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Was ist die Einführung von KunststoffFFilme?

Kunststofffolien stellen eine grundlegende Klasse von Polymermaterialien dar, die sich durch ihre dünne, flexible Beschaffenheit und ihre große Oberfläche auszeichnen. Diese technischen Materialien werden durch die Verarbeitung von Polymerharzen – entweder aus Erdöl oder zunehmend auch aus erneuerbaren Quellen – zu Endlosfolien mit präzise kontrollierter Dicke, Breite und mechanischen Eigenschaften hergestellt. Der globale Markt für Kunststofffolien ist seit seiner Entstehung Mitte des 20. Jahrhunderts exponentiell gewachsen. Die aktuelle Jahresproduktion liegt weltweit bei über 100 Millionen Tonnen.

Die Vielseitigkeit von Kunststofffolien beruht auf ihrer einzigartigen Kombination von Eigenschaften: Sie sind leicht und dennoch langlebig, flexibel und dennoch robust sowie je nach Rezeptur transparent oder undurchsichtig. Diese Eigenschaften, kombiniert mit relativ niedrigen Produktionskosten, haben Kunststofffolien in nahezu allen Bereichen der modernen Industrie und des täglichen Lebens unverzichtbar gemacht. Von der Frischhaltung von Lebensmitteln bis hin zur Herstellung fortschrittlicher flexibler Elektronik erfüllen Kunststofffolien Funktionen, die für den Endverbraucher oft unsichtbar, aber für die Produktleistung und Nachhaltigkeit entscheidend sind.

Jüngste Fortschritte in der Materialwissenschaft haben die Einsatzmöglichkeiten von Kunststofffolien weit über ihre traditionellen Funktionen hinaus erweitert. Zu den Innovationen gehören Folien, die ihre Eigenschaften als Reaktion auf Umwelteinflüsse verändern, biologisch abbaubare Alternativen zu herkömmlichen Kunststoffen und Hochleistungsbarrierefolien mit beispiellosen Schutzeigenschaften. Gleichzeitig hat das wachsende Umweltbewusstsein die Entwicklung geschlossener Recyclingsysteme und biobasierter Folienmaterialien vorangetrieben, die ihre Leistungsfähigkeit beibehalten und gleichzeitig die Umweltbelastung reduzieren.

Welche Art von Kunststofffolie?

Am weitesten verbreitete Filme

Polyethylenfolien sind die am häufigsten verwendete Kunststofffolie und machen über 40 % des gesamten Folienverbrauchs aus. Haupttypen und Eigenschaften von Polyethylenfolien:

1. Polyethylenfolie niedriger Dichte (LDPE)

LDPE-Folien zeichnen sich durch ihre Flexibilität, Transparenz sowie ihre ungiftigen und geruchlosen Eigenschaften aus. Sie sind hervorragend wasserbeständig, feuchtigkeitsabweisend und chemisch stabil und eignen sich daher für die Verpackung von Lebensmitteln, Arzneimitteln und Produkten des täglichen Bedarfs. LDPE-Folien verfügen zudem über gute Heißsiegeleigenschaften und werden häufig als Heißsiegelschichten in Verbundfolien eingesetzt. Sie weisen jedoch eine geringe Hitzebeständigkeit auf und eignen sich nicht für Verpackungen, die bei hohen Temperaturen gekocht werden.

2. Polyethylenfolie hoher Dichte (HDPE)

HDPE-Folien sind härter, halbtransparent und weiß. Sie weisen im Vergleich zu LDPE eine höhere Zugfestigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Ölbeständigkeit auf. HDPE eignet sich für langlebige Verpackungs- und Industriefolien, weist jedoch eine geringere Transparenz und einen geringeren Glanz auf.

3. Lineare Polyethylenfolie niedriger Dichte (LLDPE)

LLDPE-Folien vereinen die Flexibilität von LDPE mit der Festigkeit von HDPE und bieten hervorragende Dehnbarkeit und Durchstoßfestigkeit. Sie werden häufig für Stretchfolien, Schrumpffolien und Verpackungsfolien verwendet und eignen sich daher ideal für die automatische Hochgeschwindigkeitsverpackung.

4. Metallocen-Linear-Polyethylenfolie niedriger Dichte (mLLDPE)

mLLDPE-Folien werden mithilfe von Metallocenkatalysatoren hergestellt und bieten im Vergleich zu herkömmlichem LLDPE eine höhere Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit und Transparenz. Sie ermöglichen eine Reduzierung der Foliendicke um über 15 % und senken so die Materialkosten. mLLDPE wird häufig für Gewächshausfolien, Hochleistungsverpackungsfolien, Schrumpffolien und hochwertige Verpackungsmaterialien verwendet.

Andere Kunststofffolien

1. Polypropylenfolien (PP): Sie zeichnen sich durch ihren hohen Schmelzpunkt (160–170 °C) aus und eignen sich daher für Heißabfüllungen und mikrowellengeeignete Verpackungen. PP-Folien bieten eine hervorragende chemische Beständigkeit und werden häufig für die Verpackung von Snacks und Sterilisationsfolien für medizinische Geräte verwendet.

2. Polyvinylchloridfolien (PVC): Sie werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Transparenz und Bedruckbarkeit geschätzt, ihre Verwendung nimmt jedoch aufgrund von Umweltbedenken ab. Verbleibende Anwendungen sind Blisterverpackungen und einige Frischhaltefolien.

3. Polyesterfolien (PET): Dank ihrer hohen Zugfestigkeit und thermischen Stabilität sind PET-Folien unverzichtbar für flexible Elektronik, Magnetbänder und Lebensmittelverpackungen mit hoher Barrierewirkung. Biaxial orientiertes PET (BOPET) weist besonders verbesserte mechanische und Barriereeigenschaften auf.

Spezialpolymerfolien:

1. Polyamid (Nylon): Außergewöhnliche Sauerstoffbarriereeigenschaften für die Lebensmittelkonservierung

2. Polyvinylidenchlorid (PVDC): Hervorragende Feuchtigkeits- und Sauerstoffbarriere

3. Polymilchsäure (PLA): Eine aufkommende biobasierte Alternative mit Kompostierbarkeit, die jedoch traditionell durch ihre Sprödigkeit eingeschränkt ist. Jüngste Fortschritte haben flexible PLA-Folien hervorgebracht, indem Polyether-Weichmacher direkt in die Polymerkette integriert wurden.

Herstellungsverfahren für Kunststofffolien

1. Blasfolienextrusion: Das vorherrschende Verfahren für PE-Folien. Dabei wird geschmolzenes Polymer durch eine runde Düse extrudiert, zu einer Blase aufgeblasen und abgekühlt, um einen Schlauch zu bilden, der zu einer Doppelschichtfolie flachgedrückt werden kann. Dieses Verfahren bietet ausgewogene mechanische Eigenschaften in Längs- und Querrichtung.

2. Gießfolienextrusion: Polymerschmelze wird durch eine Flachdüse auf eine gekühlte Walze extrudiert. Dadurch entstehen Folien mit außergewöhnlicher Klarheit und gleichmäßiger Dicke. Häufig bei PP- und PET-Folien, bei denen die optischen Eigenschaften entscheidend sind.

3. Kalandrieren: Wird hauptsächlich für PVC-Folien verwendet. Dabei wird die Polymermischung durch eine Reihe beheizter Walzen geführt, um eine präzise Dickenkontrolle zu erreichen. Kalandrierte Folien haben typischerweise eine bessere Oberflächenbeschaffenheit, aber weniger gleichmäßige mechanische Eigenschaften über die gesamte Breite.

4. Lösungsgießen: Wird für Spezialfolien verwendet, bei denen extreme Gleichmäßigkeit oder Wärmeempfindlichkeit eine Schmelzverarbeitung ausschließen. Das Polymer wird in einem Lösungsmittel gelöst, auf ein Band gegossen und getrocknet, um eine Folie zu bilden – gängige Methode für einige biologisch abbaubare Folien und Membrananwendungen.

5. Biaxiale Orientierung: Folien werden sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung gedehnt, entweder sequenziell (Spannrahmen) oder gleichzeitig (Blasenverfahren). Dadurch werden Festigkeit, Transparenz und Barriereeigenschaften deutlich verbessert. Biaxial orientierte PP- (BOPP) und PET-Folien (BOPET) sind Industriestandards für Hochleistungsverpackungen.

Neue Trends und Innovationen bei Kunststofffolien

Die Kunststofffolienindustrie entwickelt sich weiter und legt dabei großen Wert auf Nachhaltigkeit, Leistung und Effizienz. Einige bemerkenswerte Trends sind:

1.PFAS-freie Gleitmittel:Nachhaltige Gleitmittel, die auf per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) verzichten und sowohl Leistungsanforderungen als auch Umweltbelange berücksichtigen.

2. Nachhaltigkeitsinitiativen: Unternehmen wie Fox Packaging haben PFAS erfolgreich aus allen flexiblen Verpackungen entfernt und folgen damit den allgemeinen regulatorischen und branchenweiten Trends. Die US-amerikanische FDA hat freiwillige Verpflichtungen zur Entfernung von PFAS aus Lebensmittelverpackungen erwirkt und so zu einer deutlichen Reduzierung der PFAS-Belastung in Lebensmitteln beigetragen.

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