En ny CNC-coatingmaskine i Plast og Emballages pilotproduktion

Industrien ønsker at distancere sig fra barriereløsninger baseret på polymerplast, især når det kommer til implementering af fiberbaseret emballage. Brugen af polymerfilm som barrierer oven på fibre fører blot til skabelsen af nye multimaterialer, som er vanskelige at genbruge og ikke vil kunne overholde EU-Kommissionens forordning 2022/1616 og derfor vil medføre unødvendige/uønskede EPR-afgifter. Et godt alternativ ser ud til at være biobaserede naturlige og syntetiske komposterbare polymermaterialer i væskeform. De er blevet brugt i pap- og papiremballageindustrien i løbet af de sidste årtier som coatings. Naturligvis blev dedikerede metoder og industrielle maskiner udviklet til at påføre flydende barrierecoatings på fladt papir og pap. Desværre kan det samme ikke siges om rigide (3D) støbte papiremballager. Sidstnævnte tillader kun sprøjte-, dyb- og nogle gange spin-coatingmetoder.

Blandt disse tre metoder foretrækkes sprøjtebelægning, da den tillader relativt hurtig aflejring og præcis dosering af coatingmateriale, der giver homogene belægninger med en minimumstykkelse ned til 3-5 mikrometer, svarende til ca. 3-5 gram tørmasse pr. kvadratmeter af det forarbejdede overfladeareal. Dette er grunden til, at producenter af støbt fiberemballage udviser en stigende interesse for udvikling af sammensætninger af flydende barrierecoatings, der er egnede til deponering ved sprøjtning, samt udvikling i hardware og metoder til automatiseret sprøjtning på åbne og lukkede 3D-emballagebeholdere (kopper, skåle, bakker, flasker osv.).

I Plast og Emballages pilotproduktion anvender vi mange forskellige typer flydende barrierecoatings, herunder vandopløsninger, dispersioner og sol-geler, på støbt 3D-fiberemballage. Indtil for nylig kunne vi dog udelukkende anvende en manuel sprøjteproces, og det bremsede hele vores pilotproduktion for støbt fiberemballage. Desuden tillod en manuel proces os ikke at demonstrere relevansen af sprøjtecoating for belægninger på støbte fiberemballager på industrielt niveau, hvor sprøjteprocessen skal automatiseres.

Derfor besluttede vi at bygge en maskine, som kunne sprøjtecoate fiberemballage i vores pilotproduktion. Vi gjorde det in-house, fordi maskiner til formålet ikke er kommercielt tilgængelige på laboratorieskala, og de opskalerede produktionsmaskiner, man kan få, er typisk snævre i deres anvendelse og meget dyre. Vi er vant til at bygge og idriftsætte pilotfaciliteter, f.eks. vores Minipapirfabrik (Medlemsinformation 2020 Nr. 2, side 3-4).

Nu kan vi byde en ny maskine velkommen i vores pilotlaboratorium. Den har følgende egenskaber:
•    Kan køre i X/Y-plan med snarlig opgradering med       en Z-akse
•    Behandlingsflade på op til  800x300mm
•    Airless sprøjtesystem med utallige udskiftelige             dyser (flade, full- og hollow-cone), der tillader               justering af sprøjtefrekvens og -mængde
•    Styres via open-source software med GCODE
•    Mulighed for opgradering med andre styrbare               komponenter (varmluft, IR, UV, ultralyd, osv.)

Ved at bruge CNC-coateren, kan vi tilbyde vores kunder følgende ydelser:
•    Test af påføring af flydende coatings med nøjagtig       dosering
•    Coating af kundernes papir- og papsubstrater               samt støbte papiremner
•    Sammenligning af barriereegenskaber af                     forskellige coatings

Udviklingen er delvis støttet af Uddannelses- og Forskningsstyrelsen i rammen af Resultatkontrakter ”BF1 – Bæredygtige fødevarer” og ”MA1 - Bæredygtige Materialer”.