Skalierbares Produktionssystem für dreidimensionale Verpackungen aus Faserformteilen

Valmet hat in Zusammenarbeit mit Metsä Spring die Valmet 3D Fiber-Technologie entwickelt, ein industrielles Produktionssystem, das für die Hochkapazitätsfertigung von dreidimensionalen Faserverpackungen konzipiert ist. Das System richtet sich an die Lebensmittel- und Konsumgüterindustrie und bietet durch fortschrittliche Faserverarbeitung eine maschinelle Alternative zu herkömmlichen Kunststoffbehältern.

Mechanismen der Faserschichtung und Hochkapazitätsfertigung
Herkömmliche Verfahren für Nassfaserformteile stoßen aufgrund langer Trocknungszeiten und Einschränkungen bei der einschichtigen Aufbringung häufig an Durchsatzgrenzen. Die neue Technologie integriert einen speziellen Faserschichtungsmechanismus, der Zellstofffasern in kontrollierten, mehrlagigen Konfigurationen ablagert. Diese strukturelle Kontrolle ermöglicht es Produktionsstätten, das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht des Endprodukts zu optimieren, wodurch dünnwandige Behälter entstehen, die auch unter mechanischer Belastung ihre Formstabilität behalten.

Durch die Skalierung der Automatisierung und der Formgebungsdynamik erreicht das System im Vergleich zu älteren Nassformmaschinen höhere Produktionsgeschwindigkeiten. Integrierte Automatisierungssysteme überwachen die Materialverteilung und die thermischen Aushärtungsparameter in Echtzeit, um die Maßhaltigkeit bei großen Fertigungsvolumina zu gewährleisten.

Kreislauforientierter Materialfluss und industrielle Anwendungsfälle
Das Fertigungssystem ist für die direkte Integration in industrielle Verpackungslinien konzipiert und zielt speziell auf die Produktion von Lebensmittelschalen, Tellern und Schutzverpackungen für Unterhaltungselektronik ab. Bei primären Lebensmittelverpackungen verarbeitet die Anlage Frischzellstofffasern, um strenge Hygiene- und Strukturanforderungen zu erfüllen.

Die Ressourceneffizienz wird durch ein integriertes Prozessdesign aufrechterhalten, das interne Nebenströme erfasst und wiederaufbereitet. Abschnitte, Randabfälle und nicht spezifikationsgerechte Einheiten werden automatisch in die Rohstoffaufbereitungsphase zurückgeführt. Dieser geschlossene Kreislauf minimiert den Rohstoffverlust und reduziert den für jeden Produktionszyklus erforderlichen Frischfaseranteil. Die anfängliche Entwicklung dieses Produktionskonzepts begann im Jahr 2020 im Rahmen einer langfristigen Forschungs- und Entwicklungskooperation mit Metsä Spring, wodurch die Technologie von der Pilotphase bis zur Marktreinführung validiert wurde.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbs-Benchmarking, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten waren.

Der Markt für Faserformmaschinen unterteilt sich im Wesentlichen in zwei Kategorien: das traditionelle dickwandige Formen und das thermogeformte (dünnwandige) Trocken- oder Halbtrockenformen. Standardmäßige Thermoformanlagen für Fasern arbeiten typischerweise mit Zykluszeiten zwischen 30 und 60 Sekunden pro Pressvorgang, was durch die thermischen Leitungsgrenzen bei der Entwässerung von nassem Zellstoff stark eingeschränkt wird.

Die Valmet 3D Fiber-Technologie steht durch den Einsatz der mehrlagigen Faserablagerung im direkten Wettbewerb mit High-End-Thermoformfasersystemen. Während konventionelle Systeme auf homogenen Zellstoffbreidichten basieren, ermöglicht die Mehrschichttechnologie die gezielte Platzierung von Lang- und Kurzfasern, um die Zugfestigkeit zu maximieren, ohne das Gesamtflächengewicht zu erhöhen. Dieser Ansatz steht im Einklang mit den europäischen und globalen Verpackungsabfallverordnungen, die der Reduzierung an der Quelle und der Eliminierung von Einwegkunststoffen Priorität einräumen, und positioniert das System in Bezug auf die strukturelle Leistung pro Gramm Material gegenüber Hochdurchsatz-Polymerthermoformern.

Bearbeitet von Evgeny Churilov, Induportals Media - Adaptiert durch KI.

www.valmet.com