Lösungen für vollständig wiederverwertbare Kunststoff-Monomaterialien vorgestellt

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Live-Demonstration der angepassten Verpackungslinie GEA SmartPacker CX400 Quatro Seal (Foto: GEA)

Düsseldorf — Nach Untersuchungen der MacArthur Foundation gelangen lediglich 14 Prozent der weltweit eingesetzten Kunststoffverpackungen in Recyclinganlagen, während 40 Prozent auf Deponien landen und ein Drittel in empfindlichen Ökosystemen. Mit diesem Thema befasste sich Ende letzten Jahres das „Circular Packaging Event“, das ein Konsortium führender Technologieunternehmen in den Niederlanden bei GEA in Weert veranstaltete.

Hier präsentierten Experten aus der Industrie die neuesten Entwicklungen der The-Full-PE-Laminate-Lösung sowie anderer vollständig recycelbarer Monomaterialien und tauschten sich über Recyclingeigenschaften und Möglichkeiten für ein zweites Leben der Kunststoffverpackungen aus. Eine der wichtigsten Innovationen, die auf der Veranstaltung vorgestellt wurden, ist die neue Barrierelösung für vollständig recycelbare Monomaterialien, die für flexible Lebensmittelverpackungen geeignet ist. Denn nachhaltige und recyclingfähige Verpackungen werden im Markt für flexible Verpackungen sowohl für Markeneigentümer als auch für Endverbraucher immer wichtiger, weshalb die Kunststoff- und Verpackungsindustrie nach Wegen sucht, um letztendlich zu einer Monomaterialstruktur zu gelangen, die das Recycling erleichtert.

Aktuelle Strukturen können nicht wiederverwertet werden, da in der Struktur gemischte Polymere verwendet werden, etwa Barriere- oder bedruckte Substrate/Folien, die typischerweise mit PET enthalten, laminiert auf Dichtstoffsubstrate, die nach Anwendung aus PE, OPP oder CPP bestehen. Es ist nicht einfach, eine vollständige PE-Barrierelaminatstruktur zu liefern, da die mechanischen Eigenschaften von PE nicht für Bahntransport, Stabilität und Umwandlung optimiert sind und die Hitzeempfindlichkeit der Folie zusätzliche Herausforderungen bei der Verwendung von vakuumbeschichteten Barriereschichten mit sich bringt.

The-Full-PE-Laminate

Die The-Full-PE-Laminate-Lösung von Borealis und Borouge ist ein Konzept, das den Wandel in der flexiblen Kunststoffverpackungsindustrie vorantreibt. Es basiert auf der unternehmenseigenen Borstar-Technologie für bimodales Polyethylen (PE) in Kombination mit der MDO (machine direction oriented)-Verarbeitungstechnologie. The-Full-PE-Laminate-Verpackungslösungen sind ebenso leistungsfähig wie andere flexible Verpackungsstrukturen und dienen als 100-prozentiger Ersatz für Folien-Lösungen aus Multimaterialien in Beuteln und Verpackungen. Besonders überzeugend ist, dass die aus den The-Full-PE-Laminatverpackungen gewonnenen Rezyklate ohne Effizienzverlust für wertvolle Endprodukte verwendet und sogar zur Herstellung von PE-Folienprodukten eingesetzt werden können.

Bedeutung von recycelbaren Verpackungen

Darüber hinaus gab Henkel weitere Einblicke in die wachsende Bedeutung der Recyclingfähigkeit in der flexiblen Verpackungsindustrie. Sowohl aus der Sicht eines Markeninhabers für Laundry & Care Produkte als auch als Technologieführer für Klebstoffe und Beschichtungen präsentierte Henkel verschiedene Verpackungsdesignlösungen und Konzepte für eine Kreislaufwirtschaft, beispielsweise Full-PE-Laminate für Waschmittel oder Megaperls-Beutel mit recycelten Kunststoffen, und hob die Rolle von Klebstoffen und Beschichtungen in einer Kreislaufwirtschaft hervor. Umfangreiche Tests, durchgeführt von Henkel, Partnern und anderen Marktakteuren, haben erfolgreich gezeigt, dass PU-beschichtete Folien unter Verwendung von aufeinander abgestimmten Folien zu hochwertigen Sekundärmaterialien recycelt werden können.

Lösung auf vollständig recycelbarer PE-Folie

Im Rahmen des Kooperationsprojekts mit den anderen Partnern nutzte Bobst seine weltweit führenden Kompetenzzentren Bobst Manchester und Bobst Italia, um eine schlüsselfertige Komplettlösung für die Konvertierung der neu geschaffenen MDO-PE-Folie zu liefern. Die Folie wurde zunächst auf einer neuen Bobst K5 EXPERT Metallisierungsanlage mit AlOx beschichtet, dann mit einer Bobst CL 850D Beschichtungs- und Kaschiermaschine mit einem einzigartigen Barriere-Decklack versehen, auf einer neuen RS 6003C HS Tiefdruckmaschine bedruckt und schließlich auf einer für AlOx-Prozess optimierten CL 850D Maschine laminiert. Die neue Verpackungslösung muss nicht nur recycelbar sein, sondern auch Barriereeigenschaften erfüllen, die denen von metallisiertem PET (OTR – 1 cm³/(m²d) & WVTR – 1 g/(m²d)) entsprechen, und Bobst ist nun auf dem Weg, diese wichtige Marktanforderung zu erfüllen.

Herstellung von Standbodenbeuteln (SUP)

Das neue Material wurde an der vertikalen Schlauchbeutelmaschine (VFFS = vertikales Formen, Füllen und Versiegeln) von GEA-Experten in Weert getestet, die mit der Adaption der Verpackungsanlage GEA SmartPacker CX400 Quatro Seal für die Nutzung des neuen Folienmaterials betraut waren. Jacques Timmermans, der zuständige GEA Produktentwickler, sagte: „Wir haben es geschafft, unsere Verpackungslinie für die flexible PE-Folie so anzupassen, dass wir nun im kontinuierlichen Betrieb arbeiten können, ohne Geschwindigkeit oder Effizienz einbüßen zu müssen. Full-PE-Laminate läuft hervorragend auf dem zweireihigen Spezialprofil von GEA mit zwei eingelegten Gummidichtungsprofilen.“

Recycling von Produktionsabfällen

Wann immer es in der Designphase möglich ist, Verpackungen hinsichtlich der Recyclingfähigkeit weniger kompliziert zu gestalten, wirkt sich dies auch positiv auf die Verwertung von Produktionsabfällen aus. Die Materialkosten bei der Herstellung von Verpackungen machen etwa 80 Prozent der gesamten Produktionskosten aus. Damit ist die Verwertung der Produktionsabfälle, die bis zu 30 Prozent betragen können, entscheidend für eine wirtschaftliche Verpackungsherstellung. Die Verwertung kann intern durch den Verpackungshersteller oder durch Verwerter, die diese industriellen Produktionsabfälle verwenden, erfolgen. „Bei Monomateriallösungen können die jeweiligen Regranulate für ein breiteres Anwendungsfeld im nächsten Produktleben genutzt werden, z. B. können die Full-PE-Laminatbeutel erneut für Folienanwendungen eingesetzt werden, was mit PET/PE-Verpackungen nicht möglich ist“, so die Erema-Experten.

Wiederverwertung nach Verbrauch durch Konsumenten

Ein Test in der Sortieranlage SUEZ Rotterdam zeigt, dass die überwiegende Mehrheit der getesteten Platten als Folie erkannt und in eine Fraktion aussortiert wurde, die an spezialisierte PP/PE-Folienrecycler verkauft wird. Diese Wertstoff-Aufbereiter erleben derzeit Ertrags- und Qualitätseinbußen durch das Vorhandensein von Mehrschichtverpackungen in der Folienfraktion. Die Qualität der mehrlagigen Verpackungsabfallfraktion wird durch Verwendung von Full-PE-Laminate deutlich gesteigert. Auch in industriellen Sortieranlagen können aus technischer Sicht diese Full-PE-Beutel mit der PE-Folienfraktion aussortiert werden. Es kann aber auch sein, dass es mit der Mischfolienfraktion gesammelt wird. In diesem Fall sind Monomateriallösungen in der Regel ein Beitrag, um diese Fraktionen zu vereinfachen.

Quelle: GEA Group Aktiengesellschaft