Analys av en kartongförpacknings nedböjning och omslutning.

Examensarbete, 15 högskolepoäng

Analys av en kartongförpacknings nedböjning

och omslutning

Examinator: Magnus Löfstrand

Sammanfattning

Projektet avhandlar en specifik testmetod avseende hur en kartongförpackning reagerar på krafter den utsätts för när den belastas av ett artificiellt finger (BioTac), detta i syfte att undersöka om testmetoderna genererar objektiva och repeterbara resultat.

Projektet analyserar också hur en förvald kartongförpackning böjs vid en specifik punktlast, samt vilken resulterande omslutning och nedböjningen som då registreras av BioTacen. Metoderna som används kompletteras med testresultat utförda med hjälp av laborativa verktyg; en dragprovsmaskin tillverkad av Lloyd instruments med tillsatsen en haptisk sensor (BioTac) från Syntouch.

Vidare forskning har lett till ett mer definierat och objektivt sätt att mäta bland annat en förpacknings grepp-styvhet, vilket bidragit till en ökad förståelse för hur en förpackning ska konstrueras för att bäst tjäna dess syfte.

Nyckelord: BioTac, nedböjning, omslutning, laborativa verktyg, kartongförpackning

Abstract

The project deals with a specific test method regarding how a cardboard package reacts to the external forces when an artificial finger (BioTac) is forced upon it, the purpose being to examine if the method generates objective and repeatable results.

The project also analyses how a pre-selected cardboard package bends at a certain load, and which the resulting enclosure is registered by the BioTac. The methods used are supplemented with laboratory tools, such as: A tensile testing machine by Lloyd instruments, in addition with a tactile sensor (BioTac) by Syntouch.

Further research has led to a more defined and objective way of measuring, amongst other things, a packaging’s grip-stiffness, which has contributed to an increased understanding of how a package should be designed to best serve its purpose.

Förord

Vi vill tacka Örebro Universitet för tre lärorika år där vi fått möjligheten att utveckla vår tekniska kompetens inom maskinteknik och även fått möjligheten att skapa en grund för eventuell vidare forskning avseende kartongförpackningars greppstyvhet.

Examensarbetet har gett författarna de förutsättningar och kunskaper som behövs för att genomföra examensarbetet inom ramen för ett forskningsprojekt, inklusive att identifiera och använda av för forskningsfrågan relevant data för att lyckas med arbetet.

Vi vill tacka docent Christer Korin för engagemanget och dom kunskaper vi fått via hans tidigare forskning.

Innehållsförteckning

1 INLEDNING ... 6

1.1 Företaget ... 6

1.2 Projektet ... 6

2 BAKGRUND ... 7

2.1 Det industriella problemet ... 7

2.2 Vad gör man idag ... 8

2.3 Vad har andra gjort tidigare ... 8

2.4 Laborativa verktyg ... 12

2.4.1 BioTac ... 12

2.4.2 Lloyd Instruments: LRK5K ... 13

2.5 Programvaror ... 13

2.5.1 NEXYGENplus PET testing software ... 13

2.5.2 BioTac GUI ... 13

2.5.3 Grippy ... 14

2.6 Kartongegenskaper och uppbyggnad ... 14

3 METOD ... 16

3.1 Metod inför genomförande av förpackningstester ... 16

3.2 Genomförande ... 17 3.3 Omslutning ... 21 3.3.1 Omslutningsarea ... 21 3.3.2 Kontaktvinkel ... 24 3.4 Nedböjning ... 26 4 RESULTAT ... 30 4.1 Kartongtester ... 30 4.2 Omslutning ... 31 4.3 Analys av omslutning ... 34 4.3.1 Omslutningsarea för Enigma1A0 ... 35 4.3.2 Omslutningsarea för Enigma3A0 ... 35 4.3.3 Omslutningsarea för Enigma5A0 ... 35 4.4 Kontaktvinkeln ... 35 4.5 Analys av nedböjning ... 39 5 DISKUSSION ... 40

5.1 Utvärdering av genererade data... 40

5.2 Omslutningsarea ... 43 5.3 Kontaktvinkel ... 44 5.4 Nedböjning ... 44 5.6 Fortsatt arbete ... 44 6 SLUTSATSER ... 45 7 REFERENSER ... 46

BILAGOR A: Ritningar B: Tabeller

1 Inledning

1.1 Företaget

Örebro universitet bildades officiellt 1999 och dess tekniska sektor för naturvetenskap och teknik skapades redan 1963 som den första permanenta höga utbildningen i Örebro. Idag har Örebro universitet cirka 15 300 studerande, 450 doktorander, tre fakulteter, åtta institutioner och 880 lärare och forskare [1]. Institutionen för Naturvetenskap och teknik vid vilken examensarbetet är genomfört finns i Örebro universitets Teknikhus, se bilaga A.

Forskningsorganisationen som står bakom examensarbetet är enheten maskinteknik och forskningsgruppen mekanik och materialteknik, som specialiserar sig inom material och dess egenskaper. Forskningen bedriven av forskargruppen adresserar bland annat hur man på bästa sätt ska mäta förpackningars greppstyvhet. Örebro universitet har ingått ytterligare forskningsprojekt med flera andra företag för att bland annat hitta olika sätt att bedöma förpackningars greppsstyvhet ur ett mer tekniskt perspektiv, tillsammans med att fortsätta driva forskningen framåt.

1.2 Projektet

Examensarbetet har sina rötter i tidigare forskningsarbete där man utfärdat olika testmetoder på hur man på bästa sätt ska bedöma greppstyvheten för en förpackning, på ett så objektivt och repeterbart sätt som möjligt. Arbetet som redovisas i denna rapport kommer utvärdera huruvida metoder formulerade utav författarna förhåller sig till en haptisk sensor (BioTac) beträffande mätning av deformation och omslutning för en kartongförpackning när denne utsätts för punktlast.

Teorin bakom metodiken grundar sig i att avläsa data genererat från det artificiella fingret, som registrerar reaktionskrafter genom att mäta konduktiviteten via en vätska i fingret som reagerar på krafter, samt jämföra dessa med alternativa metoder och bestämma om dessa kan anses vara objektiva och repeterbara.

För att på bästa sätt kunna utvärdera metoderna används olika laborativa verktyg i syfte om att skapa så precisa förutsättningar som möjligt. Bland annat kommer testerna utföras med hjälp av en dragprovsmaskin tillverkad av Lloyd instruments med tillsatsen av BioTac-fingret, från Syntouch.

2 Bakgrund

2.1 Det industriella problemet

Produkter representeras och värderas först utifrån dess förpackning. Är förpackningen skadad kan produkten komma att svinnas oberoende om innehållet är defekt eller inte [2]. Studier utförda av bland annat FN (Food wastage footprint, 2013) har även visat på att svinn av själva produkten har en större påverkan på klimatet än svinn av förpackningen [3].

Med allt större fokus på miljöpåverkan samt hur man på bästa sätt ska förebygga utsläpp och bromsa den ökande växthuseffekten har man börjat introducera forskning för hur man ska kunna reducera, eller till och med eliminera svinn av produkter [4].

Ett forskningsområde inom detta har fokuserat på paketeringsproblemet, och hur man på bästa sätt ska kunna optimera förpackningarna, så att innehållet löper lägre risk att skadas, men även i syfte om att skapa mer hållbara förpackningar.

För att lättare förstå hur konsumenten utvärderar en förpackning, har man försökt att definiera parametrar för vad konsumenten utvärderar produkten efter. En av dessa parametrar är grepp-styvhet. Grepp-styvhet är ett begrepp för hur styv förpackningen ”känns” i betraktarens händer när denna greppar förpackningen [5].

Från en tidigare rapport av My Bodö (Förpackningens roll för klimatpåverkan och energianvändningen i livscykeln 2009) samlades data och jämfördes från olika studier i hur mycket energianvändning som gick åt för att producera mjölk jämfört med

kartongförpackningen som den fraktades i [6]. Samt hur stor skillnad i klimatavtrycket mellan mjölken och kartongförpackningen.

Tabell 1: Tabell över hur stor klimatpåverkan en mjölkkartong har under dess livscykel.

Tabellen ovan visar på att kartongen för en kartong mjölk har mellan 2–3% av den totala klimatpåverkan från produktion till svinn, tabell 1. Majoriteten kommer från den primära produktionen, vilket omfattar närmare 80% av totala utsläppet. Den primära produktionen behandlar alla processer som krävs för att tillverka mjölk innan den lämnar gården [6]. Denna studie visar tydligt på att den större miljöfaran är mjölken vi slänger och inte kartongförpackningar, eftersom framställningen av mjölk är så pass resurskrävande jämfört med framställningen av kartongförpackningen [6].

2.2 Vad gör man idag

För att mäta förpackningars greppstyvhet använder man sig för nuvarande utav en upptränad panel av personer, vilket följer standarden ISO 8587:2006, (Sensor Analysis). Personer som utgör panelen är selektivt valda, och har tränats upp via upprepade tester genom att öva upp förmågan att definiera styvheten hos provytor med fingertopparna. Metoden kan avgöra om skillnad existerar för grepp-styvhet sinsemellan provytor, men inte själva graden av skillnad mellan proverna [7].

Forskning har inletts i hopp om att objektifiera och utöka antalet metoder för att bestämma greppstyvhet, och eliminera den mänskliga faktorns involverande i så stor utsträckning som möjligt.

2.3 Vad har andra gjort tidigare

Vidare forskning beträffande förpackningens roll var gällande konsumtion, svinn och återvinning studeras i rapporten (Förpackningens roll för minskat matsvinn), där olika orsaker som resulterar i matsvinn undersöks [5, 6].

Tabell 2: Williams H, Lindström A, Trischler J, Wikström F & Rowe Z. Avoiding food becoming waste in households. The role of packaging in consumers’ practices across different food categories. Amount of food waste and reasons for food waste per category and product.

Tabell 2: Fortsättning

Tabellen ovan är en studie omfattande 37 hushåll i Sverige, vardera med olika anledningar till att slänga mat. Resultaten visar på att cirka 25% svinn av mat i ett svenskt hushåll är en följd av förpackningsrelaterade anledningar. Exempelvis att förpackningen har varit för liten, vilket resulterat i svårigheter i att utvinna innehållet.

Svinn av mat till en följd av förpackningsrelaterade orsaker motsvarar cirka en fjärdedel (~17 kg) av det totala matsvinnet (68,6 kg) för ett svenskt hushåll.

Tabellen visar också på att mjölkprodukter representerar närmare 17% av det totala matsvinnet i ett svenskt hushåll i Sverige. I cirka nio av 10 fall gällande svinn av mjölkprodukter var felande paketering anledningen till svinn. Orsaker varierar från bland annat för stor förpackning, svårt att få ut innehåll och trasig förpackning. Men även för svinn av kött och brödbaserade produkter var anledningen för svinn 60 respektive 80% av fallen relaterade till förpackningen (Se tabell 2). Lösningar för det befintliga problemet angående förpackningar har utvecklats av bland annat förpackningsindustribolaget Tetrapak. Lösningen tacklar problemet utifrån en annan synvinkel, och istället för att göra förpackningarna mer robust eller hållbar, har man valt att istället göra förpackningen mer tilltalande, för att fånga konsumenters

uppmärksamhet. Förpackningen produceras fortfarande i samma material, och därför kunde man implementera denna lösning i ytterligare förpackningsmodeller (Se figur 1).

Figur 1: Grundmaterialen i Tetra Paks kartongförpackningar i en sprängskiss,

https://www.tetrapak.com/packaging/materials

Förpackningen illustrerad i figur 1 är uppbyggt på förnybart pappersmaterial som är skapat för att ge konsumenterna en stabil och hållbar känsla [8]. Detta kombineras med ett inre lager aluminium som skyddar innehållet från syre och strålning från omgivningen, detta för att inte förstöra smaken i exempelvis mjölk när det stått framme i rumstemperatur under en längre tid [8].

Med hjälp av Tetra Pak Artistry designas varumärket på det yttre lagret med ett holografisk tryck som lyfter upp förpackningen och ger den en lyxigare känsla (Se figur 2). “Tetra Pak Metalized” gav ett nytt inslag av lyx och stabilitet som fångar uppmärksamheten från konsumenterna i matvarubutikerna [9]. Detta kombinerades med den enkla funktionen från den biobaserade skruvkorken som underlättar utportionering av innehållet [10].

2.4 Laborativa verktyg 2.4.1 BioTac

BioTac är en haptisk sensor utvecklad av Syntouch, vars syfte är att efterlikna ett finger, och återskapa ett mänskligt fingers egenskap för känsel med avseende för att kunna översätta och tolka datan.

Figur 3: Exempelbild från BioTacen inre komponenter (Bild: Syntouch Biotac product manual)

Allt från ett fingers exteriör som fingernagel, hud, och interiör som nerver, har ersatts med tekniska motsvarigheter. Huden har exempelvis substituerats med ett silikonlager för att ge hudens mjuka kvalitet. En nagel har även replikerats för att hålla huden på plats tillsammans med två skruvar (Se figur 3). Den teknik som är relevant för projektet är den konduktiva vätskan, som återfinns mellan silikonlagret eller ”huden” och termistorn (resistor som skiftar resistans beroende på temperatur), samt elektroderna. BioTacen utrustas med 19 olika elektroder som har i uppgift att registrera mäta datan för den konduktiva vätskan, vilket sedan skickas vidare till programvaran (Se 2.6.2 BioTac GUI) för att tolkas och översättas. BioTacen kan mäta registrera och mäta data i form av [11]:

● Statiskt vätsketryck (DC tryck)

● Dynamisk vätsketryck/Vibrationer (AC tryck) ● Temperatur (DC temperatur)

● Värmeflöde (AC temperatur) ● Ledningsförmåga

● Avgöra punkt av kontakt ● Uppskatta tri-axelkrafter

● Uppskatta krökningsradie för ett objekt med kontakt ● Urskilja kanter, hörn och plana ytor

● Upptäcka första kontakt ● Upptäcka halka/glid

● Urskilja objekt baserat på textur

● Urskilja objekt baserat på dess komplians

● Urskilja objekt beroende på termiska egenskaper

De olika elektroderna innanför silikonlagret reagerar på konduktiviteten i vätskan. Då BioTac-fingret trycker ner på en yta trycks vätskan undan medan BioTac-fingret deformeras i och med det mjuka lagret av silikon, vilket leder till att mängden vätska minskar, vilket i sin del leder till att konduktiviteten minskar för den utsatta regionen av fingret. Det är på detta sätt BioTacen mäter och registrerar data för känsel [11].

2.4.2 Lloyd Instruments: LRK5K

Lloyden är en dragprovsmaskin som i konjunktion med Biotacen styr dess rörelse i en vertikal riktning. Lloyden har traditionellt andra syften såsom att utföra dragprovstester, kompressionsprov och böjprov, men kommer endast användas i syfte för att förflytta Biotacen och mäta reaktionskrafter.

Dragprovsmaskinen tillkommer med 10 olika lastceller. Dessa celler är för-programmerade att utföra arbeten i räckvidden av 5 N - 5 kN. Då Biotacen endast klarar av krafter på 50 N är de högre cellerna inte lämpliga att använda. Även Lloyden mäter och lagrar data. Lloyden lagrar bland annat motståndskrafter den känner av när den rör sig i någon av riktningarna, se Bilaga I.

2.5 Programvaror

2.5.1 NEXYGENplus PET testing software

NEXYGENplus är ett tilläggsprogram utvecklat av ametektest (Ametek, sensors, test & calibration), som kan registrera bland annat fatstemperaturen, skapa grafer med registrerad data, och automatiskt kalkylera testdata. Via Nexygen går det att anpassa inställningar gällande hastighet, tid och antalet mätpunkter per minut. Då Lloyden kan beräkna punkter från 0.01 till 1016 mm/min [20]. Genererade data utav dessa punkter går enkelt att överföra till Excell. Detta kan sedan översättas till en graf, se Bilaga J.

2.5.2 BioTac GUI

2.5.3 Grippy

Grippy är en programvara utvecklat av forskargruppen mekanik och materialteknik i Örebro universitet med bland annat Christer Korin (nuvarande docent) tillsammans med doktorand Daniel Eriksson. Programmet är utvecklat för att bland annat synkronisera värden från de tryckande krafter genererat av både Lloyden och BioTacens mätningar i en sammanställd graf, men även för att komprimera datan till en lf.xltx fil. Filformatet presenterar datan i text i stället för i en visuell graf, vilket möjliggör överförandet av datan till tredjeprogramsvaror som Excel, för att vidare sortera datan efter tidpunkt och elektrod i rader respektive kolumner.

2.6 Kartongegenskaper och uppbyggnad

Kartong innehåller cellulosafibrer som är de främsta växtfibrerna i alla pappersmaterial. Fibrerna påträffas bland annat i träd och framställs genom att kemiskt koka fram cellulosa från trädet alternativt genom mekaniska operationer [12, 13]. Dessa fibrer binds samman i form av ett nätverk och bildar ett ark. Framställning av papper inleds genom att först späda ut fibrerna som finns i pappersmassan med vatten samt mala dessa i en så kallad mäldberedning [14]. Sedan späds mälden återigen med vatten och sprutas ut på en vira, vilket är en genomsläpplig plastduk utan ände, där malten kan fördelas jämnt. På viran sugs sedan allt överflödigt vatten bort och pappersarket börjar bildas. Denna del i processen kallas för avvattning [12]. Därefter förs arket in i roterande valsar som pressar ut kvarstående fukt och vätska inför torkningen. Framställningen av kartong fungerar på samma sätt fast arket byggs i flera omgångar för att åstadskomma ett tjockare lager av pappersmassa. Vikten för ett ark som bildar en kartongförpackning ligger över 200 g/m2 [13].

Figur 5: Qingxi Steve. Xia, Mechanics of inelastic deformation and delamination in paperboard [15].

MD, CD och ZD motsvarar maskinriktningen, tvärriktningen respektive tjocklekens riktning [15]. Pappersmaterialets egenskaper är helt beroende av papperstillverkningens delprocesser. Fibrerna i kartongen orienterar sig så att majoriteten av fibrerna ligger i maskinriktningen än

tvärriktningen, vilket leder till anisotropi, men även att E-modulen blir cirka tre gånger högre i maskinriktningen till skillnad från tvärriktningen (Se figur 5) [12].

Detta är utav relevans då böjning, vikning eller böj-moment som utförs på kartongen ger olika resultat beroende på i vilken riktning man hanterar den. Kartong är anisotropiska vilket innebär att en kartongförpackning har olika fysikaliska egenskaper i olika riktningar (Se figur 5). Detta bidrar till att fibrerna orienterar sig anistropiskt under processens gång. Ur tabellen framgår det att kartongförpackningen har en elasticitetsmodul som är 300 gånger större längst med maskinriktningen jämförelsevis med tjockleksriktningen (Figur 5).

Figur 6: Graf över hur den relativa luftfuktigheten påverkar fukthalten i papper (Mechanics of Paper products ed. Kaarlo Niskanen).

Grafen i figur 6 beskriver hur den relativa luftfuktigheten i det omgivande klimatet påverkar fukthalten i papper. Detta har en effekt på materialegenskaperna för kartongförpackningar då klimat och omgivning påverkar kartongens materiella struktur. Detta på grund utav att vätskan som finns mellan fibrerna samt inuti fibrerna får fibrerna att svälla eller krympa beroende på den omgivande fukthalten, därav varierar de mekaniska egenskaperna för kartong bl. a elasticitetsmodulen [13, 16].

3 Metod

3.1 Metod inför genomförande av förpackningstester

För att kunna jämföra testerna med varandra måste provexemplaren hanteras på likadant sätt. För att säkerhetsställa att mikrostrukturella förändringar inte uppstår mellan förpackning till förpackning, kommer en och samma person ansvara för hantering av kartongförpackningarna. Kartong som material är viskoelastiskt, och kryper en tid efter belastningar, därför kommer förpackningarna vila i cirka 72 timmar innan testning fortsätter [5]. Efter vilotid kommer testerna utföras genom att placera förpackningarna i dragprovsmaskinen (Lloyden) under BioTac-fingret vid önskad punkt. Tre olika punkter vid tre olika vinklar kommer att testas, totalt 9 prov (Se figur 7). De olika punkterna används som referenspunkter. Detta för att förpackningen inte är symmetrisk, och ena sidan stöds av en big, respektive insticksfil på andra sidan. Placering av BioTac-fingret kommer ske via dragna linjer på ett pappersunderlag. Förpackningen placeras längst dessa linjer med så lite felmarginal som möjligt. Den genererade datan kommer sedan formateras till lämplig fil, för att senare kunna hanteras i Excel.

När all data är sparad kommer fristående metoder för att mäta både omslutning och nedböjning utföras för att sedan jämföras med den genererade datan från BioTacen. Metoden för att bestämma omslutning är uppdelad i två kategorier, kontaktvinkel och omslutningsarea. Metoden för att bestämma kontaktvinkeln kommer ske via en bevisad mätmetod avKwok D.Y & Neumann A.W [17], där bilder kommer tas när förpackningen utsätts för punktlast och analyseras för att bestämma en vinkel för kontakt. Omslutningsarean kommer analyseras genom att fotografera omslutningen som sker när BioTac-fingret förts ner på kartongen. Bilderna kommer sedan importeras till Photoshop, där arean av omslutningen kommer fastställas genom att mäta relevanta avstånd i påverkad area. Förpackningens deformation kommer beräknas med hjälp av formler för balkböjning, ur Formler och tabeller för mekanisk konstruktion av Karl Björk.

3.2 Genomförande

Projektet startade med att författarna vek 20 oresta kartongkapslar (Se figur 8 & 9). Alla kartonger veks av en och samma person för att undvika skiljaktigheter i hur kartongen hanterades.

Figur 8: Orest kartongkapsel.

Figur 8: Vikt kartongförpackning.

För att enklare kunna skilja samt jämföra testerna namngavs varje kartongförpackning beroende på vilken vinkel samt position testerna utfördes på. Själva testet namngavs Enigma, följt av punkten (5A, 3A eller 1A, se figur 7). Vinklarna representerades av +, - eller 0, som står för moturs, medurs respektive vinkelrät. Utfördes ett test vid punkt 5A med vinkel 30 grader medurs kommer datan för detta test dokumenteras som Enigma5A-.

Figur 9: Test 1 av kartongförpackning Enigma 1A0.

Efter att kartongförpackningarna vilat i 72 timmar påbörjades undersökningarna. Varje punkt och vinkel krävde en ny kartong för att undvika avvikelser från tidigare test. Kartongen placerades enligt linjerna ritade på underlaget för att matcha önskad punkt och vinkel (Se figur 9). Lloyden sänktes sedan ner manuellt precis inpå kartongytan, avståndet bestämdes med ögonmått. Denna position nollställdes för att fungera som en startpunkt där testet kom att starta från.

Figur 10: BioTac sensorn i ett nertryckt läge från test 1 Enigma 1A0.

Inför varje test dokumenterades omgivande luftfuktighet, temperatur och tid. Syftet med detta var att inte tillåta testning vid luftfuktighetsvariationer över två procent från det att testerna påbörjades vid. Hade detta skett hade förpackningens egenskaper varierat till att resultaten inte kan jämföras objektivt (Se bakgrund 2.7 och metod 3.1).

Efter att alla tester genomförts på samtliga punkter samlades datan och separerade sedan i kolumner (för elektrod) och rad (för tidpunkt vid uppmätt värde) via Excel, som sker automatiskt. Datan bestod av värden dokumenterade över ett spann på cirka 2052 tidpunkter för 19 separata elektroder, lokaliserade på BioTac-fingret (Se figur 11).

Figur 11: Kartlagda elektroder på Biotacen [14].

Figur 12: Elektrod-data från Biotacen visualiserat som diagram via Excel.

I Excel visualiserades sedan datan inmatad i kolumner och rader via ett diagram (Se figur 12). 3.3 Omslutning

3.3.1 Omslutningsarea

För att mäta omslutningsarean togs två bilder på det nedtryckta BioTac-fingret från två olika positioner. För att tillåta BioTacen sänkas till en bestämd position under en obestämd tid ändrades scriptet i Nexygen (Se teori 2.5.1). Tidigare inställningar som hastighet och nedsträckning bibehålls. De tagna bilderna fördes sedan över till Photoshop för vidare analys. Photoshop användes i detta syfte för att mäta längderna för den resulterande arean, istället för att göra det med penna och linjal.

Analys av måtten i Photoshop utfördes genom att markera omslutningslängderna med en vit färg, och jämföra den resulterande längden i pixlar med en linjal som även fotograferades tillsammans med omslutningen (Se figur 13). Denna metod upprepades för varje position tills att alla omslutningslängder kunde bestämmas.

Figur 13: Analys av omslutningslängd i Photoshop för Enigma3A0.

I figur 13 har den aktuella omslutningen (på BioTacen) markerats med en svart transparent linje, medan längden för omslutningen markerats med vitt. Den vita markeringen förs sedan över till linjalen i bakgrunden, för att bestämma ett exakt mått på längden.

Vidare analys av BioTacen visade att den mest passande geometriska kropp för att beräkna arean via var en ellips. Detta för att fingret i ett nedtryckt tillstånd, pressas ut och formas enligt figur 14. Därför valdes arean för en ellips att representera den aktuella omslutningen via: A = π ∗ a ∗ b

Där a och b representeras i figur 14.

Figur 14: En ellips längdenheter.

Längden a genererades från fotografiet tagen framför BioTacen (Se figur 13 vit markering). Längden b genereras från omslutningslängden från exempelvis figur 16 dividerat med en faktor två.

Efter att omslutningsarean för ellipsen beräknades måste den fristående delen av förpackningen subtraheras, då inte hela BioTac-fingret trycker ned på förpackningen (Se figur 15, område A5).

Detta utfördes genom att anta att ellipsen var hel, sedan subtrahera en sektor beräknat från värden tagna från relevant position på BioTacen (Se figur 15).

Figur 15: Områden för en ellips, rött representerar relevanta areor som utgör den totala omslutningsarean. Svart representerar den sektor som kommer subtraheras.

Figur 17: Sektor längdenheter.

Radien togs fram genom att dividera längden från figur 16 med en faktor två. Vinkeln a ges ett värde av 180o, enligt område A5 för en sektor i figur 15.

3.3.2 Kontaktvinkel

Beräkning av kontaktvinkeln utfördes Kwok D.Y & Neumann A.W [17]. Metoden genomfördes genom att kontaktvinkeln analyserades via en stillbild tagen i mörker direkt inpå BioTac-fingrets för att minimera skuggor som kastas av fingret från andra ljuskällor (Se figur 19).

Figur 18: Före-bild innan mätning av kontaktvinkel.

Figur 19: Bild på BioTac nedtryckt på Enigma3A0 tillsammans med kontaktvinkel.

Efterbilden studerades noga för att urskilja vart kontakten med förpackning slutar för att kunna utgöra i vilken vinkel kontakten börjar och slutar (Illustrerat i figur 20).

Detta utfördes genom att först dra en rak linje via Photoshop där kontakt mellan BioTac och förpackning syns. Sedan placerades en referenspunkt där kontakt av förpackning och BioTac-finger avslutas.

Beräknandet av kontaktvinkeln utvärderades med hjälp av en vinkelskiva i höjd med kontaktytan. Sedan placerades skivan horisontellt med referenspunkten nämnd ovan. Därefter drogs en ytterligare linje för att avgöra vinkeln (Se figur 20).

3.4 Nedböjning

Nedböjningen beräknades enbart via teoretiska ekvationer [19].

En förenkling gjordes för att beräkna nedböjningen, vilket fungerade som grund till de mätvärdena genererade utav de laborativa verktygen. Viktigt att notera med denna förenkling är att hänsyn inte tas till förpackningens big eller insticksfil som kan lokaliseras på kortändarna av förpackningen. Resultatet i sammanhanget kommer då försumma dessa två faktorer vilket har en påverkan på förpackningens nedböjning. Resultatet som genereras av en sådan metod kommer därför vara en förenkling av den egentliga utböjningen.

Bigarna ansågs vara momentfria, och endast verka med en reaktionskraft till en given last. Då förpackningen betraktades som en balk behövdes en översaklig evaluering göras för hur punktlasten påverkas.

En teoretisk modell skapades för att kunna se hur beräkningen på effektivast sätt skulle genomföras, genom att anta last från kortsidan (Se figur 21).

Figur 22: Visuell förklaring för figur 20 i ett praktiskt sammanhang.

Bigarna representerades av momentfria stöd vilket som endast reagerar i vertikal riktning på punktlasten (BioTacen). Ersättandet av bigarna via reaktionsstöd kunde hela lastfallet därför representeras av elementarfall 6 för punktlaster (Se figur 23) [19].

Figur 23: Elementarfall 6 [19].

Beräknandet av nedböjningen på förpackningen, vilket i figur 23 visualiseras som f, behövdes variablerna E (elasticitetmodulen), tillsammans med I (tröghetsmomentet), då a och b är längderna vilket kunde anskaffas från förpackningens dimensioner (Se figur 24) och

Ett annat alternativ är att beräkna styvheten via ISO 5628. Ett standardiserat sätt för att mäta styvheten för kartong.

Tabell 2: Kartongens egenskaper (Se bilaga L).

Metoden beskriven i ISO 5628 utförs genom att klämma fast en kartongremsa med dimensionerna 38*50 mm i ett instrument med en vridande axel. Remsan böjs sedan där den fria änden går i kontakt med en lastcell där kraften registreras proportionellt till kartongens styvhet.

Böjstyvheten kalkyleras sedan med formeln för böjstyvheten enligt ISO 5628, se bilaga H: 𝐵ö𝑗𝑠𝑡𝑦𝑣ℎ𝑒𝑡 = 60 ∗ 𝑙

2

𝜋 ∗ 𝑑𝑒𝑔 ∗ 𝑏∗ 𝐵ö𝑗𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡

Där Deg står för den böjande vinkeln, Böjkraft är det böjande motstånd för den angivna vinkeln (mN), l är remsans längd (m), och b är remsans bredd (m).

Längderna samt krafterna togs från förpackningens faktiska dimensioner och egenskaper (Se figur 23 och tabell 2).

Figur 24: ECMA typ A20.20.03.01. Längder A = 78mm, B = 50mm, H = 110mm, F = 32mm.

Då punktlasten befinner sig på översidan av förpackningen (Se figur 24, A), kan en teoretisk remsa med ett böjande moment på 15o _{implementeras i formeln för Böjstyvhet.}

Den böjande vinkeln ersattes med den använda vinkeln för tabell 2, där böjkraften för ett böjande moment på 15o i maskinriktning är 430 milli Newton, eller 430 * 10-3N. Beräkning av

kartongens böjstyvhet beräknades med dessa parametrar. Därefter skulle böjstyvheten appliceras i ekvationen för nedböjningen enligt figur 23:

𝑓 = 𝐹 ∗ 𝑎 2_{∗ 𝑏}2 3 ∗ (𝐸 ∗ 𝐼) ∗ 𝐿

F står för kraften (punktlasten), f är nedböjning (längdenheter m), a representerar avståndet mellan punktlasten och det vänstra stödet (vänster big) och b för avståndet mellan punktlasten och högra stödet (höger big). Tre är en faktor, och L är balkens totala längd, vilket ersattes med den aktuella längden för förpackningen enligt figur 24 (Längd A).

Dimensionsanalys för elementarfall 6 med utbyte av böjstyvheten enligt ISO:5628 visade på att den nya nedböjningen beräknas i dimensionen m2.

𝑚2 ₌ 𝑁 ∗ 𝑚

2_{∗ 𝑚}2 3 ∗ (𝑚𝑁 ∗ 𝑚) ∗ 𝑚

Detta beror på att ISO standarden beräknar böjstyvhet i kraft dividerat med längdbredden. För att förbigå detta eliminerades bredden från ISO standarden, vilket resulterade i dimensionen: 𝑚𝑁 ∗ 𝑚2 ₌60 ∗ 𝑚

2

𝜋 ∗ 15 ∗ 𝑚𝑁

Detta löste problemet med vilka dimensioner som skulle bestämmas, för att sedan inkorporera allt i elementarfall 6 för nedböjning:

𝑚 = 𝑁 ∗ 𝑚

2_{∗ 𝑚}2 3 ∗ (𝑚𝑁 ∗ 𝑚2_{) ∗ 𝑚}

Den slutgiltiga ekvationen blev då uttryckligen:

𝑓(𝑚) = 𝐹 ∗ 𝑎

2_{∗ 𝑏}2 3 ∗ (60 ∗ 𝑙2

𝜋 ∗ 𝑑𝑒𝑔) ∗ 𝐵ö𝑗 𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡) ∗ 𝐿

De valda enheterna för alla längder är i meter, samt att alla krafterna omvandlades till mN.

4 Resultat

4.1 Kartongtester

Resultaten från de första mätningarna dokumenteras i ett enskilt dokument, där alla data samlades för enkelhetens skull.

Test 1:

Rumstemperatur: 21,4 C o Luftfuktighet (RH): 29 % Kodnamn: Enigma 3A0 Punkt: 3A

Testet utförs på kartong 1, Vinkelrät. Scriptinställningar:

Utsträckning: 10 mm Hastighet: 60 mm/min

Genomsnittlig genomloppstid: 20 sekunder (Lloyden kommer utföra arbetet till att åka tillbaka med 60 mm/min) [D].

Tabell 5: Testresultaten för Lloyd för maxlast och resulterande utsträckning (Se bilaga D).

Dessa tester visar registrerade data för den totala lasten genererad av både Lloyden och Biotacen (Se figur 12). Resterande tester för alla punkter och vinklar finns i bilagor B. Tester för elektrodernas värden gjordes även via Biotacen vilket överfördes till Excel för att plottas ut. Värdena som ges är för varje enskild elektrod och representerar reaktionskrafterna på BioTac-fingret. Eftersom graferna för alla samlade elektroder inte visar datan separat kan det vara väldigt svårt att läsa av specifika elektroder. Vidare analys av figur 12 visade på en drastisk förändring för elektroder 7, 8, 9, 10 och 17. För att enklare få en bild över hur BioTacen reagerat med förpackningen valdes därför att producera grafer som representerade de mest utsatta elektroderna (Se figur 25).

Figur 25: Diagram för elektroder 7, 8, 9, 10 och 17 för Enigma1A0. 4.2 Omslutning

Datan för elektroder: 7,8,9,10,17,18 och 19 samlades in. Detta gjordes för att dessa elektroder ligger i försummande höjd med varandra i BioTac-fingret, skulle andra elektroder implementeras skulle höjdskillnaden behöva inkorporeras. För att kartlägga ut datan i 3d analyserades avståndet mellan elektroderna enligt figur 26.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0.33 0.659999 0.989999 1.319999 1.649999 1.979998 2.309998 2.639998 2.969998 3.299997 3.629997 3.959997 4.289997 4.619996 4.949996 5.279996 5.609996 5.9399 95 6.269995 6.599995 6.929994 7.259994 7.589994 7.919994 8.249993 8.579993 8.909993 9.23 99 93 9.569992 9.899992 _{10.229992 10.559992 10.889991 11.219991 11.549991} 11.87999

Elektrod

-

data 1A0

skapar en yta där datan för varje elektrod sedan får fungera som värden i z-riktning. Detta ger modellen en tredimensionell form som kan analyseras separat.

Då BioTac GUI använder värden i tusen (Se bilaga N) för att värdera konduktiviteten, ersätts elektrod-datan med skillnaden i värde mellan elektrodernas startvärde samt dess lägsta värde. Exempelvis, elektrod 7–10 och 17–19 har ett startvärde och ett slutvärde enligt tabell 6. Tabell 6: Start och slutvärde för elektroderna för test Enigma3A0.

Skillnaden kalkyleras genom att dividera slutvärdet med startvärdet, detta resulterar i en procentenlig skillnad dokumenterad i tabell 7. Denna skillnad görs om till värdesiffror från 0– 10, där 0 står för en skillnad på 0% och tio för 100%. Detta för att skapa en så bra yta som möjligt, samt att det är enklare att arbeta med numeriska värden från 1–10 istället för 1–1000. Tabell 7: Omvandling av elektrod-data.

De resulterande värdena skrivs sedan in som z-värden för att forma ytan till en buktning, enligt tabell 8. Gröna celler står för elektrodernas placering i x-y plan, alla andra värden är en sjunkande funktion för att skapa en buktning, då tomma celler resulterar i att ytan spetsar sig på grund av ofullständiga data (Se figur 27). Den lutande funktionen fungerar endast som en knytpunkt för de olika elektrodernas värden.

Tabell 7: Elektrodernas kartläggning i Excel där z är elektrodernas registrerade värden.

Figur 27: Yta för elektrod-data med ofullständiga data, (utan lutande funktion för att knyta ihop värdena). När en lutande funktion implementerats illustreras en buktning, vilket ger en översiktlig bild på hur elektroderna reagerat under testets genomförande. Resulterande yta för test Enigma3A0 redovisas enligt figur 28.

Figur 28: 3D yta för elektrod-datan inmatad i Excel för punkt 3A0.

Figur 29: Yta illustrerad tillsammans med elektroder.

4.3 Analys av omslutning

Tester för omslutningsarean 1A, 3A, 5A genomfördes. Ytterligare analys genomfördes inte på grund av för många riskfaktorer (Mer om detta i Diskussion 5.1.2).

0 2 4 6 8 10

Yta för E.värde Enigma 3A0

4.3.1 Omslutningsarea för Enigma1A0 Ellipsens area för Enigma1A0, se bilagor E: 2,505𝑐𝑚2 _{= 𝜋 ∗ 1,1 ∗ 0,725}

Subtraherat med sektorn: 0,8256𝑐𝑚2 ₌180

360∗ 𝜋 ∗ 0,725 2

Den totala omslutningsarean för Enigma 1A0: 1,6794𝑐𝑚2 _{= 2,505 − 0,8256}

4.3.2 Omslutningsarea för Enigma3A0

Ellipsens area för Enigma 3A0 blev enligt längderna från figur 28 och 29: 4,1783𝑐𝑚2 _{= 𝜋 ∗ 1,9 ∗ 0,7}

Subtraherat med sektorn för Enigma3A0: 0,7696𝑐𝑚2 ₌180

360∗ 𝜋 ∗ 0,7 2 Den totala omslutningsarean blir då: 3,4087𝑐𝑚2 _{= 4,1783 − 0,7696}

4.3.3 Omslutningsarea för Enigma5A0

Ellipsens area för Enigma5A0 blev utifrån längderna, se bilagor F: 2,4504𝑐𝑚2 _{= 𝜋 ∗ 1,3 ∗ 0,6}

Subtraherat med sektorn för Enigma5A0:

Den totala omslutningsarean för Enigma5A0: 1,885𝑐𝑚2 _{= 2,4504 − 0,5654}

4.4 Kontaktvinkeln

Figur 30: Kontaktvinkel analyserad för Enigma1A0, rättad vinkel ska vara 79 grader.

Figur 31: Kontaktvinkel för Enigma3A0, 170 visar vart kontaktvinkeln träffar gradskivan, men den uppmätta kontaktvinkeln blir 90 – (180–170) = 80 grader.

Figur 32: Kontaktvinkel för Enigma5A0, visar en vinkel på 74,5.

Figur 34: Visar kontaktvinkel för Enigma3A+, med en vinkel på 76,3 grader.

Figur 35: Kontaktvinkel för Enigma5A+, visar två kontaktvinklar tagna från båda sidorna av BioTac-fingret, varför beskrivs nedan.

Figur 35 visar sig vara en unik kontaktvinkel då vinklarna skiljer sig väldigt mycket från varandra. Varför detta uppstår visar sig vid noggrannare analys av bilden, (Se figur 36). 5A är en speciell punkt då den endast stödjs av en insticksflik.

Figur 36: Sprickbildning i förpackning 5A.

Tabell 8: Tabell över alla mätta kontaktvinklar vid varje enskild punkt/förvridning av kartong

4.5 Analys av nedböjning Beräkning av böjstyvhet: 𝐵ö𝑗𝑠𝑡𝑦𝑣ℎ𝑒𝑡 = 60 ∗ 𝑙 2 𝜋 ∗ 𝑑𝑒𝑔∗ 𝐵ö𝑗𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡

Deg ersätts med 15o enligt tabell 2 [L].

Böjkraft ersätts med kraft i maskingriktning (430 mN) enligt tabell 2 [L]. Längden l erhåller sig till längden A (78mm eller 0,078m) i figur 23. Den resulterande böjstyvheten blir då:

60 ∗ 0,078𝑚2

𝜋 ∗ 15𝑜 ∗ (430 𝑚𝑁) = 3,33 𝑚𝑁 ∗ 𝑚 2

5 Diskussion

5.1 Utvärdering av genererade data

Värdering av elektrod-datan var mycket lovande. Precisionen på hur många punkter Biotacen kunde mäta per sekund var till stor hjälp för att bestämma vad det minimala värdet var för varje enskild elektrod. Den genererade datan gav stor översikt över hur ett finger, representerat av BioTacen, interagerar med en kartongförpackning. Mätningen sträckte sig i snitt över 2052 punkter under en tiosekunders period, vilket i betyder att i genomsnitt så läser BioTacen av en mätpunkt per 0,4 millisekunder. Detta hjälpte för att bland annat analysera hur reaktionskrafterna uppfört sig från punkt till punkt och för olika vinklar på en mer djupgående nivå. Detta underlättade bland annat skapandet av ytorna i Excel, då ju mer data till handa hjälper konstruktionen av en 3-dimisionell yta, och lämnar mindre till antaganden.

Ytorna som konstruerades via Excel (Se omslutning 4.2) grundar sig i att översätta den genererade datan till punkter i ett tredimensionellt plan, för att sedan jämföra ytan med andra tester som genomfördes. Då BioTac GUI mäter konduktiviteten i vätskan, kommer alltså mätvärdena sänkas när BioTac-fingret utsätts för reaktionskrafter, då vätskan pressas undan och konduktiviteten minskar. Därför konstruerades ytan i avseende till en procentuell skillnad för datan, för att endast titta på förändringen då rå-datan inte direkt går att översätta på korrekt sätt. Detta betyder också att större skillnader i konduktivitet resulterar i en mindre total yta, då den procentuella skillnaden tas fram genom att dividera det slutliga uppmätta värdet från BioTacen, med startvärdet. Genom att kartlägga alla mätpunkter från BioTacen via Excel kunde resultaten jämföras genom att titta på den totala ytans form och resultaten för kontaktvinkeln. Resultaten visade på att en större yta korrelerade med en mindre kontaktvinkel. Detta beror på att högre reaktionskrafter, vilket resulterar i högre uppmätta skillnader i BioTacen som i sin tur genererar en mindre total yta via Excel. Enigma3A0 kontaktvinkel uppmättes till 80o _{medan Enigma3A+} mättes till 76,3o. Skillnaden går att se via respektives yta kartlagd i Excel:

Figur 39: 3D yta för elektrod-datan inmatad i Excel för punkt 3A+.

Figur 40: Fågel vy av 3D-ytta kartlagd för Enigma3A0.

Series1 Series3 Series5 Series7 Series9 Series11 Series13 Series151050 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415

Yta för E.värde Enigma 3A0

Figur 41: Fågel vy av 3D-ytta kartlagd för Enigma3A+.

För att lättare se skillnaderna har ytorna samlats i figur 42, där den transparanta linjen till höger representerar Enigma3A0. Ytorna antar samma form men en skillnad i storhet går att urskilja.

Figur 42: Den transparanta ytan är Enigma3A0, och den mindre ytan är Enigma3A+.

Series1 Series3 Series5 Series7 Series9 Series11 Series13 Series1550 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415

Yta för E.värde Enigma 3A+

5.2 Omslutningsarea

Analys av omslutningen visade på ett antal faktorer som påverkade slutresultatet. Bland annat förskjutning av kartongförpackning. När förpackningarna placeras på underlaget före nedskjutning av BioTac-fingret, ordnas de efter de dragna linjer fungerande som referenser för den aktuella provpunkten. Detta sker för hand, och förskjutningar uppstår.

Andra faktorn involverar det mätinstrument som fotograferades med omslutningslängderna. Då linjalen inte befann sig bredvid den aktuella längden som mättes, kommer slutlängden vara inkorrekt. Detta beror på att avståndet från längden som mättes och linjalen inte togs i hänsyn, vilket medför i att linjalen inte befinner sig i en 1:1 skala till objektet (Se figur 43). Detta resulterar i en ytters liten felmarginal på cirka en tiondels millimeter per centimeters avstånd, men då linjalens avstånd till omslutningslängden vid varje fotografi inte är densamma finns det en liten felmarginal vid varje beräknad omslutningsarea.

Figur 43: Svart representerar linjal bredvid kartongförpackning, röd med ett avstånd.

Metoden för att avgöra omslutningsarean är alldeles för riskabel att genomföra då den förlitar sig på för många parametrar som involverar den mänskliga faktorn. Framförallt när det involverar små längdenheter finns det hög risk för marginalfel.

I förhållande till varandra uppvisar däremot genererade resultat för omslutningsarean en minskning ju närmare bigen och insticksflik BioTac-fingret befinner sig. Den största

5.3 Kontaktvinkel

Kontaktvinkeln kunde på ett säkrare sätt fastställas. Detta beror dels på att metoden är testad, dels att vinklar inte påverkas av samma parametrar som längder (Skalor och förskjutningar). Då enbart referenspunkterna som används för att ta fram kontaktvinkeln placeras manuellt, reduceras den mänskliga faktorn i resterande delar av metoden, vilket stärker resultatens objektivitet.

5.4 Nedböjning

Analys av nedböjningen ersattes med ett förenklat elementarfall för en böjande balk, vilket endast påverkade den teoretiska ovansidan av balken, i detta fall förpackningen. Utan att ta hänsyn till big respektive insticksfil på vardera sida om kortändarna hos förpackningen. På grund av detta kan endast elementarfall appliceras för punkt 3A0. Däremot går det att anta, enligt datan genererad för de andra punkterna, för hur pass stor skillnad det kommer att bli. För punkt 3A0 visade datan på en total reaktionskraft på 19 N (Se Resultat 4.1). För punkt 1A0 och 5A0 visade Lloyden en maxlast på 25,931N respektive 23,672N. Lloyden beräknar den kraft som den behöver trycka med för att nå sin destination, vilket matas in manuellt, och i detta fall var 10mm. Detta betyder att för punkt 3A, i mitten av kartongförpackningen, behövde Lloyden trycka med ytterligare 19N än vad den skulle göra om den sänktes i tomrum. Detta betyder att kartongförpackningen i punkt 3A0 gav en reaktionskraft på cirka 19N. Med datan tillhanda för de uppmätta reaktionskrafterna i både 1A0 och 5A0, med en skillnad i ökat motstånd på cirka 27% respektive 19% jämfört med 3A0, kan man anta att en beräkning med rätta antaganden för de både punkterna separat med hjälp av elementarfall 6 skulle resultera i en ökad kraft i båda fallen. Ett annat antagande man kan göra är för de båda punkterna, och varför en högre reaktionskraft produceras. Då 3A0 kan lokaliseras i mitten av den nedre delen av kartongförpackningen, ligger den även ett längre avstånd från både insticksfil och big. I Metod 3.4 diskuterades att både big och insticksfil fungerade som stöd, och ju närmare lasten befinner sig någon utav dessa, kommer reaktionskrafterna i samband att öka. Ytterligare antaganden kan inte göras. Resultaten som genererades av nedböjning för 3A0 däremot är godtagbara, och kan ses som tillräckligt objektiva när man utvärderar den generella nedböjningen för kartongförpackningen.

5.6 Fortsatt arbete

För ett tydligare resultat för omslutningsarean bör man använda sig av en mer effektiv metod som minskar riskerna för fel samt ökar precisionen i mätningen av omslutningen. Ett alternativ kan vara med hjälp av en högprecisionskamera som dokumenterar omslutningen i form av fotografier men även film under tiden som Biotacen körs på kartongförpackningen. Dessa fotografier samt filmer kan sedan analyseras vidare i exempelvis Photoshop, för att enklare kunna utvärdera omslutningen. Nedböjningen kan på ett objektivt sätt undersökas med generella hållfasthetsformler och lastfall, vilket genererar tillförlitliga svar, men man bör vara ytterst noga med att dubbelkolla om det egentliga fallet stämmer överens med det som beräknas fram. Ytterligare kan man använda sig av tredjeparts programvaror för att beräkna fram nedböjningen, framförallt programvaran Ansys.

6 Slutsatser

• BioTac tillsammans med Lloyden genererar objektiva och repeterbara data för både omslutningen och nedböjningen, som kan kompletteras med ytterligare analyser via bland annat Excel.

• Analys av omslutningsarea visar på objektiva svar för skillnader mellan de olika punkterna, men kan inte användas för vidare analys då resultatens integritet förhåller sig för mycket på den mänskliga faktorn.

• Kontaktvinkeln minskar ju högre reaktionskrafterna är, vilket även stärks av datan genererad av BioTacen. Datan går även att representera i en 3-dimisionell yta vilket går att jämföra ytterligare med kontaktvinkeln. Dessa analyser går också att bevisa för de olika vinklarna.

• Nedböjningen går på ett objektivt sätt att beräkna via förenklade lastfall, för att generera godtagbara svar för en nedböjning. Denna beräkning går däremot inte att repetera för de olika punkterna utan att ta viss hänsyn till förändringar i strukturen hos förpackningen.

• Analys av kontaktvinkeln gav objektiva och logiska svar oberoende om testerna utfördes via mänsklig handling. Metoden för dessa kan repeteras om syftet är i av samma grad som för detta projekt.

7 Referenser

1. Harradine L. Fakta om universitetet [internet]. Örebro: Örebro Universitet; 2019 [Uppdaterad 2020-11-23; Citerad 2020-04-24]. Hämtad från: https://www.oru.se/om-universitetet/fakta-om-universitetet/

2. Krishna A, Morrin M. Does touch affect taste? The perceptual transfer of product container haptic cues [Internet] Michigan: Michigan University; 2015. [Citerad 2020-04-28]. Hämtad från:

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=2552160

3. FN. Food wastage footprint [Internet]. 2013; Europa: FAO; 2013. [Citerad 2020-04-28]. Hämtad från:

http://www.fao.org/publications/card/en/c/000d4a32-7304-5785-a2f1-f64c6de8e7a2/

4. Mankert E. Förpackningens roll för minskat matsvinn. Skogsindustrierna. [Internet]. 24 oktober 2017 [Citerad 2020-04-30]. Hämtad från:

https://www.skogsindustrierna.se/aktuellt/nyheter/2017/10/forpackningens-roll-for-minskat-matsvinn/ 5. Korin, Christer. Personlig Dialog. Örebro; 2020.

6. Bodö M. Förpackningens roll för klimatpåverkan och energianvändningen i livscykeln för mjölk

[Examensarbete på internet]. Uppsala: Sveriges Lantbruksuniversitet; 2009 [Citerad 2020-05-02]. Hämtad från: http://www.w-program.nu/filer/exjobb/My_Bod%C3%B6.pdf

7. ISO. Sensory Analysis-Methodology-Ranking [Internet]. Genève; ISO; 2006 [Uppdaterad 2016; citerad 2020-05-09]. Hämtad från: https://www.iso.org/standard/36172.html?fbclid=IwAR3R6aOFbf8ls-bTZ7pTWN5qktc3gCrGjBqWc-tLPFeAIEQkGOiPiuKMMTw

8. Tetra Pak AB. Packaging material for Tetra Pak carton packages [Internet]. Lund: Tetrapak; 2020 [Uppdaterad 2020; citerad 2020-05-10]. Hämtad från:

https://www.tetrapak.com/solutions/packaging/packaging-material/materials

9. Tetra Pak AB. Make your package stand out online, [Internet]. Lund: Tetrapak; 2020 [Uppdaterad 2020; citerad 2020-05-16]. Hämtad från: https://innovationcreatesvalue.tetrapak.com/story/make-your-package-stand-out-online/

10. Markwardt S, Wellenreuther F, Drescher A, Harth J & Busch M. Comparative Life Cycle Assessment of Tetra Pak [Internet]. Wilckensstraße, Tyskland: Tetra Pak International SA; 2017. [Citerad 2020-05-18]. Hämtad från:

https://assets.tetrapak.com/static/se/documents/sustainability-downloads/lca%20nordic%20final%20report.pdf

11. Syntouch inc. BioTac Product Manual [Internet]. Montrose, Kalifornien: Syntouch; 2017 [Uppdaterad 2017-08; citerad 2020-05-19]. Hämtad från:

https://www.syntouchinc.com/wp-content/uploads/2018/08/BioTac-Manual-V.21.pdf

12. Ek B. Fakta om massa och papperstillverkning [Internet]. Stockholm: SkogsSverige; 2017 [Uppdaterad 2017-02-28; citerad 2020-05-20]. Hämtad från: https://www.skogssverige.se/papper/fakta-om-papper-och-massa/massa-och-papperstillverkning/papperstillverkning

13. Alava J.A, Niskanen K. The physics of paper [Internet]. Finland: KLC Science and Consulting; 2006. [Citerad 2020-05-21]. Hämtad från:

https://www.researchgate.net/publication/216756320_The_physics_of_paper_Rep_Prog_Phys 14. Korin, Christer. Kartongfysik föreläsning, [Föreläsning]. Örebro: Örebro Universitet; 2020

15. Xia S.Q. Mechanics of inelastic deformation and delamination in paperboard [Doktorsavhandling på Internet]. Massachusetts: Massachusetts Institute of technology; 2002 [Citerad 2020-05-21]. Hämtad från:

https://core.ac.uk/download/pdf/4393148.pdf

16. SvensktTrä. Träets styrka och styvhet [Internet]. Stockholm: Träguiden; 2003 [Uppdaterad 2017-12-14; citerad 2020-05-22]. Hämtad från: https://www.traguiden.se/om-tra/materialet-tra/traets-egenskaper-och-kvalitet/mekaniska-egenskaper1/traets-styrka-och-styvhet/

17. Kwok D.Y, Neumann A.W.Contact angle measurement and contact angle interpretation

[Doktorsavhandling på Internet]. Cambridge: Massachusetts Institute of technology; 1999 [Citerad 2020-05-24]. Hämtad från: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0001868698000876

18. Korin C, Eriksson D, Gerald E.L, Persson C & Korin C. Evaluating the use of a tactile sensor for measuring carton compliance [Internet]. Kalifornien: De Gruyter; 2020 [Citerad 2020-05-25]. Hämtad från: https://cpb-us-e1.wpmucdn.com/sites.usc.edu/dist/a/37/files/2020/09/Evaluating-the-use-of-a-tactile-sensor-1.pdf 19. Björk K. Formler och tabeller för mekanisk konstruktion. Åttonde upplagan. Märsta: Karl Björk förlag;

20. Ametek. User Manual [Internet]. USA: Ametek test & calibration instruments; 2014 [Uppdaterad 2014-05; citerad 2020-05-28]. Hämtad från:

Bilaga A

Bilaga A: Ritning

Karta över Örebro universitet och dess olika hus.

Bilaga B

Bilaga B: Figurer

Graf över last på kartongförpackning 1A0

Bilaga C: Figurer

Graf över last på kartongförpackning punkt 5A

30 grader 90 grader

Bilaga D: Figurer

Graf över last på kartongförpackning punkt 1A

-30 grader

30 grader

90 grader

Bilaga E: Figurer

Graf över last på kartongförpackning punkt 3A

-30 grader

30 grader

Bilaga F: Figurer

Bifogade bilder över foton gällande omslutningsanalysen för punkt 1A0

Bilaga G: Figurer

Bifogade bilder över foton gällande omslutningsanalysen för punkt 5A0

Bilaga H: Figurer

Bilaga I: Figurer

Lloyd-tabell över lastceller,

http://www.lloyd-instruments.ru/pdf/lr5kplus.pdf?fbclid=IwAR1rfwcMdXKD9K4jG49jf__qfSMzsf_teKsVvnDuj_Iu5DSv81P_lamiQ0

Bilaga J: Figurer

Lloyd-hastigheter och precision tabell,

Bilaga K: Figurer

Bilaga L: Figurer

Bilaga M: Figurer

resterande grafer för enskilda tester

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0.32 0.639999 0.959999 1.279999 1.599999 1.919998 2.239998 2.559998 2.87 99 98 3.199997 3.519997 3.83 99 97 4.159997 4.479996 4.799996 5.119996 5.439996 5.759995 6.079995 6.399995 6.719995 7.03 99 94 7.359994 7.679994 7.999994 8.319993 8.639993 8.959993 9.279993 9.599992 9.919992 _10.23 9992 10.559992 10.879991 11.199 99 1

Elektrod

-

data 1A+

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0.33 0.659999 0.989999 1.319999 1.649999 1.979998 2.30 99 98 2.639998 2.969998 3.299997 3.629997 3.959997 4.289997 4.619996 4.94 99 96 5.279996 5.609996 5.939995 6.269995 6.599995 6.929994 7.259994 7.58 99 94 7.919994 8.249993 8.579993 8.909993 9.239993 9.569992 9.899992 _{10.229992 10.559992 10.889991 11.219991 11.549991} 11.87999

Elektrod

-

data 3A0

E7 E8 E9 E10 E17 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0.24 0.48 0.719999 0.959999 1.199999 1.439999 1.679999 1.919998 2.159998 2.39 99 98 2.639998 2.879998 3.119998 3.359997 3.599997 3.839997 4.079997 4.319997 4.559996 4.799996 5.03 99 96 5.279996 5.519996 5.759995 5.999995 6.239995 6.479995 6.719995 6.959994 7.199994 7.439994 7.679994 7.919994 8.159993 8.399993 8.639993

Elektrod

-

data 3A+

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0. 33 0.659999 0.989999 1.319999 1.649999 1.979998 2.309998 2.639998 2.969998 3.299997 3.629997 3.959997 4.289997 4.619996 4.949996 5.279996 5.609996 5.939995 6.269995 6.599995 6.929994 7.259994 7.589994 7.919994 8.249993 8.579993 8.909993 9.239993 9.56 99 92 9.899992 _{10.229992 10.559992 10.889991 11.219991 11.549991} 11.879 99

Elektrod

-

data 5A0

E7 E8 E9 E10 E17 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0.34 0.679999 1.019999 1.359999 1.699999 2.039998 2.379998 2.719998 3.05 99 98 3.399997 3.739997 4.079997 4.419996 4.759996 5.099996 5.439996 5.77 99 95 6.119995 6.459995 6.799995 7.139994 7.479994 7.819994 8.159993 8.49 99 93 8.839993 9.179993 9.519992 9.859992 _{10.199992 10.539992 10.879991 11.2} 19991 11 .559 99 1 11 .899 99 12.23999

Elektrod

-

data 5A+

Bilaga N: Figurer

Elektrod-data för Enigma 3A0 kartlagt via Excel