondities (23 °C, 50 % RH). Bij peelbare zakjes was er geen invloed merkbaar van temperatuur op de peelperformantie tijdens en na een koelproces. Hitteproces met peelbare polypropyleen (=PP) seallaag: Procestemperaturen van 95 en 121 °C werden in beschouwing genomen. Sealsterkte verzwakt tijdens een hitteproces bij peelbare zakjes en topfolie-trayconcepten. De sterkste afname in sterkte is waargenomen bij 121 °C. De verzwakking is materiaalafhankelijk. In sommige gevallen is er ook een verzwakking van de sealsterkte merkbaar na een hitteproces, als de stalen getest worden bij standaardcondities. Er moet rekening gehouden worden met een verzwakking van sterkte bij de keuze van peelbare verpakkingen die een hitteproces ondergaan. Case studies: Tropische condities (38, 50 en 60 °C) hadden geen impact op de peelperformantie van gecoat papier, tijdens en na het proces. Een verzwakking van de sealsterkte werd waargenomen bij gecoat papier tijdens een hittebehandeling bij 95 °C.

01 januari 2019 - 31 december 2020