Sichere Verpackung von Schüttgut Schluss mit Staubexplosionen

Schüttgut verpacken und transportieren ist nicht ungefährlich: Beim Befüllen und Entleeren der Folienverpackungen können gefährliche Staubexplosionen entstehen. Zu unkontrollierten Entladungen kann es kommen, wenn das Material an den Innenwänden reibt oder die Behälterfolie elektrostatisch aufgeladen wird. Deshalb forscht ein Team des Laserzentrums an der FH Münster mit dem Verpackungsunternehmen Empac daran, wie man diese Folien so bearbeiten kann, dass die Ladungsträger auf ihrer Oberfläche einfach abgeleitet werden können.

Wenn Vielschichtigkeit zur Gefahr wird

„Die Folien, mit denen die Verpackungsindustrie arbeitet, sind vielschichtig“, erklärt Projektleiter Jürgen Gröninger vom Laserzentrum. „Multilayerfolie lautet die konkrete Bezeichnung. In der Mitte dieser Folie befindet sich eine Schicht aus Aluminium, weil Aluminium leitfähig ist und die Ladungsträger darüber abfließen können.“ Aber vorher müssen die Elektronen Zugang haben zur Aluminiumschicht in der Folie. „Das geht mit freigelegten Bereichen, über die die Ladungsträger das Aluminium erreichen und abfließen können – und somit für eine Entladung sorgen.“

Einfache und sichere Alternative

Bisherige Verfahren, solche freigelegten Bereiche zu schaffen und dabei bis zum Aluminiumlayer vorzudringen, sind sehr aufwendig und qualitativ beschränkt, erläutert Sascha Wagner, der zusammen mit Gröninger am Projekt arbeitet. „Wir haben hier ein neues Verfahren entwickelt. Dabei bearbeiten wir die fertige Folie erst im letzten Schritt ihrer Produktion und legen die benötigten Bereiche mit einem Laserverfahren frei.“ Das soll nicht nur schneller und leichter umzusetzen sein als das bisherige Herstellungsverfahren, sondern auch noch kostengünstiger und wesentlich effektiver.

Pilotanlage kurz vor Patent-Anmeldung

Die FH Münster arbeitet bei ihren Forschungen und Entwicklungen Hand in Hand mit Empac zusammen. „Das neue Verfahren eröffnet uns als Verpackungshersteller zusätzliche Anwendungen und ganz neue Horizonte“, sagt Siegfried Hartmann, der das Projekt seitens des Unternehmens leitet. „Dadurch sind zukünftig neue Produkte und eine erhebliche Qualitätssteigerung möglich.“

Das Ganze passiert auf dem Campus in Steinfurt mit einer Pilotanlage, die das Team konstruiert und baut. Nach einem Jahr Projektlaufzeit steht nun die Versuchsanlage zu 70 Prozent. Einzig die Auf- und Abwicklung der Folie fehlt noch, damit das Anlagensystem vollständig automatisiert arbeiten kann.

Seit dem Startschuss im Juli 2016 hat sich das Verfahren so erfolgreich entwickelt, dass jetzt eine Patentanmeldung kurz bevorsteht und somit ein Wettbewerbsvorsprung im münsterländischen Unternehmen verbleibt. Das zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt.