Sicherheit durch detektierbare Hochleistungscompounds
Den Konsumenten schützen, Gefahrenpotentiale senken und Imageschäden verhindern. In der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie kann auch der kleinste Fehler unvorhersehbare Folgen haben. Während des Herstellungsprozesses durch Verarbeitungsmaschinen eingetragene Fremdkörper stellen ein hohes Risiko für den Hersteller dar. Mithilfe von Metall- und Röntgendetektoren können Kontaminationen sichtbar gemacht werden. Für die Detektoren besonders herausfordernd, aber wegen ihrer einzigartigen Eigenschaften immer häufiger eingesetzt, sind Kunststoffe. Die Metalldetektion von Kunststoffen ist ohne weiteres nicht möglich, die Röntgendetektion aufgrund zu geringer Dichteunterschiede nicht ausreichend sicher.
Mit dem Einsatz ausgewählter Füllstoffe werden die Eigenschaften der Polymere so angepasst, dass diese von Röntgen- und Metalldetektoren sicher erkannt werden können. Die Herstellung der Compounds im Compression Molding erlaubt einen hohen Füllstoffgehalt bei weiterhin guten mechanischen Eigenschaften.
Die individuelle Anpassung der Rezepturen ermöglicht perfekt auf Ihren Prozess abgestimmte Materialeigenschaften.
Mithilfe mineralischer Füllstoffe hoher Dichte kann die Gesamtdichte des Compounds gezielt angepasst werden. So können ausreichend hohe Dichteunterschiede zum umgegebenen Lebensmittel oder Kosmetikprodukt erreicht werden, was die sichere Röntgendetektion der Compounds ermöglicht – X-Ray Detectable.
Um ein Polymer mithilfe eines Metalldetektors auffinden zu können, ist es notwendig ihm Eigenschaften zu verleihen, welche das elektromagnetische Feld des Detektors beeinflussen. Dies kann mit dem Einsatz magnetischer Füllstoffe erreicht werden. Die daraus resultierende, erhöhte Dichte des Compounds ermöglicht gleichzeitig die Röntgendetektion – Dual Detectable.
Jede Materialentwicklung geht mit der Charakterisierung der Werkstoffeigenschaften einher. Mit der Unterstützung unseres Partners METTLER TOLEDO, ein führender Hersteller für Produktinspektionssysteme weltweit, können die Prüfungen zur Detektierbarkeit unter so realitätsnahen Bedingungen wie nur möglich durchgeführt werden. Dabei erfolgt der Test nicht nur an Luft, sondern innerhalb eines Lebensmittels mit repräsentativer Dichte.
Die erzielten Resultate belegen die sichere Detektierbarkeit beider Lösungsstrategien. Der hohe Füllstoffgehalt der Compounds ermöglicht die eindeutige Erkennung von Fremdkörpern ab einer Größe von 2 mm (siehe Bild) im Röntgen- und Metalldetektor.
Abhängig vom umgegebenen Produkt und wirkenden Produkteffekten ist auch die Detektion von noch kleineren Fremdkörpern möglich.
Fordern Sie hier kostenlose Testmusterkarten an, um unsere Materialien unter Ihren Produktionsbedingungen prüfen zu können.
Besonders bei der Röntgendetektion ist das Produkt, welches den Fremdkörper umgibt, von hoher Bedeutung, da es die Ergebnisse signifikant beeinflusst. Röntgendetektoren erkennen Kontaminationen aufgrund von Dichteunterschieden. Die ionisierende Strahlung wird von einem Material hoher Dichte stärker geschwächt, als von Materialien geringer Dichte. Dies gilt ebenso für die Wanddicke des Materials, die von den Röntgenstrahlen durchquert wird. Eine hohe Wanddicke bewirkt eine erhöhte Schwächung. Unterschiedlich starke Schwächungseffekte zeigen sich in Form von Kontrastunterschieden auf den Graustufenaufnahmen des Röntgendetektors. Diese werden analysiert und kontaminierte Produkte ausgeschleust.
Um all diese Einflüsse genauer betrachten zu können, liegt folgender Versuchsaufbau vor:
Der Einfluss der erhöhten Wanddicke durch externe Platzierung der Fremdkörper kann die Messergebnisse verfälschen. Dies kann besonders verdeutlicht werden, wenn der Fremdkörper die gleiche Dichte wie das umgebene Produkt besitzt. Die Abbildung verdeutlicht den Effekt. Ein Fremdkörper, welcher keine Dichtedifferenz zum umgebenen Produkt besitzt, ist für den Röntgendetektor unsichtbar, solange sich dieser innerhalb des Produkts befindet. Befindet sich der Fremdkörper außerhalb des Produkts, erhöht sich die gesamte Wanddicke, der Röntgendetektor nimmt ein Signal wahr, obwohl der Kunststoff keine detektierbaren Eigenschaften besitzt. Handelt es sich nun um einen optimierten Kunststoff mit höherer Dichte, so erzeugt der Fremdkörper ein verstärktes Signal, wenn sich dieser außerhalb des Produkts befindet. Dieses Ergebnis ist jedoch durch den Wanddickeneinfluss verfälscht worden. Das wahre Signal, welches der detektierbare Kunststoff erzeugt, ist geringer.
Daher wurden die Fremdkörper bei den durch STASSKOL und METTLER-TOLEDO durchgeführten Versuchen in die Schokolade derart eingebettet, dass die Probendicke konstant gehalten werden konnte.
Damit war es möglich das wahre Signal der Verunreinigung zu identifizieren.
Bei einer erhöhten Wanddicke steigt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Röntgenstrahlungsteilchen mit dem Elektron der Materie zusammenstößt. Die Strahlen werden stärker geschwächt. Um auch diesen Einfluss näher analysieren zu können, werden zylindrische Probekörper definierter Größen aus den Compounds gefertigt.
So besteht die Möglichkeit, eine Einschätzung zur Detektierbarkeit von Partikeln und Fremdkörpern zu geben, welche keine klar definierte Form besitzen. In den durchgeführten Versuchen konnten selbst die dünnsten Probenformen sicher detektiert werden. Diese Ergebnisse sprechen für sich.Wir kennen die Vorteile unserer Hochleistungskunststoffe und können Sie bei der Auswahl des richtigen Grundwerkstoffes unterstützen. Darüber hinaus können wir das Eigenschaftsprofil des Materials durch geeignete Füllstoffe auf Ihre Anwendung maßschneidern.
Wir entwickeln heute mit Ihnen zusammen den Werkstoff von morgen!
