NABENHAUER FOLIEN FÜR DIE INDUSTRIE

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1 Folien und Verpackungsinformationen Übersicht Qualitätsanforderungen an Verpackungen 1) Dichtigkeitseigenschaften Wasserdichtigkeit Wasserdampfdichtigkeit Gasdichtigkeit Aromadichtigkeit Öl- und Fettdichtigkeit Lichtdichtigkeit 2) Festigkeitseigenschaften Zugfestigkeit (Bruchlast) Durchstoßfestigkeit Ein- und Weiterreißfestigkeit Knick- und Rillfestigkeit Dehnung 3) Verarbeitungstechnische Eigenschaften Heißsiegelfähigkeit Verklebbarkeit Bedruckbarkeit Planlage Blockfreiheit 4) Allgemeine Anforderungen physiologische Unbedenklichkeit Chemikalienbeständigkeit Beständigkeit gegenüber Bakterien und Schimmelbefall Alterungsbeständigkeit niedriger Preis niedrige Keimbelastung

2 Barriereeigenschaften Die Pyramide der Barriereeigenschaften: Verbunde: lichtdicht sauerstoffdicht wasserdampfdicht gerecktes PP mit AL und PE, Ionomer gerecktes PA mit AL und PE, Ionomer gerecktes PET mit AL und PE Verbunde hohe Sauerstoff- und besonders hohe Wasserdampfbarriere Lichtschutz transparent mit hoher Sauerstoffdichtigkeit und Wasserdampfdichtigkeit transparent mit mittlerer Sauerstoffdichtigkeit und hoher Wasserdampfdichtigkeit transparent mit geringer Sauerstoffdichtigkeit und hoher Wasserdampfdichtigkeit mit metallisiertem Polyester mit spezieller metallisierter BOPP-Folie (Walothen high barrier CM 16 MHB) Verbunde gerecktes PA/EVOH/PA mit PE gerecktes, PVOH lack., PET mit PE Verbunde gerecktes, PVDC lack., Soix, Alox, PVPC, PP mit PE gerecktes PA mit PE gerecktes, PVDC lack., PET mit PE BOPP PE EVA Ionomer

3 Beispiele für Schichtkomponenten von Verbundfolien Komponente: Trägerfolien/ Trägerschichten Kunststoff/Werkstoff PET, PP, PA Barriereschichten PVDC, EVOH, Alox Aluminium- oder Siox-bedampfung (Metallisierung) Aluminiumfolien Heißsiegelschichten PE (LD,HD, PE-LLD) Etylen-Vinylacetat-Copolymere, Ionomere, PP Haftvermittlungsschichten Kleber (Kleberkaschierung) Primer (Extrusionsbeschichtung) Ionomere, EVA

4 Trägerfolienbedingte Eigenschaften Verbundfolie Zellglas-Verbundfolien Polyester (opet)- Verbundfolien Polyamid(PA)- Verbundfolien Polypropylen(PP)- Verbundfolien Polyvinylchlorid(PVC)- Verbundfolien Eigenschaften Nicht witterungsbeständig, geringe mechanische Festigkeit, gute Barriereeigenschaften bei niedriger Luftfeuchte Hohe mechanische Festigkeit, witterungsbeständig, kältebeständig, hitzebeständig, wasserunempfindlich, gute (mit zusätzlichen Barriereschichten sehr gute) Barriereeigenschaften Sehr hohe mechanische Festigkeit, witterungsbeständig, kältebeständig, hitzebeständig, wasserunempfindlich, je nach Dicke gute bis sehr gute Barriereeigenschaften, die sich bei höherer Luftfeuchte etwas verschlechtern. upa-verbundfolien sind dehnbar und sehr gut thermoformbar. Hohe mechanische Festigkeit (nur opp), witterungsbeständig, kältebeständig (nur opp), mäßig hitzebeständig, wasserunempfindlich, ausgezeichnete Wasserdampfbarriere, ohne zusätzliche Barriereschicht sehr hohe Sauerstoff- und Aromadurchlässigkeit. PVC-Verbunde sind im Gegensatz zu vorgenannten Hartverbunde. Sehr hohe Steifigkeit, geringe Gas-und Wasserdampfdurchlässigkeit, geringe Kälteund Hitzebeständigkeit, sehr gut thermoformbar

5 Einflüsse der Herstellungsverfahren auf die Eigenschaften von Verbundfolien Verfahren Besonderheiten und Auswirkungen Kleberkaschierung Polyolefine ab 20 µ Dicke, ggf. mit Gleit- und/oder Antiblockmittel sind als Heißsiegelschicht und für alle Trägerfolien möglich Dicke Kleberschicht (und ggf. Polyolefine höherer Dichte) ergeben höhere Steifigkeit, Kleber einfärbbar Transparente Verbunde sind relativ klarsichtig und homogen Rollneigungsarme Fertigung möglich geruchsneutral Extrusionskaschierung Polyolefine (siehe oben) als Heißsiegelschicht möglich Hitzempfindlichere Trägerfolien (OPP,PVC) sind weniger geeignet. Die Heißsiegelschicht kann dünn (preiswert) sein Dünne Primerschicht(und PE-LD als Zwischenschicht) möglich, deshalb flexibler. nicht rollneigungsfrei Produktionsbedingter, leichter PE-Geruch Extrusions- und Coextrusionsbeschichtung PE-LD und Ionomere (Dicken ab ca. 10 µ) als Heißsiegelschicht möglich Hitzeempfindlichere Trägerfolien (OPP, PVC) sind weniger geeignet wegen dünner Primerschicht sehr flexibel zur Schlupfverbesserung leichte Puderung oder Mattierung der PE-Oberfläche empfehlenswert transparente Verbunde weniger homogen und klarsichtig Produktionsbedingter, leichter PE-Geruch (bei Coex günstiger) Coextrusion Flachfolien-Coextrusion wird vorwiegend für Hartfolien angewandt. Schlauchfolien-Coextrusion hauptsächlich zur Herstellung von PA/PE-Verbunden

6 Coextrusionsfolien oder Kaschierung? Eigenschaften/Merkmal Kaschierfolie Coexfolie Bemerkungen Kombinationsmöglichkeit X z.b. Verbunde mit orientierten und metallisierten Folien Zwischenlagenbedruckung X Bei Coextrusionsfolie nur freiliegend Weich, elastisch, Thermoformbarkeit, Rückschrumpf Wechselwirkungen mit dem X X Thermoplastischer Haftvermittler - dünnerer Klebstoff Migration von Monomeren (Isocyanat, Lösungsmittel) Füllgut Oberflächenphänomene X Antisiegeleffekte durch Migration von Restmonomeren aus den Klebstoffen Planlage, Maschinenlaufeigenschaften Herstellkosten/Produktionsaufwand X X Kritisch bei nicht symmetrischen Strukturen und Verwendung unterschiedlicher Polymere im Coextrusionsverfahren Mehrere Fertigungsstufen bei Kaschierfolien, sowie Einhaltung von Aushärtezeiten Recyclefähigkeit X Je nach Materialaufbau Schichtdicken X 3-lagen-Coextrusionsfolie von 8 µ im Hygienebereich Anzahl der X Produktionsstufen X= verfahrens- oder anwendungstechnisch vorteilhaft

7 Prinzip des Kaschierverfahrens - am Beispiel einer Triplex-Kaschiermaschine- Kleberaushärtung 1 Faktoren, die die Kleberaushärtung beeinflussen: Temperatur Anstieg Beschleunigung Absinken Verzögerung Kleberauftragsgewicht Anstieg Verzögerung Luftfeuchtigkeit Absinken Verzögerung Risiken bei der Verarbeitung von Verbunden mit nicht vollständig ausgehärteten Klebern: 1. Teleskopieren von Großrollen durch Schrumpfen, Querwellenbildung 2. Thermische Belastbarkeit ist nicht gegeben 3. Folge: Verschiebungen und Delaminationen 4. Bei Vakuumverpackungen: erhöhte Weichzieher 5. Wechselwirkung Kleber-Füllgut; Geschmacks-, Geruchsveränderungen 6. Gehalt an aromatischen Aminen im Verbund 7. Physikalische Eigenschaften wie Kaschierfestigkeit und Reibung können nicht abschließend geprüft werden.

8 1 Einführung in die Druckverfahren 1.1 Begriffe nach DIN Allgemein (DIN 16500) Drucktechnik: Gesamtgebiet der Wiedergabe von Informationen durch Drucken (Herstellung von Druckerzeugnissen). Die Drucktechnik gliedert sich die Teilbereiche: Druckformherstellung Drucken Druckweiterverarbeitung Drucken: Vervielfältigen, bei dem zur Wiedergabe von Informationen Druckfarbe auf einen Bedruckstoff unter Verwendung eines Druckbildspeichers aufgebracht wird. Druckverfahren: Die sich in technologischer Funktion unterscheidenden Arten des Druckens. Nach Funktion der Druckform werden folgende Hauptdruckverfahren unterschieden: Hochdruck Flachdruck Tiefdruck Durchdruck Begriffe für den Hochdruck (DIN 16514) Hochdruck: Druckverfahren, bei dem die druckenden Stellen der Druckform höher liegen als die nichtdruckenden Stellen. Man unterscheidet: Buchdruck Flexodruck Indirekter Hochdruck Hochdruckform: Druckform, bei der die druckenden Stellen erhöht liegen. Man unterscheidet plane, gerundete, und zylindrische Hochdruckformen.

9 1.1.3 Begriffe für den Tiefdruck (DIN 16528) Tiefdruck: Druckverfahren, bei denen die druckenden Stellen der Druckform vertieft liegen. Man unterscheidet: Rakeltiefdruck: Vor dem Druck wird die Druckfarbe von den nichtdruckenden Stellen der Druckform durch eine Rakel entfernt. Stichtiefdruck: Die Druckfarbe wird von den nichtdruckenden Stellen der Druckform durch eine Wischvorrichtung entfernt. Tiefdruckform: Druckform zum Übertragen von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff, wobei die druckenden Stellen vertieft liegen. Die Form kann plan oder gebogen (Druckplatte) oder zylinderförmig (Druckzylinder) sein Begriffe für den Flachdruck (DIN 16529) Flachdruck: Druckverfahren, bei denen die druckenden und nichtdruckenden Stellen der Druckform in einer bzw. nahezu ein einer Ebene liegen. Die Verfahren beruhen auf dem physikalisch-chemisch gegensätzlichen Verhalten bestimmte Oberflächen (druckfarbenannehmend/druckfarbenabstoßend). Differenziert wird weiter nach: direktem Flachdruck indirektem Flachdruck Flachdruckform: Druckform, bei der die druckenden Stellen die Druckfarbe annehmen und die nichtdruckenden Stellen die Druckfarbe abstoßen, wobei beide in einer bzw. nahezu in einer Ebene liegen. Flachdruckformen können sein: Metalldruckplatten (Mono- und Mehrmetalldruckplatten) Folien aus nicht technischen Werkstoffen. Lichtdruckplatten Lithographiesteine

10 1.1.5 Begriffe für den Durchdruck/Siebdruck (DIN 16610) Siebdruck: Druckverfahren, bei denen die druckenden Stellen der Druckform siebartig geöffnet sind Begriffe für den Digitaldruck Digitaldruck: Druckverfahren, bei dem die digitale Bildinformation entweder direkt auf den Bedruckstoff übertragen wird, oder als latente Information auf einem Übertragungszylinder vorliegt. 1.2 Hochdruck Der Hochdruck ist das älteste Druckverfahren und beruht auf dem Prinzip, dass ein erhabenes Relief mit Druckfarbe eingefärbt wird. Durch Anpressen des eingefärbten Reliefs gegen einen Bedruckstoff wird ein Teil der Druckfarbe von dem Relief auf den Bedruckstoff übertragen. Aufgrund dieser Technik handelt es sich um ein direktes Druckverfahren. Verschiedene Varianten von Hochdruckverfahren Grundprinzip des Hochdrucks

11 1.4 Tiefdruck Der Tiefdruck ist das einfachste Druckverfahren und muss aufgrund der Einsatzgebiete getrennt werden. Es wird unterschieden zwischen Illustrationstiefdruck (Druck von Zeitschriften) und Verpackungstiefdruck. Daneben wird Tiefdruck in speziellen Bereichen, z.b. Dekordruck, Tapetendruck, durchgeführt. Verschiedene Varianten des Tiefdruckverfahrens. Grundprinzip Tiefdruck

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