Blade and rod coating of low solid dispersions

Työn aiheena oli tehdä ohut barrierkalvo terä- tai sauvapäällystys menetelmällä. Erilaisissa elintarvikepakkauksissa käytetään hyviä barrier-ominaisuuksia omaavia ohuita päällysteitä. Elintarvikepakkauksen tehtävä on suojata pakattua tuotetta ympäristöltä, mahdollistaa helppo kuljetus ja säilytys sekä antaa tarvittavat tiedot tuotteesta tuotteen käsittelijöille ja loppukäyttäjille. Diplomityön teoriaosuudessa keskityttiin barrierpäällystykseen, eri päällystysmenetelmiin, niiden erityisvaatimuksiin ja ominaisuuksiin. Teoriaosuudessa käsiteltiin myös vaadittavia barrier-ominaisuuksia ja haasteita niiden saavuttamisessa. Kirjallisuuden perusteella haasteiksi nousivat helposti muodostuvat mikroreiät. Kokeellinen osa jakautui kahteen osakokonaisuuteen: laboratoriokokeisiin ja pilot-koeajoon. Laboratoriokokeita tehtiin ennen pilot-ajoa, jotta pilot-koeajoon voitiin valita parhaat päällystereseptit. Pilot-koeajonäytteiden päällystemäärät osoittautuivat liian pieniksi ja siksi laboratoriossa tehtiin jatkotutkimuksia riittävän päällystemäärän saavuttamiseksi. Tämän työnperusteella pohjakartongin ominaisuuksilla, erityisesti karheudella, on merkittävä vaikutus päällystyksen onnistumisessa ja yksinkertaisilla resepteillä ja päällystysmenetelmillä ei saada tarpeeksi laadukasta kalvoa.

The target of this work was to make a thin barrier layer with blade or rod coating method on food packaging board. In different food packages good barrier properties are needed and one way to obtain these barrier properties is by coating of the packaging material. The function of food packages is to protect the packed product from the environment, allow easy transport and storing and provide the necessary information about the product for the processers and consumers. In theoretical part the focus was on barrier coating and different coating methods and their requirements and properties. One task was to get familiar with different barrier properties and find the challenges in achieving them. Based on the literature, pinholes are one of the main problems when thin coating is required. The experimental part was divided into two parts: laboratory tests and pilot run. Laboratory tests were carried out before the pilot run in order to find the best coating methods and recipes for the pilot run. Pilot run results turned out to be quite poor, since there were no barrier properties, because the coat weight was too small. Therefore, additional tests were carried out in a laboratory and more coating tests were done in order to find out how sufficient amount of coating could be achieved. Based on this work, the base board properties, particularly roughness, have a major role in coating and the successful results could only be manufactured with complex recipes and proper coating method.