Kom­plett recy­cling­fä­hi­ge und funk­tio­na­le Verpackungsfolien

Für Ver­pa­ckun­gen kom­men die vie­len posi­ti­ven Eigen­schaf­ten von Kunst­stof­fen zum Ein­satz. Die­se über­zeu­gen durch ihre ein­fa­che Her­stel­lung und ihr gerin­ges Gewicht. Dabei erfül­len sie ihre Haupt­auf­ga­be – die Schutz­wir­kung gegen­über dem Ver­pa­ckungs­gut – exzel­lent: Sie bewah­ren Lebens­mit­tel vor Ver­un­rei­ni­gun­gen, ver­ein­fa­chen deren Trans­port, sind schwer zer­brech­lich, las­sen in vie­len Fäl­len einen Blick auf das Pro­dukt zu und ver­län­gern des­sen Halt­bar­keit deut­lich. Gute Ver­pa­ckun­gen kön­nen daher einen gro­ßen Bei­trag zur Ein­spa­rung von Res­sour­cen und zur Ver­rin­ge­rung der Lebens­mit­tel­ver­schwen­dung leis­ten. Damit die Recy­cling­fä­hig­keit von Ver­pa­ckun­gen wei­ter erhöht wer­den kann, arbei­ten vier Fraun­ho­fer-Insti­tu­te in einem lau­fen­den Pro­jekt dar­an, eine Mono­ma­te­ri­al­fo­lie mit allen für den Pro­dukt­schutz not­wen­di­gen Eigen­schaf­ten zu entwickeln.
Die Vor­tei­le von Kunst­stoff­ver­pa­ckun­gen haben in den letz­ten Jahr­zehn­ten dazu bei­getra­gen, dass sie immer wei­ter­ver­brei­tet wur­den und aus dem All­tag nicht mehr weg­zu­den­ken sind. Gleich­zei­tig tra­gen Ver­pa­ckungs­ab­fäl­le aber auch erheb­lich zur Akku­mu­la­ti­on von Kunst­stof­fen in der Umwelt bei. Wer­den Abfäl­le nicht adäquat ent­sorgt, ver­birgt sich durch die lan­ge Per­sis­tenz die Gefahr einer Anrei­che­rung der ent­spre­chen­den Mate­ria­li­en in der Umwelt mit nega­ti­ven Aus­wir­kun­gen auf die Tier­welt bis hin zum Menschen.

Mono­ma­te­ria­li­en erset­zen Multilayerfolien

Sor­ten­rei­ne Ein­weg­ar­ti­kel, kön­nen in den Recy­cling­kreis­läu­fen gut getrennt und ver­wer­tet wer­den, sofern sie kor­rekt ent­sorgt wer­den. Pro­ble­ma­ti­scher sind soge­nann­te Mul­ti­lay­er­fo­li­en, die aus meh­re­ren, prak­tisch untrenn­bar mit­ein­an­der ver­bun­de­nen Poly­mer­la­gen auf­ge­baut sind. Sol­che Ver­bund­fo­li­en wer­den auf­grund ihrer her­aus­ra­gen­den Eigen­schaf­ten vor allem für die Ver­pa­ckung im Lebens­mit­tel­be­reich, z.B. fer­tig abge­pack­te Käse, Wurst oder Snacks ver­wen­det. Für die­se Mate­ria­li­en bleibt am Ende des Pro­dukt­le­bens­zy­klus prak­tisch nur die ther­mi­sche Ver­wer­tung, wel­che jedoch öko­lo­gisch betrach­tet kei­ne anzu­stre­ben­de Lösung ist – wenn­gleich sie der Ent­sor­gung auf ein­fa­chen Depo­nien oder gar der Ver­schif­fung ins Aus­land vor­zu­zie­hen ist. Der Fokus aktu­el­ler Ent­wick­lun­gen liegt daher auf Mono­ma­te­ria­li­en. Für den Ersatz der Mul­ti­lay­er­fo­li­en wer­den auf dem Markt bereits ers­te Ansät­ze für aus­ge­wähl­te Anwen­dun­gen ange­bo­ten. 

Mono­ma­te­ri­al­fo­li­en mit maß­ge­schnei­der­ten Pro­duk­t­ei­gen­schaf­ten 

Das Recy­cling von Kunst­stoff­ver­pa­ckun­gen auch im Sin­ne der Kreis­lauf­wirt­schaft und einer damit ein­her­ge­hen­den gleich­wer­ti­gen Nut­zung wie das Aus­gangs­pro­dukt steht des­halb auch im Fokus eines der­zeit lau­fen­den Pro­jekts der Fraun­ho­fer-Gesell­schaft. Das Kon­sor­ti­um besteht aus den Fraun­ho­fer-Insti­tu­ten für Orga­ni­sche Elek­tro­nik, Elek­tro­nen­strahl- und Plas­ma­tech­nik FEP in Dres­den, für Sili­cat­for­schung ISC in Würz­burg, für Ver­fah­rens­tech­nik und Ver­pa­ckung IVV in Frei­sing und für Umwelt‑, Sicher­heits- und Ener­gie­tech­nik UMSICHT in Oberhausen.
Die vier Insti­tu­te for­schen unter der Koor­di­na­ti­on des Fraun­ho­fer IVV dar­an, eine kom­plett recy­cling­fä­hi­ge Mono­ma­te­ri­al­fo­lie zu ent­wi­ckeln, die alle Anfor­de­run­gen der Ver­pa­ckungs­in­dus­trie erfüllt. Dazu zäh­len neben mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten z.B. zur Sicher­stel­lung der Sta­bi­li­tät von Stand­bo­den­beu­teln auch Anfor­de­run­gen an die Sperr­wir­kung bezüg­lich Gasen, Dämp­fen und Aro­ma­stof­fen. Zen­tra­le Idee des Pro­jek­tes ist die Tren­nung des Eigen­schafts­pro­fils des zu extru­die­ren­den Poly­mer­gra­nu­lats von den spä­te­ren Pro­duk­t­ei­gen­schaf­ten der Folie, indem das Foli­en­ma­te­ri­al nach­träg­lich gezielt ver­än­dert wird. Gegen­über den bereits ver­füg­ba­ren Lösun­gen besteht die Mög­lich­keit, die Stei­fig­keit nach Bedarf zu erhö­hen und dadurch Mate­ri­al ein­zu­spa­ren. Hier­zu kom­men Tech­no­lo­gien zur Anwen­dung, die in-line zur Foli­en­ex­tru­si­on ein­ge­setzt wer­den kön-nen und deren Pro­duk­ti­vi­tät daher nicht redu­zie­ren. So wird die Her­stel­lung recy­cling­fä­hi­ger Foli­en unter Bei­be­hal­tung bis­he­ri­ger Pro­duk­ti­ons­kos­ten ermöglicht.