Siegeltechnologie bei Sachets: Verfahren und Parameter im Vergleich

Die Naht entscheidet, nicht die Maschine

Ein Sachet ist eine Siegelnaht mit Inhalt drumherum: Die Flächen sind klein, die Nähte schmal, und Füllgut sitzt millimeternah an der Schmelzstelle. Branchenüblich geht der größte Teil aller Sachet-Reklamationen auf Siegelnahtfehler zurück – nicht auf Dosierfehler oder Maschinenstillstand. Die Wahl des Siegelverfahrens und die Disziplin in der Parameterführung entscheiden deshalb über Ausschussquote und Reklamationskosten. Die Maschinenbasis dazu steht im Artikel zur Sachetmaschine.

Verfahren 1: Heißsiegeln – der Industriestandard

Zwei permanent beheizte Siegelbacken pressen die Folienlagen zusammen; die Temperatur bleibt über PT100-Fühler geregelt bei ±5 °C konstant. Das Verfahren trägt den Löwenanteil der installierten Basis, weil es schnell, energieeffizient und einfach zu parametrieren ist.

• Temperaturfenster: je nach Folienverbund 140 bis 220 °C
• Siegelzeit: 0,3 bis 1,5 Sekunden
• Anpressdruck: 2 bis 6 bar
• Nahtfestigkeit: 8 bis 12 N pro 15 mm Nahtbreite bei Standardverbunden

Grenze des Verfahrens: Hitze wandert in Produkt und Folie – temperaturempfindliche Füllgüter und dünne Barriereschichten brauchen engere Prozessführung oder ein anderes Verfahren.

Verfahren 2: Impulssiegeln – für thermolabile Folien

Beim Impulssiegeln heizt ein Widerstandsdraht nur während der Siegelphase auf – 0,2 bis 0,5 Sekunden Stromfluss, danach kühlen die Backen unter Druck ab, bevor sie öffnen. Die Folie erleidet keine Dauertemperatur.

Vorteile: saubere, schmale Nähte an reinen PE- und PP-Folien und an temperaturempfindlichen Produkten. Nachteile: geringere Taktzahl (50 bis 120 Beuteln/Min. je nach Anlage) und Verschleiß der Heißdrahtelemente. Typische Einsatzfelder sind Proben-Sachets und Spezialfolien im kleineren Los.

Verfahren 3: Ultraschallsiegeln – siegelt durch Produktreste

Ein Konverter wandelt elektrische Energie in mechanische Schwingung (20 bis 40 kHz); die Sonotrode bleibt kalt, die Wärme entsteht durch innere Reibung nur in der Siegelschicht. Der entscheidende Vorteil: Die Naht wird auch dann dicht, wenn Produktreste – Pulver, Fett, Flüssigkeitstropfen – in der Nahtzone liegen. Genau das ist die Schwachstelle des Heißsiegelns.

• Nahtfestigkeit: 8 bis 15 N pro 15 mm, gut reproduzierbar
• Nahtbreite: auf etwa 10 mm begrenzt
• Investition: deutlich über dem Heißsiegelverfahren; rechtfertigt sich durch geringeren Ausschuss bei kontaminationsanfälligen Produkten

Hauptanwendungen: Pharma-Sachets, Feuchttücher und sterile Artikel – dort, wo ein Eintrag in der Naht wahrscheinlich und eine undichte Naht teuer ist.

Verfahren 4: Heißkleber – der Sonderfall

Hotmelt-Auftrag (120 bis 180 °C Schmelztemperatur) auf eine Substratseite, dann Verpressen. Das Verfahren siegelt Folienkombinationen, die keine thermisch kompatible Siegel-Schicht haben, und bleibt ein Nischenfall im Sachetbereich – erwähnenswert vor allem bei Verbünden mit Papier oder Kartonanteil.

Das Parameter-Trio und seine Feinde

Unabhängig vom Verfahren bestimmen drei Größen die Naht: Temperatur, Druck, Zeit. Im Betrieb greifen drei Störfaktoren hinein:

1. Produkteintrag in der Naht: Füllgutreste zwischen den Folienlagen senken die Nahtfestigkeit drastisch. Gegenmittel: Absaugung am Füllrohr, sauberer Dosier-Timing, Rohrspülung.
2. Folienschwankungen: Toleranzen in Dicke und Siegelschicht-Stärke verschieben das Prozessfenster – die Eingangsprüfung jeder Charge ist billiger als die Ausschussproduktion einer Schicht.
3. Verschleiß der Siegelbacken: verbrannte Rückstände und ungleichmäßig abgenutzte Backenflächen verteilen den Druck schief – die Naht zeigt hellere Streifen. Reinigung je Schicht und Backenwechsel nach Intervall gehören zur planmäßigen Instandhaltung.

Naht prüfen: drei Methoden

• Stanzprobe je Schicht: Büroklammer-artige Prüfkörper aus der laufenden Produktion, manuell auf Zug belastet – die einfachste laufende Kontrolle.
• Nahtfestigkeitsprüfung: Zugprüfung mit Prüfklemmen, Ergebnis in N pro 15 mm Nahtbreite; branchenüblich werden je Format Sollwerte hinterlegt.
• Dichtheitsprüfung: Innendruck- oder Vakuumtest am fertigen Sachet – bei Pharma- und Flüssigprodukten Pflichtteil der Freigabeprüfung, oft gekoppelt an die Prüftechnik der Linie (Metalldetektor und Rückverwiegekontrolle).

Häufige Fragen

Welche Siegeltemperatur ist richtig?

Es gibt keine universelle Temperatur – das Prozessfenster hängt vom Folienverbund ab. Herstellerangaben liegen zwischen 140 und 220 °C; die optimale Einstellung wird je Foliencharge mit einer Stanzprobe verifiziert und im Rezept gespeichert.

Wann lohnt Ultraschallsiegeln?

Wenn Produkteintrag in der Naht wahrscheinlich ist (Pulver, Pasten, feuchte Produkte) oder wenn sehr dünne Folien ein enges Heißsiegelfenster haben. Für saubere Pulver mit standardisierter Folie bleibt Heißsiegeln die wirtschaftliche Standardlösung.

Wie breit sollte eine Sachet-Siegelnaht sein?

Typisch 5 bis 10 mm; bei kleinen Formaten schmaler, bei Flüssigprodukten breiter. Schmale Nähte sparen Folie, breite Nähte verzeihen Toleranzen – die Auslegung gehört ins Formatgespräch mit dem Folienlieferanten.

Was kostet Nahtfehler-Ausschuss?

Jeder undichte Beutel ist ein Ausschussbeutel plus Reklamationsaufwand; die Größenordnung ergibt sich aus Stückzahl × Fehlerquote × Beutelkosten plus Rückrufkosten. Die Rechnung einmal aufgestellt, rechtfertigt oder widerlegt sie jede Investition in bessere Siegeltechnik und Prüftechnik.

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