Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät für den Gelbo Flex Test

Die Flex-Dauerhaftigkeitsprüfung zählt zu den wichtigsten Verfahren zur Bewertung flexibler Barrierematerialien. Während Herstellung, Transport, Lagerung und täglicher Anwendung werden Verpackungen wiederholt gebogen, geknickt, verdreht und gestaucht. Diese mechanischen Belastungen können mit der Zeit zu Mikrorissen, Pinholes oder Delaminationen führen. Bereits kleinste Defekte reichen aus, um Sauerstoff, Wasserdampf oder andere Gase eindringen zu lassen und dadurch die Schutzfunktion der Verpackung erheblich zu beeinträchtigen.

Ein modernes Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät simuliert diese realen Belastungen unter reproduzierbaren Laborbedingungen. Dadurch erhalten Qualitätsingenieure und Verpackungsentwickler aussagekräftige Daten über die mechanische Dauerbeständigkeit ihrer Materialien und können deren Leistungsfähigkeit bereits während der Produktentwicklung oder Wareneingangsprüfung zuverlässig bewerten.

Das GFT Flex-Dauerprüfgerät von Cell Instruments wurde speziell für die Dauerhaftigkeitsprüfung von Verpackungsmaterialien entwickelt. Es ermöglicht normgerechte Gelbo Flex Testverfahren gemäß ASTM F392 und unterstützt Hersteller bei der Optimierung flexibler Barrieresysteme für Lebensmittel-, Pharma-, Medizin- und Industrieverpackungen.

Warum ist die Flex-Dauerhaftigkeitsprüfung so wichtig?

Flexible Verpackungen bestehen heute häufig aus mehrschichtigen Hochleistungsverbunden. Diese Materialien kombinieren verschiedene Kunststofffolien, Aluminiumfolien oder Barriereschichten, um einen optimalen Schutz gegen Sauerstoff, Feuchtigkeit, Aromaverlust oder Licht zu gewährleisten.

Während der gesamten Lieferkette wirken jedoch zahlreiche mechanische Beanspruchungen auf die Verpackung ein:

• wiederholtes Falten
• Knicken
• Verdrehen
• Komprimieren
• Vibrationen während des Transports
• Belastungen beim automatischen Verpackungsprozess
• manuelle Handhabung durch Endverbraucher

Diese Belastungen können folgende Schäden verursachen:

• Bildung von Pinholes
• Flex-Risse
• Delamination von Verbundschichten
• Verringerung der Sauerstoffbarriere
• Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit
• Verlust der Produktsterilität
• Verkürzung der Haltbarkeit

Gerade bei sterilen Medizinverpackungen oder sauerstoffempfindlichen Lebensmitteln können bereits mikroskopisch kleine Materialschäden erhebliche wirtschaftliche Folgen verursachen. Deshalb gehört die Biegeprüfung von Kunststofffolien heute zu den etablierten Qualitätsprüfungen moderner Barrierematerialien.

Was ist das Gelbo Flex Testverfahren?

Das Gelbo Flex Testverfahren ist ein international anerkanntes Prüfverfahren zur Bewertung der Flex-Dauerbeständigkeit flexibler Barrierematerialien. Ziel der Prüfung besteht darin, die im praktischen Einsatz auftretenden kombinierten Verdreh-, Biege- und Stauchbewegungen unter kontrollierten Laborbedingungen nachzubilden.

Im Gegensatz zu einer einfachen Biegeprüfung kombiniert das Verfahren mehrere Bewegungsarten innerhalb eines einzelnen Prüfzyklus. Dadurch entstehen Belastungen, die den tatsächlichen Beanspruchungen während Transport, Verpackungsprozessen und Lagerung sehr nahekommen.

Nach Abschluss der definierten Prüfzyklen werden die Prüfkörper auf mögliche Materialschäden untersucht. Typischerweise erfolgt anschließend eine Bewertung hinsichtlich:

• Pinholes
• sichtbarer Risse
• Delamination
• Veränderungen der Sauerstofftransmissionsrate (OTR)
• Veränderungen der Wasserdampftransmissionsrate (WVTR)
• Veränderungen der Gastransmissionsrate (GTR)

Diese Ergebnisse liefern wertvolle Informationen über die Langzeitbeständigkeit des Verpackungsmaterials und unterstützen die Auswahl geeigneter Folienstrukturen für anspruchsvolle Anwendungen.

Funktionsprinzip des GFT Flex-Dauerprüfgeräts

Das GFT-System reproduziert die im ASTM-F392-Prüfverfahren definierten Bewegungsabläufe mit hoher Wiederholgenauigkeit.

Zunächst wird die Prüfprobe sicher in die vorgesehenen Prüfdorne eingespannt. Anschließend führt das Gerät während jedes Prüfzyklus eine definierte Verdrehbewegung mit anschließendem horizontalem Stauchhub aus. Die Kombination dieser Bewegungen erzeugt komplexe Materialspannungen, welche die tatsächlichen Beanspruchungen flexibler Verpackungen realistisch simulieren.

Für unterschiedliche Prüfanforderungen stehen mehrere programmierte Prüfmodi zur Verfügung. Dadurch lassen sich sowohl Schnellprüfungen während der Entwicklung als auch umfangreiche Dauerbeanspruchungen für die Qualitätskontrolle durchführen.

Nach Abschluss der Prüfung können die Prüfkörper unmittelbar weiteren Analysen unterzogen werden, beispielsweise einer OTR-, WVTR- oder Dichtigkeitsprüfung. Auf diese Weise lässt sich der Einfluss mechanischer Ermüdung auf die Barriereeigenschaften präzise bewerten.

Technische Merkmale des GFT Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgeräts

Das Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät wurde für den industriellen Dauereinsatz in Laboren entwickelt und verbindet eine präzise Mechanik mit einer modernen Steuerungstechnik. Dadurch eignet es sich sowohl für Forschungs- und Entwicklungsaufgaben als auch für die routinemäßige Qualitätskontrolle.

Industrielle SPS-Steuerung für reproduzierbare Prüfergebnisse

Eine leistungsfähige SPS übernimmt die vollständige Steuerung aller Bewegungsabläufe. Sämtliche Prüfparameter werden präzise überwacht, wodurch jeder Prüfzyklus mit identischen Bewegungsprofilen ausgeführt wird. Dies verbessert die Wiederholbarkeit der Messergebnisse und reduziert den Einfluss manueller Bedienfehler.

Über den integrierten HMI-Touchscreen können Anwender Prüfprogramme auswählen, Parameter einstellen und den aktuellen Prüfstatus in Echtzeit überwachen. Die intuitive Benutzeroberfläche verkürzt die Einarbeitungszeit und erleichtert den täglichen Laborbetrieb.

Mehrstationenprüfung für höhere Laboreffizienz

Je nach Modell stehen unterschiedliche Prüfanordnungen zur Verfügung:

Modell	Anzahl der Prüfstationen	Typische Anwendung
GFT-02	3	Forschung, Produktentwicklung
GFT-01	4	Qualitätskontrolle mit höherem Probendurchsatz

Durch mehrere parallel arbeitende Prüfstationen können verschiedene Materialien oder unterschiedliche Chargen gleichzeitig geprüft werden. Dies erhöht die Produktivität des Labors und verbessert gleichzeitig die Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse.

Programmierte Prüfmodi für unterschiedliche Prüfanforderungen

Das Gerät bietet fünf standardisierte Prüfprogramme entsprechend den in der Praxis häufig verwendeten Prüfzyklen.

Prüfmodus	Anzahl der Zyklen	Typische Anwendung
A	2700	Vollständige Dauerprüfung
B	900	Qualitätskontrolle
C	270	Materialvergleich
D	20	Vollständige Flexbeanspruchung
E	20	Partielle Flexbeanspruchung

Die unterschiedlichen Programme ermöglichen sowohl schnelle Entwicklungsprüfungen als auch umfangreiche Dauerbelastungstests für die Validierung neuer Verpackungskonstruktionen.

Präzise Simulation realer Beanspruchungen

Während jedes Prüfzyklus wird die Probe zunächst verdreht und anschließend horizontal gestaucht. Diese kombinierte Bewegung simuliert typische Belastungen, die Verpackungen während

• der Verarbeitung,
• des Transports,
• der Lagerung,
• der Distribution sowie
• der täglichen Nutzung

erfahren.

Im Vergleich zu einfachen Biegeversuchen liefert das Gelbo Flex Testverfahren wesentlich realitätsnähere Aussagen über die mechanische Dauerfestigkeit flexibler Barrierematerialien.

Vorteile des GFT Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgeräts

Die Anforderungen an moderne Verpackungen steigen kontinuierlich. Besonders bei hochwertigen Barrierematerialien reicht eine reine Zug- oder Druckprüfung nicht aus, um das tatsächliche Langzeitverhalten zuverlässig vorherzusagen.

Das GFT-System bietet gegenüber herkömmlichen Prüfverfahren zahlreiche Vorteile.

Realitätsnahe Beanspruchung

Die Kombination aus Verdrehung, Biegung und Stauchung entspricht den tatsächlichen Belastungen während des gesamten Lebenszyklus einer Verpackung.

Hohe Wiederholgenauigkeit

Die präzise Steuerung sorgt für identische Bewegungsabläufe und reduziert Messabweichungen zwischen verschiedenen Prüfreihen.

Vergleichbarkeit verschiedener Materialien

Hersteller können unterschiedliche Folienaufbauten, Barriereschichten oder neue Rohstoffe objektiv miteinander vergleichen.

Optimierung von Verpackungskonstruktionen

Bereits in der Entwicklungsphase lassen sich Schwachstellen erkennen und gezielt verbessern. Dadurch sinken Reklamationen und kostenintensive Feldfehler.

Unterstützung weiterer Barriereprüfungen

Nach der Flexbeanspruchung können dieselben Proben für zusätzliche Untersuchungen verwendet werden, beispielsweise:

• Sauerstofftransmissionsrate (OTR)
• Wasserdampftransmissionsrate (WVTR)
• Gastransmissionsrate (GTR)
• Dichtigkeitsprüfungen
• Sichtprüfung auf Pinholes

Dadurch entsteht ein umfassendes Bild über den Einfluss mechanischer Ermüdung auf die Barriereeigenschaften.

Typische Anwendungsbereiche

Das Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät eignet sich für zahlreiche flexible Verpackungsmaterialien und technische Folien.

Flexible Barrierematerialien

Mehrschichtige Verbundfolien bilden heute die Grundlage vieler Hochleistungsverpackungen. Das Gerät bewertet ihre Beständigkeit gegenüber wiederholten Biegebeanspruchungen und unterstützt die Entwicklung langlebiger Verpackungslösungen.

Geeignete Materialien sind unter anderem:

• PE
• PP
• PET
• PA
• EVOH-Verbundfolien
• Aluminiumverbunde
• Hochbarriere-Laminate

Lebensmittelverpackungen

Lebensmittel müssen häufig über lange Zeiträume vor Sauerstoff und Feuchtigkeit geschützt werden. Bereits kleinste Flexrisse können die Haltbarkeit erheblich verkürzen.

Typische Anwendungen umfassen:

• Vakuumbeutel
• Standbodenbeutel
• Retortenbeutel
• Kaffeeverpackungen
• Tiernahrungsverpackungen
• Tiefkühlverpackungen

Medizinische Verpackungen

Sterile Verpackungen müssen ihre Barriereeigenschaften auch nach wiederholter mechanischer Beanspruchung beibehalten.

Das Gerät eignet sich beispielsweise für:

• Sterilisationsbeutel
• Medizinische Verbundfolien
• Verpackungen für Einwegprodukte
• Pharmazeutische Primärverpackungen

Pharmazeutische Verpackungen

Viele Arzneimittel reagieren empfindlich auf Sauerstoff oder Feuchtigkeit. Durch die Dauerhaftigkeitsprüfung von Verpackungsmaterialien lässt sich die Langzeitstabilität flexibler Barrieresysteme zuverlässig bewerten.

Industrieverpackungen

Auch technische Produkte benötigen häufig einen zuverlässigen Schutz gegen Feuchtigkeit, Korrosion oder aggressive Umgebungsbedingungen.

Typische Beispiele sind:

• Elektronikverpackungen
• Korrosionsschutzfolien
• Chemikalienverpackungen
• Hochleistungsverbundfolien
• Technische Membranen

Forschungs- und Entwicklungsabteilungen

Materialentwickler nutzen das Gelbo Flex Testverfahren, um neue Folienstrukturen, Barriereschichten oder innovative Werkstoffkombinationen objektiv miteinander zu vergleichen und ihre Produkte gezielt weiterzuentwickeln.

Normenkonformität und relevante Prüfstandards

Die Prüfung der Flex-Dauerbeständigkeit sollte stets nach anerkannten internationalen Normen durchgeführt werden, um reproduzierbare Ergebnisse und eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Laboren sicherzustellen. Das GFT Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät unterstützt Prüfungen gemäß ASTM F392 und eignet sich darüber hinaus zur Durchführung vergleichbarer Biege- und Knickprüfungen nach weiteren internationalen Prüfverfahren.

Norm	Titel	Anwendungsbereich
ASTM F392	Standard Test Method for Flex Durability of Flexible Barrier Materials	Standardverfahren zur Bestimmung der Flex-Dauerbeständigkeit flexibler Barrierematerialien mittels Gelbo-Flex-Prüfung.
ISO 7854	Rubber- or plastics-coated fabrics — Determination of resistance to damage by flexing	Bestimmung der Biege- und Knickbeständigkeit beschichteter Textilien und polymerbasierter Werkstoffe.

Warum Cell Instruments?

Seit vielen Jahren entwickelt Cell Instruments Prüfgeräte für die mechanische Materialprüfung und unterstützt Kunden weltweit bei der Optimierung ihrer Qualitätskontrolle. Das Unternehmen verfügt über umfassende Erfahrung in den Bereichen flexible Verpackungen, Papierverpackungen, medizinische Verpackungen und pharmazeutische Verpackungen sowie bei kundenspezifischen Prüfsystemen und Mehrstationenlösungen.

Unsere Lösungen zeichnen sich aus durch:

• Entwicklung nach internationalen Prüfnormen
• Hohe Messgenauigkeit und Wiederholbarkeit
• Industrietaugliche SPS-Steuerung
• Benutzerfreundliche HMI-Bedienoberfläche
• Mehrstationen-Prüfsysteme für hohen Probendurchsatz
• Individuelle Anpassung an spezielle Prüfanforderungen
• Integration in bestehende Labor- oder Produktionsprozesse
• Technische Beratung durch erfahrene Anwendungsspezialisten
• Weltweiter technischer Support und Service

Ob Materialentwicklung, Wareneingangskontrolle oder Produktionsfreigabe – das GFT Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät unterstützt Unternehmen dabei, die Zuverlässigkeit ihrer flexiblen Verpackungsmaterialien nachhaltig zu verbessern.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist ein Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät?

Ein Flex-Dauerhaftigkeitsprüfgerät simuliert wiederholte Verdreh-, Biege- und Stauchbeanspruchungen, um die mechanische Dauerbeständigkeit flexibler Barrierematerialien zu bewerten.

Welche Materialien können geprüft werden?

Unter anderem:

• PE-Folien
• PP-Folien
• PET-Folien
• PA-Folien
• EVOH-Verbundfolien
• Aluminiumverbunde
• Metallisierte Folien
• Mehrschichtige Laminatstrukturen
• Medizinische Barrierematerialien

Warum ist der Gelbo Flex Test wichtig?

Der Test hilft dabei, Materialschäden wie Pinholes oder Flexrisse frühzeitig zu erkennen. Dadurch lassen sich die Schutzfunktion der Verpackung und die Haltbarkeit des verpackten Produkts zuverlässig absichern.

Welche Norm erfüllt das Gerät?

Das GFT-System unterstützt Prüfungen gemäß ASTM F392 und eignet sich darüber hinaus für vergleichbare Biege- und Flexprüfungen nach weiteren internationalen Verfahren.

Wie werden die Prüfergebnisse bewertet?

Neben der visuellen Inspektion auf Risse und Pinholes können zusätzliche Barriereprüfungen wie OTR-, WVTR- oder GTR-Messungen durchgeführt werden, um die Auswirkungen der mechanischen Beanspruchung quantitativ zu bestimmen.

Für welche Industrien eignet sich das Gerät?

Das Prüfgerät wird in der Lebensmittel-, Pharma-, Medizin-, Verpackungs-, Kunststoff-, Chemie- sowie Forschungsindustrie eingesetzt.

Warum sind mehrere Prüfstationen von Vorteil?

Mehrere Prüfstationen ermöglichen Parallelprüfungen verschiedener Proben. Dadurch erhöhen sich Laboreffizienz, Probendurchsatz und Vergleichbarkeit der Ergebnisse.

Kann das Gerät an spezielle Prüfanforderungen angepasst werden?

Ja. Cell Instruments bietet neben Standardgeräten auch kundenspezifische Vorrichtungen, Mehrstationen-Prüfsysteme und individuelle Prüflösungen für spezielle Anwendungen an.