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Warum Ultraschall einsetzen? Welche Faktoren gaben den Ausschlag  zum Einsatz der Ultraschall-Schweißtechnologie? Anwender berichten.

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01.07.2019

Das  Ultraschallsiegeln hat sich bei verschiedenen Anwendungen wie eiweißhaltiger Feuchtnahrung und zuckerhaltigen Getränken im Beutel, sowie Salat und pudrigen Füllgütern als echte Alternative zum Heißsiegeln entwickelt. Der große Unterschied zum konventionellen Siegeln mit Wärmebacken ist die Art der Wärmebildung. Während bei Thermosiegelbacken die Hitze von außen kommt und so auch die Trägerschicht erwärmt und in Mitleidenschaft ziehen kann, entsteht die Wärme beim Ultraschallsiegeln über die eingetragenen Ultraschallvibrationen im Inneren der Siegelschicht. Sie sorgt dafür, dass sich die Siegelschichten auf molekularer Ebene stoffschlüssig verbinden, bevor eine unerwünschte Wärmeleitung durch den gesamten Packstoff entsteht. Die Verpackung kann so deutlich schonender für Packmittel und Füllgut verschlossen werden. Schrumpf und Verzug und mögliche Undichtigkeit sind minimiert.

 

Monomaterialien auf dem Vormarsch

Ein Ansatzpunkt, um eine echte Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen und die Recyclingquote zu steigern, sind sortenreine Verpackungen. Das heißt, dass beim Beispiel Folien diese nicht mehr aus Schichten verschiedener Kunststoffe bestehen, sondern lediglich aus einer oder mehreren Schichten eines Materiales. Die Vorteile des Ultrasachallsiegelns kommen diesem Trend zu Einstoffverpackungen zugute. Der Ultraschall erzeugt nur im Inneren des Nahtbereichs thermische Energie, wobei die Trägerschicht, obwohl aus dem gleichen Material, nicht aufgeschmolzen wird. Dazu lässt sich die eingetragene Energiemenge sehr präzise definieren, ein weiterer Vorteil gegenüber anderen thermischen Verfahren, wenn es um Prozesskontrolle und Qualitätssicherung geht.

 

Palettenweise Entsorgung verhindern

Die Ultraschallvibrationen verdrängen Füllgut aus der Siegelzone, die dadurch sauber verschlossen werden kann. Lebensmittel können sicherer abgepackt werden - das Shelf-Life und damit die Haltbarkeit der Lebensmittel erhöhen sich. Der Ultraschallgenerator erkennt fehlerhaft gesiegelte Packungen durch einen Sensor und schleust sie aus. Bei einem namhaften Salatpacker konnte die Ausschussrate deutlich verringert werden: von 7-10% Ausschuss auf unter 0,5%. Bei einem weiteren Kunden, der feuchte, stückige Tiernahrung abpackt, konnte die Anzahl undichter Packungen von 0,05% auf 0,00001% verringert werden. Das mag verschwindend gering klingen, allerdings muss man die riesigen Produktionsmengen hochrechnen und zusätzlich bedenken, dass bei Tiernahrung im Großhandel die gesamte Palette entsorgt wird, sobald eine einzige undichte Packung auftaucht. Dies entspricht täglich einem signifikanten Abfall im Tonnenbereich, der aufwändig als Sondermüll entsorgt werden muss.

 

Marketing der Nahrungsmittelkonzerne in die Pflicht nehmen

Eine Ultraschallnaht ist schmäler als eine Heißsiegelnaht und benötigt ein geringeres Kopfraumvolumen, da die Gefahr der Verschmutzung im Nahtbereich nicht so relevant ist. Somit ist es möglich, bei gleichem Inhalt die Verpackungsgröße zu reduzieren und Material zu sparen, das erst gar nicht als Müll in die Umwelt kommt. Allerdings sind die Konsumenten an eine gewisse „Nahtbreite“ gewohnt und könnten bei neuen Marktsegmenten eine dünnere Ultraschallnaht als möglicherweise unsicher empfinden, wie beispielsweise bei Chipsverpackungen. Daneben war in den vergangenen Jahren der Trend im Markt gegenläufig, indem die Verpackungen größer und der Inhalt weniger wurden. Hier können die Marketing-Abteilungen der großen Abpacker Aufklärungsarbeit leisten. Auf einfache Weise wäre ein wertvoller Beitrag zum Umweltschutz zu leisten.  

 

Beim Ultraschallsiegeln ist kein Aufheizen nötig

Ultraschall benötigt nur während der Siegelzeit Energie, d.h. es ist kein hoher Stand-by-Verbrauch wie bei anderen thermischen Siegelverfahren notwendig. Die Werkzeuge sind sofort einsatzbereit, also „Instant-on“ – ohne sich aufheizen zu müssen – auch das entlastet die Umwelt. Das Ultraschallsiegeln ist aber nicht immer die Antwort auf alles und lohnt sich auch nicht bei allen Anwendungen. Oft schreckt auch die höhere Anfangsinvestition verglichen zum thermischen Siegeln ab. Über einen ROI-Rechner kann Herrmann Ultraschall den Kunden unterstützen und berechnen, ab wann sich das Ultraschallsiegeln lohnt.