BOPET – stabile Kunststofffolien für die Verpackungsindustrie und Industrieanwendungen

Der Wortbestandteil BO steht für biaxial orientiert. Bei Folien bedeutet das, dass die Folien nach dem Produktionsprozess sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung gedehnt werden. Der Fachausdruck für dieses Verfahren lautet „recken“. BO-PET Folie ist also eine Folie, die in beiden Richtungen gereckt wurde. Durch das Reckverfahren verändert sich die Molekularstruktur der Folie: Ungeordnete Polymere werden in Zugrichtung ausgerichtet, was zu einer höheren, mechanischen Zugfestigkeit führt. Zudem kann beim Reckvorgang die erwünschte Folienstärke erreicht werden.

Zur Reckung in Längsrichtung wird der Folienfilm über mehrere, beheizte Walzen geführt, die sich immer schneller drehen. Dadurch wird die Folie monoaxial gereckt. Für eine biaxiale Reckung wird die Folie anschließend über eine Querreckanlage geführt. Viele miteinander verbundene Kettenkluppen fassen dabei die Folie seitlich. Die Ketten verlaufen zunächst parallel in eine Vorwärmzone, in der die Folie auf die passende Recktemperatur gebracht wird. In der eigentlichen Reckzone erhöht sich der Abstand zwischen den beiden Ketten kontinuierlich, bis die Folie auf den gewünschten Reckgrad gedehnt wurde. Nach dem Ofen verlaufen die beiden Ketten im erhöhten Abstand wieder parallel. In dieser Abkühlphase werden die erreichten Eigenschaften der Folie fixiert. Von diesem Zeitpunkt an kann von BO-PET Folie gesprochen werden.

Das Reckverfahren verändert und verbessert bei BO-PET Folien nicht nur die mechanischen Eigenschaften wie Reißfestigkeit und Stoßfestigkeit. Auch Produkteigenschaften wie das Diffusionsverhalten, die Kältebeständigkeit oder optische Eigenschaften lassen sich dadurch an bestimmte Verwendungszwecke anpassen. In Kombination mit weiteren Verfahren wie dem Einbringen von Füllstoffen oder Additiven, der Acrylat-Vorbehandlung oder der Kombination mit anderen Folienarten lassen sich weitere Optimierungen der Folieneigenschaften erreichen.

BO-PET Folien sind überaus zäh, reißfest, hitzefest und zeichnen sich durch sehr gute Planlage aus. Deswegen finden sie in verschiedensten Bereichen der Druckindustrie Anwendung: Als Montagefolien, als Trägerfolie im Flexodruck oder als bedruckbare Folie im Offsetdruck und Siebdruck. Inkjetfilm aus BO-PET Folie wird in Inkjetdruckern als Positivfilm eingesetzt. Diverse Industrieanwendungen und viele Bereiche der Medizintechnik setzen auf die strapazierfähigen BO-PET Folien. Kaschierungen und Etiketten werden daraus hergestellt. Elektroisolierfolien aus BO-PET werden in Transformatoren, Drosseln oder Relaisspulen verbaut sowie in Generatoren, Magneten oder bei der Kabelproduktion. Für Sichtfenster in Verpackungen vor allem im Lebensmittelbereich aber auch in anderen Einzelhandelsbereichen wie Werkzeug, Handwerkerbedarf oder Tierfutter werden die lebensmittelechten BO-PET Folien verwendet.

Da BO-PET Folien aus Monomeren hergestellt werden, die aus Erdöl gewonnen werden und die Folien nicht kompostierbar sind, ist die Umweltbilanz auf den ersten Blick nicht gut. Das ändert sich, wenn man auf die Recyclinganstrengungen im Bereich von PET schaut. Auch in der Folienproduktion können inzwischen nennenswerte Anteile von recyceltem Material eingesetzt werden, was die Energiebilanz und den Wasserverbrauch in der Herstellung verbessert. Interessant sind Forschungen, die drauf abzielen, gebrauchtes PET enzymatisch zu depolymerisieren, das heißt in seine Grundbestandteile zu zerlegen. Dieses Verfahren könnte auch bei Folien und Textilien die Recyclingquote erhöhen. Die gewonnenen Monomere wären uneingeschränkt zur Neuproduktion von BO-PET Folien geeignet.

rPET ist PET, das aus Recyclingprozessen gewonnen wird. Ein Einsatz von bis zu 50 Prozent rPET bei der Produktion von BO-PET Folien ist inzwischen technisch möglich. Da PET nur eine sehr geringe Aufnahme von Fremdstoffen aufweist, kann Folie mit Recyclinganteil sogar für Lebensmittelfolie verwendet werden. Die weitere Erhöhung des rPET-Anteils im Produktionsprozess von Folien ist derzeit Ziel vieler unterschiedlicher Forschungsansätze.

BOPET Folie ist ebenfalls eine PET-Folie, nur ist sie biaxial orientiert, wofür der Wortbestandteil BO steht. Das bedeutet, dass die Folien in Laufrichtung und quer zur Laufrichtung gedehnt werden, nachdem sie als PET-Folie produziert worden sind. Dieses auch als „recken“ bezeichnete Verfahren verändert die Molekularstruktur der Folie. Die zunächst ungeordneten Polymere richten sich durch das Reckverfahren aus. Das führt zu höherer, mechanischer Belastbarkeit der Folien. Auch andere Eigenschaften der Folien wie Transparenz, Kältebeständigkeit und weitere lassen sich durch das Reckverfahren beeinflussen. Außerdem wird beim Reckvorgang die Folienstärke erreicht, die für die jeweilige Anwendung der BOPET Folie gebraucht wird.

Neben Reißfestigkeit, guter Hitze- und Kältebeständigkeit ist die Dimensionsstabilität der BOPET Folien eine wichtige Eigenschaft für vielerlei Anwendungen. Durch das Reckverfahren, bei dem die Folie am Ende unter Spannung kontrolliert gekühlt wird, werden auch die Dimensionseigenschaften der Folien fixiert. Das ist wichtig für alle Druckanwendungen und viele weitere Anwendungsbereiche. Erhöhte Transparenz gegenüber einfachen PET-Folien ist ebenfalls eine wichtige Eigenschaft von BOPET Folie. Gute Isolationseigenschaften ermöglichenden den Einsatz in der Elektro- und Elektronikindustrie sowie bei der Kabelproduktion.

Im Reckverfahren wird die PET-Folie zunächst erwärmt und dann über eine Reihe von Walzen geleitet, die sich zunehmend schneller drehen. Dadurch wird die Dehnung in Längsrichtung erreicht. In der Querreckanlage wird die Folie anschließend seitlich von miteinander verbundenen Kettenkluppen erfasst. In einer Vorwärmzone verlaufen die Ketten zunächst parallel. Ist die Folie wieder auf die passende Temperatur erwärmt, wird der Kettenabstand kontinuierlich bis auf das erwünschte Maß erweitert. Anschließend verlaufen die Ketten wieder parallel, bis die Folie abgekühlt ist und dadurch die Eigenschaften der Reckung fixiert werden. Nun kann die Folie als fertige BOPET Folie aufgewickelt werden.

Das direkte Wiedereinbringen von verschmutzten PET-Industrieabfällen und PET-Flakes aus dem Flaschenrecycling wird durch die Weiterentwicklung von Extrudern mit hoher Entgasungs- und Dekontaminationsleistung verbessert. Mit der Schmelzreinigung direkt im Extruder werden vorgeschaltete Reinigungsschritte überflüssig gemacht. So können selbst stark verschmutzte und/oder feuchte Reststoffe ohne Vorbereitung verarbeitet werden. Feste Störstoffe werden nach diesem ersten Schritt in einem rotierenden Schmelzefilter aus der Schmelze entfernt. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche PET-Qualitäten erzeugen, aus denen zumindest teilweise wieder BOPET Folie hergestellt werden kann. Ein wichtiges Forschungsfeld bei den Recyclingbemühungen im Bereich PET ist die enzymatische Depolymerisierung von PET. Gelingt es auf diese Weise, das gesammelte PET in seine Grundbestandteile zu zerlegen, steht einer Verarbeitung zu hochwertigen Neuprodukten – auch BOPET Folie – nichts mehr im Wege.