Prüfung von Kunststoffverpackungen

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Prüfung von Kunststoffverpackungen

Prüfmethoden für die Verpackungsprüfung

Die moderne Verpackungstechnik ist heutzutage ein unverzichtbarer Bestandteil der Industrie- und Dienstleistungsgesellschaft geworden [1].

Um die wachsenden Ansprüche an die Zuverlässigkeit, Sicherheit, Lebensdauer und die vielfältigen Funktionen von Verpackungsmaterialien aus Kunststoffen zu gewährleisten und das Versagen durch Bruch bzw. die Funktionsuntüchtigkeit von Verpackungsmaterialien zu vermeiden, ist die Einbeziehung von aussagekräftigen kunststoffspezifischen Mess- und Untersuchungsmethoden in eine funktionsbezogene Verpackungsprüfung erforderlich.
Dabei können bei der Prüfung von starren Verpackungen auf die herkömmlichen grundlegenden Prüfmethoden der Kunststoffprüfung, Kunststoffdiagnostik sowie Bauteilprüfung [2, 3] und für flexible Verpackungsmaterialien z. B. Folien auf aussagefähige Bewertungsmethoden in der Folienprüfung zurückgegriffen werden [4‒6].

Prüfung der Schutzfunktion von Verpackungen

In der Prüfpraxis für Verpackungsmaterialien sind neben dem hohen Anteil an Transport- und Lagerverpackungen mit Containmentfunktion (engl.: Containment – zusammenhalten) insbesondere der Schutz vor chemischen, biologischen bzw. mikrobiologischen Einwirkungen von Bedeutung. In [1] werden die folgenden in der Pharma-, Kosmetik-, Nahrungs- und Genussmittelindustrie bedeutsamen Schutzfunktionen ausführlich erläutert:

• Schutz vor Luftsauerstoff (O₂)
• Schutz vor Gasverlust bei Schutzgasverpackungen
• Schutz vor Feuchteeintrag und -verlust
• Schutz vor Licht und UV-Strahlung
• Schutz vor Aromaverlust oder Fremdgerüchen
• Stabilität gegenüber hohen oder tiefen Temperaturen
• Schutz vor mechanischen Einwirkungen
• Hygiene von Verpackungen

Technologische Prüfverfahren

Neben den einfacheren Prüfungen, die durch Vorgaben in nationalen und internationalen Normen routinemäßig durchgeführt werden können, gibt es in der Verpackungsprüfung auch neue, entsprechend dem jeweiligen Anforderungsprofil von Verpackungssystemen, speziell entwickelte Methoden. Als Beispiele für mitunter sehr aufwendige Prüfungen sollen angeführt werden [1]:

• Prüfung von Gewindeverschlüssen auf Dichtheit
• Bestimmung der Planheit des Siegelrandes und der Schlagfestigkeit des Bodens oder Widerstandes gegen eine seitliche Deformation von im Spritzgussverfahren hergestellten Kunststoffbechern
• Kenntnis der Gasdurchlässigkeiten gegenüber Sauerstoff, CO₂, Aromen, Lösungsmitteln usw. und der Wasserdampfdurchlässigkeit von Kunststoffen mit Barriereeigenschaften (siehe auch Barriere-Kunststoffe)
• Prüfung der Axialdruckfestigkeit von Verpackungen, die beim Füllen, Verschließen und/oder Stapeln einer Axialbelastung (siehe einachsiger Spannungszustand) ausgesetzt sind
• Formbeständigkeit von starren Kunststoffverpackungen gegenüber Unterdruck
• Bestimmung der Vakuum-Dichtheit von geschlossenen Verpackungen in Wasserbehältern, Prüfung der Dichtheit von Verschlüssen starrer Kunststoffbehälter und Verschlusssystemen z. B. für pharmazeutische Verpackungen.

Literaturhinweise

[1]	Bergmair, J., Washüttl, M., Wepner, B.: Prüfpraxis für Kunststoffverpackungen. B. Behr’s Verlag GmbH & Co. KG, Hamburg, 2. Auflage (2012) (ISBN 978-3-89947-907-2; siehe AMK-Büchersammlung unter C 36)
[2]	Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 1‒5 (ISBN 978-3-446-44350-1; E-Book: ISBN 978-3-446-44390-7; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)
[3]	Grellmann, W., Seidler, S. (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag, München Wien (2022) 3. Auflage (ISBN 978-1-56990-807-5; ePub ISBN 978-1-56990-802-2; siehe AMK-Büchersammlung unter A 22)
[4]	Reincke, K., Grellmann, W.: Verfahren zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von Folien und Elastomeren. Kautsch. Gummi Kunstst. 63 (2010) 203–208
[5]	Reincke, K., Grellmann, W.: Approaches to Characterise the Mechanical Properties of Films and Elastomers. In: Grellmann, W., Langer, B. (Eds.) Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials, Springer Series in Materials Science 247, Springer Verlag, Berlin Heidelberg (2017), S. 257‒270 (ISBN 978-3-319-41877-3; e-Book: ISBN 978-3-319-41879-7; siehe AMK-Büchersammlung unter A 19)
[6]	Nentwig, J.: Kunststoff-Folien. Herstellung‒Eigenschaften‒Anwendungen. Carl Hanser Verlag München Wien (2006) (ISBN 978-3-446-40390-1; siehe AMK-Büchersammlung unter G 7-1)