Folienhersteller

Folienhersteller und ihre Produkte

Als Folien werden Produkte von wenigen µm Stärke bis zu mehren Millimetern Stärke bezeichnet. Von Folienherstellern werden vielfältige Materialien verarbeitet, um Folien herzustellen. Kunststofffolien werden häufig aus petrochemischen Grundstoffen, also aus Erdöl hergestellt. Es gibt aber auch Folien aus nachwachsenden Rohstoffen wie Zellulose oder Stärke. Auch die Produzenten von Metallfolien oder Folien auf Papierbasis werden als Folienhersteller bezeichnet. In diesem Text solle es aber um die Folienhersteller gehen, die Kunststofffolien im weitesten Sinne herstellen, auch wenn die Grundstoffe nicht künstlich, sondern nachwachsend sind.

Typen und Materialien von petrochemischen Kunststofffolien

Folienhersteller produzieren ein breites Spektrum an Folien für unterschiedliche Anforderungen aus Grundstoffen, die aus Erdöl stammen. Zu den wichtigsten Materialien zur Folienherstellung zählen:

• Polyethylen (PE) in unterschiedlichen Qualitäten als LDPE, HDPE oder LLDPE. Die vorangestellten Abkürzungen bedeuten „Low Density", „High Density" und „Linear Low Density" und stehen für weich und flexibel, steif und fest und eine Mischform aus beiden Qualitäten. Die Folien werden für Verpackungen, Beutel, Agrarfolien und viele weitere Anwendungen verarbeitet.

• Polypropylen (PP) wird als BO-PP, also eine biaxial orientierte Folie, für Lebensmittelverpackungen, Etiketten und viele weitere Anwendungen genutzt.

• Polyester (PET) wird in den allermeisten Fällen ebenfalls als biaxial orientierte Folie, also BO-PET verarbeitet. Die Folien sind hitzebeständig, dimensionsstabil und zugfest. Sie eignen sich für vielerlei Verpackungslösungen und sind ideal für technische Anwendungen.

• Polyvinylchlorid (PVC) ist wegen der enthaltenen Chlorverbindungen aus vielen Anwendungen etwa im Lebensmittelbereich verschwunden. Die transparente, dehnbare und sehr stabile Folie wird aber für Anwendungen die langlebig sind, zum Beispiel im Bau- oder Dekobereich, immer noch vielfältig verwendet.

• Ethylen-Vinylacetat (EVA) ist ein sehr variables Material, das insbesondere als Zwischenfolie in Verbundglasscheiben und für Solarmodulverkapselungen eine wichtige Rolle spielt.

• Polyamid (PA) wird vor allem verwendet, um anderen Folien bestimmte Eigenschaften wie mechanische Festigkeit oder Tiefziehfähigkeit zu verleihen. Sie dient außerdem als Aroma- und Gasbarriere und sorgt für hohe Durchstoßfestigkeit, insbesondere bei Vakuumverpackungen.

Typen und Materialien von biobasierten und kompostierbaren Folien

Folienhersteller sehen sich mit einer zunehmenden Nachfrage nach Folien aus nachwachsenden Rohstoffen konfrontiert, die im Idealfall auch kompostierbar sein sollen. Hier einige der gängigsten Materialien:

• Polyactid (PLA), umgangssprachlich auch Polymilchsäure genannt, ist ein Material, das aus Milchsäure und Maisstärke gewonnen wird. Die daraus hergestellte PLA-Folie ist lebensmittelecht und die gute Transmissionsrate für Feuchtigkeit macht sie für den Einsatz im Lebensmittelbereich besonders geeignet. Aber auch im Non-Food-Bereich werden die kompostierbaren Folien zur Verpackung oder als Sichtfenster verwendet.

• Di-Acetat-Folie wird aus in Aceton gelösten Holzfasern hergestellt. Die ebenfalls kompostierbare Folie verfügt über einen guten, natürlichen Anti-Fog-Effekt und wird daher ebenfalls in der Lebensmittelverpackung breit angewendet, aber auch für technische Anwendungen verwendet.

• Triacetat-Folie wird wie Di-Acetat-Folie aus Holzfasern hergestellt, die aber in Dichlormethan gelöst werden. Die Folie wird insbesondere in technischen Spezialanwendungen und im optischen Bereich verwendet. Folien aus Triacetat sind nur bedingt kompostierbar.

• Zellulosehydrat wird ebenfalls aus dem Grundstoff Zellulose gewonnen. Das auch als Zellglas oder Glaspapier bezeichnete Produkt ist vor allem unter seinem Markennamen Cellophan bekannt. Es ist ebenfalls kompostierbar, aber auch über das Altpapier oder thermisch entsorgbar. In der Verpackungsindustrie gewinnt es im Moment aus Umweltgründen wieder an Bedeutung, nachdem das älteste Folienmaterial in den 1950er Jahren von petrochemischen Folien weitgehend verdrängt worden war.

Metallisierte Folien und Verbundfolien

Durch Laminieren, Beschichten oder Bedampfen mit Aluminium, anderen Materialien oder durch Verbund verschiedener Folienmaterialien produzieren Folienhersteller Folien für spezielle Anwendungen. Die Barriereeigenschaften werden an die Verwendung der Produkte angepasst. Der Schutz vor Sauerstoff, Licht, UV-Strahlung oder Feuchtigkeit wird durch die zusätzlichen Schichten einer Kunststofffolie gezielt verändert. Folienhersteller müssen hierbei ein komplexes Zusammenwirken unterschiedlichster Materialien und Zusatzstoffe berücksichtigen.

Die Aufgaben des Folienherstellers im Zusammenwirken der Industrie

Folienhersteller befassen sich mit der Materialentwicklung und Rezeptur von Folien. Sie wählen geeignete Rohstoffe aus und kombinieren sie mit Additiven, Zusatzstoffen, Farben und anderen Materialien. Die Herstellung der Folien erfolgt durch verschiedene Verfahren wie Extrusion, Gießen, Blasen oder Kalandrieren. Auch die Veredelung der Folien durch Bedrucken, Beschichten, Laminieren oder Prägen gehört zum Angebotsumfang der meisten Folienhersteller. Weitere wichtige Aufgabe eines Folienherstellers ist die Qualitätssicherung, um gesetzliche Vorgaben aus dem Gesundheits- oder Umweltbereich und vom Kunden angeforderte Produktmerkmale gesichert umzusetzen. Eine weitere, wichtige Aufgabe des Folienhersteller ist die anwendungstechnische Beratung für Kunden aus unterschiedlichen Branchen. Dabei geht es um die Produktmerkmale, aber auch um die Verarbeitungsmöglichkeiten für die angebotenen Folien, sowie um geforderte Zertifizierungen und Umweltstandards.

Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen an Folienhersteller

Folienhersteller haben strenge Auflagen gesetzlicher Art und hohe Qualitätsstandards einzuhalten, insbesondere wenn die produzierten Folien in sensiblen Bereichen wie Lebensmittelverpackung oder Medizintechnik eingesetzt werden. Wichtige Bereiche, die beachtet werden müssen, sind:

• Lebensmittelechtheit gemäß EU-Verordnung 10/2011 in Europa oder FDA-Regularien auf dem US-amerikanischen Markt, die festlegen, welche Eigenschaften eine Folie haben muss, die mit Lebensmitteln in Berührung kommt

• Dafür müssen standardisierte Migrationstests durchgeführt werden, die ein Folienhersteller durch eine Konformitätserklärung zu bestätigen hat

• Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff, Wasserdampf, Licht, UV-Strahlung müssen dokumentiert werden

• Mechanische Eigenschaften wie Reiß- und Durchstoßfestigkeit, Dehnung, Temperaturbeständigkeit und Dimensionsstabilität werden vom Folienhersteller in Produktdatenblättern dargestellt

• Ebenso müssen Folienhersteller ihren Kunden über Eigenschaften wie Glanz, Transparenz und andere optische Eigenschaften oder die Bedruckbarkeit Auskunft geben können

• Für technische Anwendungen spielen die elektrischen Eigenschaften der unterschiedlichen Folien eine wichtige Rolle

• Zunehmende Bedeutung gewinnen Kompostierbarkeit, Recyclingfähigkeit und Nachhaltigkeit von Folienmaterialien und damit Zertifizierungen wie ISO 14001 zum Umweltmanagement oder ISCC PLUS zur Transparenz von Lieferketten

Bedeutung der EU-Gesetzgebung für Folienhersteller

In verschiedenen Verordnungen und Gesetzen versucht die EU den Plastikverbrauch zu begrenzen. Zur Umsetzung müssen Folienhersteller in verschiedenen Bereichen innovative Lösungen finden. Die angestrebte Kreislaufwirtschaft erfordert die Recyclingfähigkeit von Produkten und die Entwicklung von Monomaterial-Lösungen, die nach dem Prinzip Design-for-Recycling funktionieren. In den einzelnen Produkten müssen die Kunststoffanteile reduziert werden. Stattdessen soll der Einsatz von biobasierten oder papierbasierten Alternativen vorangetrieben werden. Zur Kontrolle der Produktion, aber auch zur Effizienzsteigerung ist die weitgehende Digitalisierung der Produktion erforderlich. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen Folienhersteller Nachhaltigkeit mit Leistungsfähigkeit und mit der Wirtschaftlichkeit ihrer Produkte in Einklang bringen.

Moderne Folienhersteller investieren viel Geld und Manpower in Forschung und Entwicklung. Ein großer Teil des Marktes wird zwar nach wie vor mit Folien aus klassischen, petrochemischen Materialien wie PE, PP oder PET abgedeckt, allerdings werden nachhaltige Alternativen immer wichtiger. Recyclinglösungen, Alternativen aus nachwachsenden Rohstoffen und intelligente Materialkonzepte gewinnen immer mehr an Bedeutung. Getrieben wird diese Entwicklung einerseits durch gesetzliche Vorgaben auf nationaler Ebene oder von der EU, andererseits auch durch ein verändertes Verbraucherverhalten und die Nachhaltigkeitsziele, die von vielen Firmen verfolgt werden.

Nachhaltigkeitsziele für Folienhersteller durch Innovationen realisieren

Ziel der Nachhaltigkeitsbemühungen von Folienherstellern ist es, den Materialeinsatz ohne Funktionalitätsverlust zu reduzieren. Mit dünneren Folien, die aber identische oder sogar verbesserte mechanische und/oder chemisch-physikalische Eigenschaften aufweisen, können Ressourcen eingespart werden. Dafür werden Folienrezepturen optimiert, innovative Additivkombinationen erarbeitet und neue Extrusionstechnologien entwickelt. Außerdem wird versucht Materialien mit einem höheren Anteil an Rezyklaten zu entwickeln. Mechanisch recycelte Kunststoffe oder chemisch recycelte Grundstoffe werden gezielt in neue Folienstrukturen integriert. Die Sicherstellung gleichbleibender Qualität bei geringerem Ressourcen- und Energieverbrauch ist Ziel dieser Forschungsbemühungen.

Folienhersteller erarbeiten Monomaterial-Verbundlösungen

Ein wichtiges Thema in der Entwicklung neuer Materialien sind Monomaterial-Verbundlösungen. Während klassische Folien mit guten Barriereeigenschaften oft aus mehreren, schwer trennbaren Schichten aus unterschiedlichen Materialien bestehen, setzen moderne Konzepte auf die sortenreine Verwendung eines recycelbaren Materiales. Durch Beschichtungen, Plasmabehandlungen oder andere innovative Verfahren lassen sich auch mit Monomaterialien hohe Sauerstoff- und Wasserdampfbarrieren erreichen. Folienhersteller, die auf Monomaterialien setzen erleichtern das Recycling erheblich und leisten damit einen Beitrag zu einer modernen Kreislaufwirtschaft.

Folienhersteller verstärken die Digitalisierung

Die Digitalisierung von Produktionsprozessen ist ein wichtiger Bestandteil der Innovationsbemühungen von Folienherstellern. Produktionsparametern wie Temperatur, Druck, Schichtdicke oder Oberflächenqualität werden kontinuierlich automatisch erfasst und kontrolliert. Automatisierte Sensoren und Inline-Messsysteme helfen dabei, den Ausschuss zu minimieren und die Energieeffizienz zu steigern. Prozessoptimierung auf laufend erhobener Datenbasis verbessert und beschleunigt die Betriebsabläufe und vereinfacht Dokumentationspflichten gegenüber Behörden und Kunden.

In diesen Bereich fällt auch die Integration intelligenter Funktionen in die Produkte der Folienhersteller. Auf Folien gedruckte Elektronik, in Folien integrierte RFID-Tags oder temperaturanzeigende Indikatoren eröffnen neue Möglichkeiten in den Bereichen Logistik, Produktsicherheit oder Rückverfolgbarkeit von Produkten. Diese sogenannten „Smart Packaging“-Lösungen verbinden spezifische Materialeigenschaften mit digitaler Technologie.

Folienhersteller produzieren vermehrt Spezialfolien

Folien, die mit Spezialfunktionen ausgerüstet sind, gewinnen am Markt zunehmend an Bedeutung. In der Medizintechnik sind oftmals Folien mit antimikrobieller Oberfläche erforderlich. In der Landwirtschaft kommen UV-Licht blockierende Agrarfolien zum Einsatz. Für elektronische Bauteile sind auf der einen Seite antistatisch ausgerüstete Folien erforderlich, für andere Anwendungen werden elektrisch leitfähige Folien benötigt. In der Bauindustrie werden Folien als Dampfbremse oder als Dampfsperre gebraucht, ebenso wie Abdichtungsfolien für ganz unterschiedliche Anforderungen. In der Lebensmittelindustrie werden Folien mit Barrierewirkung an ganz unterschiedliche Produktanforderungen angepasst. Dabei stehen die Verbesserung der Haltbarkeit, der Produktschutz, die Barrierewirkung, aber auch die Produktpräsentation im Fokus der Folienhersteller.

Folienhersteller nutzen biobasierte Drop-in-Lösungen

Unter biobasierte Drop-in-Lösungen versteht man Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, die aber mit herkömmlichen Materialien produktidentisch sind. Das hat den Vorteil, dass vorhandenes Maschinenmaterial nicht umgerüstet werden muss, um die Folien zu verarbeiten. Das gilt etwa für BIO-PP (Polypropylen) oder BIO-PE (Polyethylen). Sie können auf den gleichen Maschinenparks laufen wie die petrochemisch basierten Materialien vorher. Der Einsatz von biobasierten Drop-in-Lösungen bei Folienherstellern verbessert CO2-Bilanzen, ohne dass Produktionsprozesse vollständig umgestellt werden müssen.

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