RAZVOJ BIORAZGRADLJIVE in MULTIFUNKCIONALNE EMBALAŽE SKOZI NANOTEHNOLOŠKI PRISTOP Slovenski biopolimerni dan Junij, 2014 Vesna Žepič ([email protected]) TECOS_RAZVOJNI CENTER ORODJARSTVA SLOVENIJE
RAZVOJ BIORAZGRADLJIVE in
MULTIFUNKCIONALNE EMBALAŽE
SKOZI NANOTEHNOLOŠKI PRISTOP
Slovenski biopolimerni dan Junij, 2014
Vesna Žepič ([email protected])
TECOS_RAZVOJNI CENTER ORODJARSTVA SLOVENIJE
Pied de page
2 Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Kidričeva ulica 25
SI-3000 Celje
Tel: (03) 490 09 20
http://www.tecos.si
TECOS_Razvojni Center Orodjarstva Slovenije
Tehnološki center za aplikativne raziskave in razvoj na področjih orodjarstva in
izdelovalnih tehnologij
Ustanovljen 1994
17 zaposlenih, 1,3 MIO € prihodka (2013)
Po statutu neprofitna organizacija
Financiranje izključno na trgu
40% 55%
5%
Pied de page
3
STRUKTURA DELA
Optimiranje konstrukcij in
zmanjševanje stroškov materiala
Eliminacija stroškov preizkušanja
Skrajševanje časa prihoda na trg in
stroškov zagona proizvodnje
Inženirske storitve
Raziskave in razvoj
Biorazgradljivi polimeri & Nanokompoziti
Tehnologija mikro brizganja
Brizganje kovin
Tehnološki transfer
o 3D-digitalizator ATOS II
Tip: optični brezdotični digitalizator
Merilna območja (vse mere v mm): 350x280x280, 65x52x30, 100x80x60, 175x140x130, 500x440x440, 800x640x640 in 35x28x15
Dosegljiva natančnost: 2 μm
2 visokoločljivostni CCD-kameri (1280 x 1024 točk)
Dimenzije: ~ 540 x 110 x 150 [mm]
Slika 3: 3D-digitalizator ATOS II.
3D-modeliranje & 3D-skeniranje
Računalniške analize proizvodnih procesov
(brizganje plastike, litje, masivno preoblikovanje)
Industrijsko združenje
ekonomske ugodnosti
skupne promocijske aktivnosti
organizacija dogodkov
80 članov
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
4
PROJEKT DIBBIOPACK
Large Scale Collaborative Integration Project
Sedmi okvirni program [FP7] - NMP.2011.LARGE.5
Vsebina: NMP.2011.1.1-1 Smart and multifunctional packaging concepts utilizing nanotechnology
OKOLJE
CILJI
• Biorazgradljivi materiali iz obnovljivih virov
• Trajnost in sonaravnost
• Energetsko varčne procesne tehnologije
• ECO dizajn
LASTNOSTI • Barierne lastnosti
• Termična stabilnost
• Procesno preoblikovanje
FUNKCIONALNOST
• Varnost pri delu z nanomateriali
• O2 senzorji
• Pametne antimikrobične naprave
• Sledenje
Pro
cesi &
Teh
no
log
ije
Pam
etn
e n
ap
rave
REŠITVE
1 2 3
Pro
cesi &
Teh
no
log
ije
Pam
etn
e n
ap
rave
REŠITVE M
ate
riali &
Nan
om
ate
riali
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
5
KONZORCIJSKI PARTNERJI
KONZORCIJ: 19 Partnerjev, 10 držav
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
WP1
MATERIALI
WP2
TEHNOLOGIJE
WP3
PAMETNE
NAPRAVE
WP4
INTEGRACIJA
PROCESOV
WP5
KONČNI
UPORABNIKI
OPTIMIZACIJA FUNKCIONALIZACIJA VALIDACIJA
Biopolimeri
INSTM, CNR
Aditivi &
Plastifikatorji
CQSA
Nanodelci
AVANZARE
Kompatibilizatorji
INSTM
Brizganje
TECOS AITIIP
Ekstr. pihanje
AITIIP
Film. Ekstr.
INNOVIA
SCF
TECOS AITIIP
Plazemska T.
PLASMA
Antimikrobično
delovanje
ISC, AVANZARE
RFID (radiofrekvenčna id.)
& O2 senzorji
GTI, ISC
RFID digitalne
etikete GTI
Teoretična
analiza
TECOS, AITIIP
Pilotne linije
AITIIP TECOS
INNOVIA
Prototipi
AITIIP
TEHNOS
Prehrambena
industrija
NUTRECO
Kozmetična
industrija
COSMETIC
Farmacevtska
industrija
HELP Izdelava orodij
GORENJE
ORGANIZACIJA PROJEKTA
Hibridni polimeri
ISC
FORMULACIJE
INTEGRACIJA
Ocena trajnosti embalaže,
LCA, LCC in toksičnost
ARCHA, VITO (nanodelci),
SOGAMA (recikliranje)
AITIIP
ALMA
WP6
WP7 Diseminacija in eksploatacija
rezultatov
Vodenje WP8
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014 7
Pied de page
8
REZULTATI WP1: MATERIALI
Magnezijev hidroksid
oplaščan z oleinsko
kislino
PLA
(NatureWorks)
Plastifikator 206/3NL (CQSA)
Low MW modified polyadipate Nano aditivi (AVANZARE)
PLA 206/3NL
+ Mg(OH)2 2.5AO
Nanovlakna
na osnovi sepiolita
(hidrat Mg silikata)
Nano silikati na osnovi
bentonita
PLA 206/3NL
+ Nanofiber T
PLA 206/3NL
+ DIB 17
3% Mg(OH)2 2.5AO
3% DIB17
3% Nanofiber T
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
9
OPTIMIZACIJA PROCESNIH PARAMETROV na osnovi eksperimentalnih testiranj in
virtualnih simulacij (MOLDFLOW & ANSYS POLYFLOW) po načrtovanih DOE
preglednicah za tri različne procesne tehnologije
REZULTATI WP2: PROCESI
Brizganje
Proizvodnja
filmov na laboratorijskem in pilotnem nivoju
DOE (Design of Experiments) + Rezultati
Ekstruzijsko pihanje Izdelava filmov
(Bi-aksialna ekstruzija)
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
10
REZULTATI WP2: BARIERNE LASTNOSTI
Biorazgradljivi anorganski-organski (hibridni)
premazi osnovani na ORMOCER® premazih[1]
& plazemski obdelavi
PLA + hibridni
polimerni premaz
PLA + anorganski
premaz (Plazma)
[1] registered trademark of Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschunge. V., Munich
PLA substrat
ORMOCER® layer
PLASMA deposition
ORMOCER® barrier
Izboljšane barierne lastnosti
Določevanje prepustnosti za vodno
paro
DIBBIOPACK BIO PREMAZI ZA IZBOLJŠANJE BARIERNIH LASTNOSTI
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
11
Integracija RFID (Radio-frekvenčnih) senzorjev na PLA etikete za senzorične
prenose različnih parametrov (nivo kisika, itd.)
REZULTATI WP3: SENZORJI
• RFID čitalec • optični senzor • modul Bluetooth
v enem
Wireless Sensor system
Razvoj ročne enote
za nadzor označenih izdelkov
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
12
Next 24M: POSTAVITEV PILOTNIH LINIJ
Embalaža za hrano
v Embalaža za Kozmetične
izdelke
v
Embalaža za farmacevtske
izdelke
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014
Pied de page
13
DIBBIOPACK
KONTAKT: Berta Gonzalvo (Coordinator) [email protected] Victor Peinado (Technical coordinator [email protected] Pere Castell (Scientific coordinator) [email protected]
http://www.dibbiopack.eu/
Slovenski biopolimerni dan 5. Junij, 2014