Der 41. Inno-Talk widmete sich der Einordnung und dem Potenzial faserbasierter Materialien in der flexiblen Verpackungsindustrie. Moderator Julian Thielen begrüßte Experten des Fraunhofer IVV und der Innoform-Partner, um innovative technologische Ansätze vorzustellen, die Papier für Hochbarriere-Anwendungen und komplexe Formgebungen nutzbar machen.
Transfermetallisierung auf Papier (Marius Jasdinszki, Fraunhofer IVV)
Marius Jasdinszki präsentierte die indirekte Metallisierung (Transfermetallisierung) als Lösung für die Herausforderungen, die Papier als Substrat im Vakuumprozess bietet.
- Der Prozess: Statt das Papier direkt zu bedampfen, wird eine Barriere- und Releaseschicht auf eine glatte PET-Trägerfolie aufgebracht und metallisiert.
- Die Anwendung: Diese Schichten werden gegen das Zielsubstrat kaschiert, bevor die PET-Folie wieder abgezogen wird.
- Vorteile: Das Verfahren umgeht Probleme wie die Restfeuchte, die Hygroexpansion und die Substratrauheit des Papiers im Vakuum.
- Ergebnisse: Es wurden beeindruckende Barrierewerte erreicht; bei Sauerstoff lagen diese teilweise unter der Messgrenze, bei Wasserdampf im Bereich von 0,1 Gramm pro Quadratmeter und Tag im Laminat. Selbst bei extrem dünnem 25-Gramm-Papier blieb die Sauerstoffbarriere stabil unter 1.
Dry Fiber Molding (Dr. Tobias Beiss, ILLIG)
Dr. Tobias Beiss stellte das Dry Fiber Molding-Verfahren vor, welches die Herstellung tiefer, dreidimensionaler Papierprodukte ohne den Einsatz von Prozesswasser ermöglicht.
- Technologie: Aus einem trockenen Faservlies (Airlaid) werden durch patentierte Preforming- und Forming-Schritte steife Verpackungsteile gepresst.
- Ziehtiefe: Das Verfahren ermöglicht Ziehtiefen von bis zu 120 mm, was etwa der Tiefe eines Standard-Joghurtbechers entspricht.
- Nachhaltigkeit: Laut einer CO₂-Studie verursacht Dry Fiber im Vergleich zu Kunststoffschalen (PP) nur etwa ein Viertel der Emissionen.
- Vorteile: Der Prozess ist im Vergleich zum nassen Faserformen (Wet Fiber) deutlich energieeffizienter und spart massiv Wasser ein.
- Barriere-Optionen: Für den Einsatz im Lebensmittelbereich können die Teile laminiert oder mittels Coating-Verfahren (z. B. Spray Coating) behandelt werden.
Diskussion und Ausblick
In der abschließenden Runde wurde die Recyclingfähigkeit beider Ansätze diskutiert. Während die Metallisierung durch die Wahl der Schichten (z. B. AlOx statt Aluminium) für den Papierkreislauf optimiert werden kann, liegt der Fokus beim Dry Fiber Molding auf der Einhaltung der 5%-Grenze für Polymere, um im Papierstrom verwertbar zu bleiben.
Die nächste Tagung zum Thema
Transkript
Herzlich willkommen zum einundvierzigsten Inno-Talk. Heute mit dem Thema „Faserbasierte Flexpacks, Papier und mehr“. Jawohl, Innoform. Wir kommen ja eigentlich von der Folie, von den Kunststoffen, Polyolefinen, PET, alles drumherum, aber vermehrt eben auch faserbasierte Materialien. Das versuchen wir heute in diesem Inno-Talk einmal einzuordnen.
Wir haben hier zwei interessante Gäste mit zwei, ja, sehr speziellen Themen, die wir tatsächlich so nicht in unsere eigentliche Agenda für die Inno-Fiber im April reinbringen könnten und dachten wir: „Okay, geben wir dem Ganzen einen eigenen Raum“, weil’s das eben auch so verdient hat. Zum Beginn: Das ist eine kostenlose Veranstaltung, ne, aber was, die kann nicht so kostenfrei sein.
Kostet natürlich alles, was wir hier an Technik, an Partnern und Möglichkeiten haben Geld und das ist dank unserer Sponsoren dann möglich. Wir haben jetzt auch mit dabei Tesa, freut uns sehr, willkommen an Bord. Und ja, herzlichen Dank an alle, die wir hier stehen haben, dass das so in der Art möglich ist. Ich möchte ein bisschen aufmerksam machen auf die Netzwerkmöglichkeiten, die wir haben. Sie sehen hier im Bildschirm auf der Inno-Talk-Seite direkt unten drunter eben die Kontaktmöglichkeiten.
Ihr seht, wer hier sich registriert hat, wer online dabei ist. Und ja, durchs Ausklappen könnt ihr euch auch immer die jeweiligen Adressen dann ziehen und deshalb, ja, eingeladen, hier aktiv zu netzwerken. Ich schicke auch ein paar Grüße nach Oldenburg an die Kollegen vom Innoform Testservice, ne. Hier haben wir die Möglichkeiten, Folien auf alle möglichen Weisen zu testen, Migrationen zu prüfen, Wasserdampfdurchlässigkeiten, spezifische Migration, allgemeine Migration.
Das kommt natürlich alles auch für funktionelle Papiere, mehr und mehr, oder gewinnt das an Relevanz. Und hier können wir auch entsprechende Prüfungen anbieten. Und dann probieren wir gerade einiges bei den Podcasts aus und da ist auch euer Feedback gefragt. Ähm, gerne mal reinhören. Wir haben die Flexpack News, ist ein ganz neues Format, in dem wir aktuelle Nachrichten quasi mit einem aktuellen Gast wirklich für die Flexpacker einsortieren. Wir haben auch KI-generierten Content.
Das heißt, wir haben kurze Schnipsel, in denen wir, ja, spezielle Themen-Deep Dives auch in einem speziellen KI-eingesprochenen Format rausgeben. Hier auch gerne mal reinhören und dann was ganz Neues: unser Audio-Feature. Wir haben das Inno-Meeting 2026 aus Osnabrück einmal, ja, recht audiophil begleitet und das Thema Flexpack 2030, wo geht da die Reise hin? Quasi ein Recap der Veranstaltung da einmal zusammengefasst. Ist was Spannendes geworden. Gerne das Feedback zu all diesen drei Formaten.
Das gebt ihr am einfachsten, indem ihr reinhört und wenn’s nicht gefällt, aufhört oder Feedback gebt, Bescheid sagt, freue ich mich sehr drüber. Und deshalb, es geht rein, in den heutigen Tag. Ich habe schon gesagt, wir haben die Inno-Fiber anstehen. Am 15./16. April werden wir in Osnabrück, ja, den faserbasierten Verpackungen, den Papierverpackungen für die Flexpack eine eigene Bühne geben.
Und ja, wenn ihr noch nicht angemeldet seid, kann ich nur empfehlen, hier noch mal reinzukommen und der heutige Tag gilt eigentlich so, so ein bisschen dem Anteasern. Wir haben heute mit dabei Marius Jasdinski vom Fraunhofer IVV und er wird uns zeigen, wie wir mit Transfermetallisierungen, ja, Barrierschichten oder Barrierewerte erreichen können, die wir sonst bisher nur von den Folien kennen. Und wir haben auch mit dabei Dr. Tobias Beiß von ILIC.
Dry Fryer Technologie für Faserverpackungen
Tobias ist dort verantwortlich für die Dry-Fiber-Technologie, um, ja, faserbasierte, ja, Budgetverpackungen herzustellen. Und ich lade auch einmal ein, das Slido mitzumachen. Ähm, wir werden das im Vortrag auch haben, also im Vortrag von Marius und Tobias. Und, ich habe so einen kleinen Einstieg mal hier vorbereitet. Gerne über den Slido-Code, also ihr kennt das, viele kennen das schon. Wir haben slido.com. Dort entweder den Code eingeben /INT für Inno-Talk oder kurz den QR-Code scannen, ne.
Das haben wir bei Corona alle sehr gut gelernt, wie wir die Dinger benutzen müssen. Und deshalb meine Frage heute zum Einstieg wäre einmal: Wo geht eurer Meinung nach der Weg für Papier in der Flexpack-Industrie hin? Ne, geht der ganz nach oben? Ne, wird alles, was Papier sein kann, zu Papier werden? Ist es, ja, ein Mittelmaß, wie es so häufig ist? Ne, werden sich gewisse Materialien finden?
Hat jede Verpackung, jedes Produkt, jede Maschine seinen speziellen Bedarf und da wird es irgendwann ein, ja, gut ausgeglichenes Mittelmaß geben? Oder ist dieser Hype schon komplett vorbei, ne? Hatten wir eine Hochphase jetzt, wo die ersten Tests liefen, haben gemerkt, das wird alles zu dick und zu teuer und, ja, sind wir über diesen Hype schon drüber? Ich bin mal gespannt, was gesehen wird. Ja, aktuell haben wir ein fast eindeutiges Ergebnis für den Mittelpart. Wir haben dreißig, die jetzt schon abgestimmt haben.
Wir können mal ein bisschen nachabwarten und spielen, aber das, mmh, ja, scheint das Schweizer Modell zu werden und alle sind ein wenig neutral in der Mitte. Doch spannend zu sehen. Ich hätte gedacht, dass vielleicht viele nach ganz oben ziehen, aber das ist dann doch ein eindeutiges Bild. Ich glaube, da passiert auch gerade tatsächlich nicht viel. Das zeigt, die Technik funktioniert.
Wir haben die Zahlen, die noch weiter steigen, aber ich glaube, ja, der große Balken verliert noch ein bisschen, aber wir sehen, ja, die meisten denken, dass zu einem richtigen Mittelmaß geht. Super. Danke dafür für das erste Bild. Und ja, was sagen die Zahlen dafür, die wir aktuell haben? Ähm, wenn wir Marktrecherchen und Marktstudien glauben wollen, dann können wir, wenn wir, von, ja, dreizehn Komma vier Milliarden US-Dollar ausgehen, quasi einem Markt oder Marktpotenzial von fast zwanzig Milliarden in 2031 ausgehen.
Und wesentliche Märkte, die da quasi auch als Wachstumsmotoren laufen, sind halt die Lebensmittel. Da sind hier auch die Getränke mit genannt. Das wird tatsächlich bei Flüssigkeit natürlich etwas schwieriger sein, aber generell Lebensmittelbranche hat da hohes Wachstumspotenzial, Konsumgüter und in kleineren Teilen auch die Kosmetikindustrie. Also das sind so wesentliche Wachstumsmärkte und das Potenzial, was gesehen wird, ist da tatsächlich enorm.
Und, ja, auch der Grund, warum wir uns bei Innoform genau damit beschäftigen. Und so öffne ich tatsächlich auch die Bühne und hole unsere zwei heutigen Gäste dazu. Hallo Marius, hallo Tobias. Hallo Julian, schön, dass ich dabei sein kann. Ja, schön, dass wir euch dabei haben. Ich habe ja eben schon mal gesagt, wir haben, ja, doch zwei separate Themen, die auch direkt so nicht miteinander funktionieren, ne. Ähm, kleine Ausflüge, aber ich freue mich, super drauf.
Tobias, ich schick dich noch mal kurz nach hinten und, wir starten jetzt mit Marius. Marius, du wirst Transfermetallisierungen auf Papieren als Thema haben. Ich hab das vor oder metallisierte Papiere zumindest beim Kinderriegel von frühen Zeiten gelernt. Das lief dann, wie ich erfahren hab, anders. Was wirst du heute zeigen? Was wird die Kernbotschaft bei dir sein? Genau, Kernbotschaft ist, ja, ist, wir haben hier einen Workshop, wo es um Papier geht.
Barrierebeschichtung auf Papier erforschen
Ähm, Barriere auf Papier ist immer ein spezielleres Thema und, wir als Forschungsinstitut haben uns im Prinzip mit ’ner alternativen Möglichkeit beschäftigt, wie man Barrieren auf Papier erzeugen kann. Darum geht’s im Wesentlichen. Super. Klingt spannend, wird spannend. Wir freuen uns super drauf. Danke schön. Jawoll! Also hallo noch mal von meiner Seite. Mein Name ist Marius Sistinski. Genau wie der Julian schon angekündigt hat, geht’s heute um die Transfermetallisierung.
Ähm, ich bin vom Fraunhofer Institut, bin dort seit ’ner ganzen Weile beschäftigt. Seit siebzehn Jahren schon. Ähm, unser Institut beschäftigt sich also vom Namen her Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung. Wir haben zwei große Themen bei uns. Das eine ist das Lebensmittel als solches und das andere ist die Verpackung und was wir in dem Institut untersuchen, natürlich jedes Gebiet für sich, aber auch die Wechselwirkungen zwischen Lebensmittel und Verpackung.
Und wir versu- versuchen das Ganze ein bisschen vom Rohstoff bis zu der jeweiligen End-of-Life-Option zu betrachten. Wir haben zwei Standorte. Der eine ist in Freising, in dem ich auch arbeite, und der andere ist in Dresden. Wir haben uns ein bisschen so aufgeteilt, dass Freising sich eher mit den Materialien befasst und Dresden sich eher um die Prozesse kümmert. Wir sind in etwa dreihundertdreißig Leute, von denen im Prinzip zwei Drittel forschend tätig sind. Genau. Ich komme direkt ins Thema rein.
Papier und Barriere. Warum, warum der ganze Aufwand? Äh, wenn man sich so ein bisschen anschaut, welche Barriereeigenschaften für welche Produkte notwendig sind, kann man das so ein bisschen clustern. Sie sehen Diagramm. Wir haben auf der X-Achse die Wasserdampfdurchlässigkeit dargestellt und auf der Y-Achse die Sauerstoffdurchlässigkeit. Und es fällt auf, dass wir je nach Produktgruppe uns in unterschiedlichen Bereichen bewegen.
Aber es passiert relativ viel in dem Bereich, der sich so jenseits beziehungsweise unter den zehn Kubikzentimetern beziehungsweise Gramm pro Quadratmeter und Tag befinden. Ähm, man kann sich an der Stelle natürlich die Frage stellen, warum sind das alles so große Bereiche? Ähm, es ist klar, hier sind Gruppen angegeben von Lebensmittel. Kaffee kann gemahlener Kaffee sein, kann ’ne Kaffeebohne sein. Deswegen haben wir da innerhalb der Produktgruppe natürlich auch noch ’ne gewisse Varianz.
Aber was aus dieser Folie deutlich wird, ist, dass wir für viele Produkte Barriereeigenschaften brauchen. Ähm, wenn man jetzt Papier als Verpackungsmaterial einsetzen möchte, dann hat man’s grundsätzlich mit drei – ich nenne es jetzt mal Stakeholdern – zu tun. Das erste, der erste Stakeholder sind natürlich die Firmen, die das Papier in den Markt bringen möchten. Ähm, die haben natürlich in den letzten Jahren mit einigen gesetzlichen Verwerfungen zu tun gehabt.
Ähm, es ist in manchen Situationen finanziell geschickt, Papier einzusetzen, gerade wenn man’s schafft, die Verpackung aus sehr viel anteiligem Papier herzustellen. Äh, dann haben wir natürlich den Konsumenten in der ganzen Kette. Der Konsument nimmt Papier oder allgemein faserbasierte Materialien als nachhaltiges Verpackungsmaterial wahr. Und dann haben wir da drin noch das Lebensmittel. Und das Lebensmittel ist die einzig wirkliche Konstante.
Ähm, das hat eben die – oder das Lebensmittel hat die Anforderung und daran lässt sich auch relativ wenig machen. Wir befinden uns im Prinzip in einem gewissen Spannungsfeld, weil diese drei Positionen ja nicht immer gleichläufig sind. Was ist in den letzten Jahren passiert? Wir sehen natürlich Papierverpackungen auf dem Markt, sei es kaschierte Papiere, wo beispielsweise metallisiertes OPP dagegen kaschiert ist, oder auch extrusionsbeschichtete Papiere.
Papierrauheit bei Beschichtungsprozessen überwinden
Ähm, um die soll es aber eigentlich in dem Vortrag gar nicht gehen. Ähm, wir haben uns beschäftigt mit, direkt oder in dem Fall indirekt metallisierten Papieren, das heißt, wo tatsächlich größtenteils die Faser den massemäßig größten Anteil ausmacht. Und man muss in dem Fall mit nasschemischen Beschichtungen arbeiten und auch mit Vakuumprozessen.
Und da ist es mit dem Papier nicht ganz einfach, denn wir haben beim Papier natürlich eine gewisse Substratrauheit, Papier hat die Eigenschaften, dass es mit Wasser interagiert. Das heißt, wenn ich es ins Vakuum bringe, wird es seine Dimension versuchen, seine Dimension zu ändern. Genauso wie wenn ich die Vakuumkammer wieder öffne. Ähm, die Restfeuchte vom Papier macht im Vakuum auch Schwierigkeiten und an sich ist es kein sonderlich einfaches Material, um ’ne Barriere durch Lackieren und Bedampfen zu erzeugen.
Wir haben das Ganze mal vor ein paar Jahren ausprobiert. Ähm, wir haben begonnen letzten Endes mit einem Papiersubstrat. Das hatte damals, soweit ich mich erinnere, achtzig Gramm, war einseitig gestrichen und da haben wir einen dünnen Precoat drauf gemacht in ’ner Schichtdicke von etwa zwei Mikrometer und da sind wir von der Sauerstoffdurchlässigkeit schon ganz gut runtergekommen, in einen sehr interessanten Bereich unter eins.
Ähm, wir haben dann auf diese Schicht drauf bedampft und sind dann auch beim Wasserdampf ziemlich gut nach vorne gekommen. Und wenn man das Ganze dann noch mit einem Top Coat versieht, der bestenfalls auch noch heißsiegelfähig ist, dann schafft man es tatsächlich, in einen Bereich reinzukommen, also kleine eins beim Sauerstoff und kleine eins beim Wasserdampf, der wirklich schon ziemlich brauchbar ist.
Ähm, die Industrie verfährt meines Wissens nach einem ähnlichen Prinzip, kommt mittlerweile sogar schon mit wahrscheinlich deutlich besseren Werten daher. Aber was immer die Gefahr war bei diesen Ansätzen, waren Defekte. Und wir haben’s auch entlang unserer Forschungsarbeit gesehen, wir hatten immer wieder Defekte dabei und an sich Papier ist zum Veredeln kein wirklich einfaches Substrat. Und auf Basis dessen haben wir uns gedacht: Okay, wie können wir’s denn anders machen?
Denn eigentlich wär’s ja geschickt, wenn man die Barriereeigenschaften ganz woanders herstellt und diese dann aufs Papier überträgt. Und da hat sich die Transfermetallisierung oder die, man nennt’s auch die indirekte Metallisierung, angeboten. Äh, mit diesem Verfahren ist, ich würde behaupten, jeder schon mal in Kontakt gekommen. Wenn man beispielsweise in einer Drogerie ist und sich ’n hochwertiges Kosmetikprodukt in einer Faltschachtel begutachtet, und das ist verziert mit so metallischen Ornamenten.
Die werden sehr häufig über so ’nen Transferprozess hergestellt und bei uns war allerdings das Ansinnen, dass wir eben vollflächig versuchen, Barriereeigenschaften zu übertragen. Ähm, unser Ansatz war der folgende: Wir beginnen mit einer Transferfolie. Diese Transferfolie besteht aus einem polymeren Träger. Wir haben’s in der Regel mit ’nem biaxial orientierten PET gemacht. Darauf kommt eine Releaseschicht. Diese Releaseschicht hat die Eigenschaft, dass sie zwar auf dem Pad relativ gut benetzt, aber nicht drauf haftet.
Also das ist ’ne besondere Eigenschaft von diesem Lack, und dieser Lack hat gleichzeitig auch noch Barriereeigenschaften. Dieser Lack wird dann noch bedampft und wir haben etwas, was wir bei uns Transferfolie nennen. Wir nehmen diese Transferfolie und kaschieren die letzten Endes gegen das Substrat, welches wir mit Barriereeigenschaften ausstatten möchten. Ähm, es ist oder es war oder ist in der Vergangenheit recht häufig Papier gewesen. Wir haben’s aber mit Kartons und mit Biopolymeren genauso probiert.
Transferfolie und Delaminationstechnologie im Prozess
Das heißt, die Transferfolie wird kaschiert gegen das Papier, und in einem späteren Prozess dann erfolgt ein Delaminationsschritt. Das heißt, dadurch, dass der Lack nicht sonderlich gut auf dem Pad haftet, kann man das Pad von diesem ganzen System runterziehen und hat am Ende ein Barrierepapier vorliegen, sowie die Padfolie, die nicht mehr beschichtet ist, die man entweder für denselben Prozess noch mal verwenden kann oder sortenrein recyceln kann.
Wenn man sich jetzt so die Dicken anschaut, die wir in dem Prozess verwenden: bei dem Release Layer haben wir üblicherweise ’ne Schichtdicke von zwei µm eingesetzt, aber da ist auch bei Weitem noch nicht alles ausoptimiert. Und bei der Kaschierung oder der Kaschierkleber hat er in der Regel ’ne Dicke von, ich würd jetzt mal sagen, zweieinhalb bis drei Mikrometer. Das heißt, wir haben mit ’nem Polymeranteil von vier bis fünf Mikrometer eben die Barriereeigenschaften auf dem C-Substrat.
Uns ist es gelungen, da Barriere zu erzielen. Ähm, von diesem Delaminationsprozess haben wir jetzt ’n kleinen Videoclip, den ich kurz abspiele. Das ist der Moment, als wir die Kaschierung wieder getrennt haben. Man sieht hier, wie das Pad unten aufgerollt wird und wie das Barrierepapier oben abgezogen wird. Der Umwickler, auf dem wir das gemacht haben, der hat schon einige Jahre auf dem Buckel.
Ähm, wir konnten da bloß bis dreißig Meter pro Minute gehen, weil der nicht mehr konnte, aber bis dahin hat das alles eigentlich ganz ordentlich ausgesehen und hat ganz gut funktioniert. Ähm, wo sind wir oder wie, in welche Bereiche kommt man jetzt? Ähm, ich hab da jetzt noch mal dargestellt, das, was ich grad schon erzählt hab mit der direkten Metallisierung. Der rote Punkt ist jetzt die indirekte Metallisierung. Also da sind wir eigentlich auf Anhieb schon in ’nen ziemlich guten Bereich gekommen.
Ähm, das Ganze haben wir in den letzten zweieinhalb Jahren versucht zu verfolgen innerhalb eines Projekts, was von der Fraunhofer Gesellschaft intern gefördert worden ist. Und ja, also der Bereich, der interessant ist, kleine eins, den konnten wir genauso mit der indirekten Metallisierung erreichen. Wenn man sich jetzt den Prozess anschaut, was auf dieses, was auf dieses Ergebnis alles ’n Einfluss hat, da haben wir natürlich ’n Haufen Parameter.
Wir haben zum einen die Transferfolie, den polymeren Träger, der ist natürlich variabel. Ähm, man, die Kerneigenschaft, die er haben sollte, ist, dass er glatt ist, weil das ist ja genau der Vorteil, dass ich eben sehr materialeffizient arbeiten kann im Vergleich zum Papier, wo mir immer ’n gewisser Teil des Polymers selbst bei ’nem gestrichenen Papier so ’n bisschen in das Material wegsackt. Das ist natürlich bei ’nem polymeren Träger anders. Den Lack haben wir uns in dem Projekt natürlich auch angesehen.
Ähm, allerdings haben wir gesehen, dass diese Kombination der Eigenschaften, das heißt ’ne Release-Eigenschaft und auch ’ne Barrierefunktion, hat man nicht häufig. Ähm, ich hab schon gesagt, wir haben die Dicke noch nicht wirklich ausoptimiert. Wir arbeiten üblicherweise in Schichtdicken um die zwei Mikrometer. Ähm, möglicherweise gehen aber ein My genauso. Bei der Anorganik, da sind wir eigentlich relativ flexibel. Wir haben’s sehr oft mit der Metallisierung probiert.
Wir haben aber Alox und SiOx genauso ausprobiert und haben auch ganz gute Erfolge gehabt, besonders mit Alox. Wir haben uns dann gedacht, okay, bei der Transferfolie wäre es vielleicht sogar ganz zuträglich, wenn man die anorganische Schicht noch mit ’nem Top Coat schützt. Ähm, und da haben wir uns auch verschiedene Systeme angeguckt und dann hätten wir den Bereich der Transferfolie abgeschlossen. Dann kommt das Zielsubstrat. Das ist natürlich auch sehr variabel.
Materialvielfalt: Papiergrammaturen und Klebstoffe
Es könnte ein dünnes Papier sein, ein dickes Papier, ein gestrichenes, ein nicht gestrichenes, ein Karton, ein Biopolymer. Ähm, wir haben versucht, in dem Projekt möglichst viel abzubilden, haben aber dann tatsächlich auch festgestellt, das Kritischste an dem ganzen Prozess ist eigentlich der Kaschierprozess und auch der Delaminierprozess. Und auch in diesen beiden Bereichen haben wir natürlich ’ne ganze, ’ne ganze Bandbreite an Varianten, die wir schon getestet haben, aber auch noch testen wollen.
Also allein wenn man an Klebstoffe denkt, ja, lösemittelfrei, lösemittelhaltig, Dispersionsklebstoff et cetera. Äh, wir haben uns schon Teile davon angesehen, sind aber bei weitem noch nicht fertig. Wenn man sich jetzt so anschaut, okay, wie verläuft das eigentlich mit der, mit der Barriere auf dem sich anschaut, was wir als Erstes haben, das ist der, der PET-Träger. Und wenn man sich da jetzt, der grüne Balken ist die Sauerstoffdurchlässigkeit, der blaue Balken ist die Wasserdampfdurchlässigkeit.
Wenn man sich das anschaut, wir sind beim Sauerstoff bei hundert, bei Wasserdampf ungefähr achtzehn. Ähm, ist natürlich noch relativ hoch. Wenn wir das Ganze jetzt mit unserem Barrierelack beziehungsweise Release Layer versehen, kommen wir deutlich runter beim Sauerstoff. Ähm, der hat ’ne Sauerstoffbarrierewirkung. Beim Wasserdampf passiert im Prinzip nichts. Erst als dann die Metallisierung dazukommt, sind wir wirklich in ’nem Bereich, der interessant ist.
Beim Sauerstoff fallen wir unter die Messgrenze unserer Sauerstoffdurchlässigkeitstestsysteme. Beim Wasserdampf sind wir in etwa bei null Komma eins. Ähm, wenn man das Ganze dann laminiert, also wenn ich mein Zielsubstrat, das, was ich mit Barriereeigenschaften ausstatten möchte, dann kaschiere, habe ich noch den zusätzlichen Effekt, und zwar, dass etwaige Poren in der anorganischen Schicht mit dem Klebstoff gefüllt werden.
Das sehe ich jetzt natürlich beim Sauerstoff nicht, da, denn da war ich schon davor unter der Messgrenze. Aber beim Wasserdampf kann man da noch ’n Faktor zwei rausholen. Und die Werte sind natürlich bombastisch im Laminat noch. Und dann kommt der Schritt der Trennung und ich hab jetzt da mal zwei Beispiele dargestellt, was wir erreicht haben. Zum einen mit Papier als Zielsubstrat und zum anderen mit einem Biopolymer, einem PBSA.
Und was man dann sieht, ist, dass wir beim Sauerstoff, da können wir das Niveau halten, also da sind wir wirklich bombastisch gut. Allerdings sehen wir, dass wir beim Wasserdampf tatsächlich ’nen Anstieg wieder haben von den Permeationswerten. Man könnte natürlich an der Stelle sagen: Hey, drei und eins, drei ist jetzt nicht unbedingt schlecht und wir sind auch in dem Bereich, der für viele Lebensmittel schon interessant sein könnte.
Aber natürlich, als Forschender möchte man schauen, dass man möglichst vom Laminat ohne großen Verlust aufs Zielsubstrat kommt. Inwieweit uns das gelingen wird, das wird die Zukunft zeigen. Anfang März hat bei uns ein neues Projekt gestartet. Da werden wir uns exakt diese Effekte anschauen. Also es geht hier im Prinzip um mechanische Einflussfaktoren im Release-Prozess, also wenn dann quasi die beiden Folien getrennt werden. Und wir hoffen da, dass wir noch einiges an Erfahrungen sammeln können.
Was haben wir bislang geschafft? Ähm, wir haben dieses System oder dieses Verfahren haben wir anwenden können auf den unterschiedlichsten Oberflächen oder den unterschiedlichsten Zielsubstraten. Und ein Highlight daraus war bestimmt dieses, wir hatten fünfundzwanzig-Gramm-Papier für den Süßwarenbereich. Also das ist ein sehr, sehr dünnes Papier und da haben wir es geschafft, beim Sauerstoff deutlich unter eins zu kommen und beim Wasserdampf bei ungefähr drei.
PET-Foliendicke optimieren und reduzieren
Ähm, in meinen Augen war das ’ne ganz gute Leistung und, also wer sich mit den Papiergrammaturen ein bisschen auskennt, das ist wirklich wahnsinnig dünn. Ähm, wir haben beim, wir haben Alox erfolgreich übertragen und da war das Feature, dass das Alox wirklich extrem dünn war. Das war eine Sechs-Nanometer-Schicht, die hatten wir von einem anderen Fraunhofer-Institut bekommen und das haben wir sowohl auf PBSA wie auch auf Papier geschafft.
Wir haben dann im Projektverlauf, wir haben begonnen mit ’nem relativ dicken PET-Folie, die hatte noch fünfzig µm. Wir sind mittlerweile auf zwölf µm übergegangen. Wir haben gesehen, dass wir mit ’nem Top Coat auf der Anorganik kommen wir noch mal um Faktor zehn runter. Also da ist es tatsächlich möglich, dann auf dem Zielsubstrat ’ne Wasserdampfdurchlässigkeit von null Komma eins zu erreichen.
Und ’n angenehmer Nebeneffekt, wenn’s um die mechanische Belastung von so ’ner Struktur geht: Papiere sind ja jetzt nicht sonderlich inert gegenüber mechanischer Belastung. Wir haben bei so ’nem transfermetallisierten Papier ’ne Kreuzfaltung durchgeführt. Das heißt, eine Faltung mit ’ner Zwei-Kilo-Walze, dann im Neunzig-Grad-Winkel versetzt dazu ’ne weitere Faltung, haben dieses Kreuz dann in die Messfläche genommen und haben daran, die Wasserdampfdurchlässigkeit gemessen.
Und da haben wir tatsächlich, wir haben ’nen kleinen Anstieg der Wasserdampfdurchlässigkeit gehabt, aber der war im Bereich von kleiner zehn Prozent. Also das ist kein schlechtes Ergebnis. Wir haben dazu auch ’n anderes Projekt grad laufen. Da geht’s allgemein um die mechanische Stabilität von solchen Barrierestrukturen und da werden wir das Ergebnis natürlich mit einfließen lassen. Der Use Case, so wie wir es momentan sehen – ähm, also wir haben auf dem Markt Barrierepapiere. Ich denke, die funktionieren ganz gut.
Deswegen wird der Use Case für die Transfermetallisierung eher vielleicht die Substrate sein, die schwieriger zu verarbeiten sind, sehr dünn oder sehr dick. Ähm, aber wie gesagt, das ist ’ne vorsichtige Einschätzung von uns. Ähm, wir haben momentan ’n Industrieversuch laufen mit mehreren Partnern und wir bekommen im Mai mehrere tausend Meter von einem Barrierepapier wie auch einem dem dazugehörigen Laminat. Das ist ’ne schöne Sache. Äh, da haben sich paar gefunden, die das interessiert hat.
Ich fasse zusammen: Also aus unserer Sicht wird der F-und-E-Bedarf für kreislauffähige Barrieresysteme auch in Zukunft weiter steigen. Wir versuchen mit dem Konzept, was wir hier verfolgen, unseren Beitrag zu leisten. Unser Ziel ist glasklar, dass wir das, unser Vorhaben in die Industrie bringen möchten, haben aber auch natürlich festgestellt, dass wir noch nicht am Ende sind. Also wir beschäftigen uns in etwa seit drei Jahren damit, aber sehen immer noch, dass Forschungsbedarf da ist. Das auf jeden Fall.
Ähm, Sie können mir helfen mit Ihrer Einschätzung, mithilfe der Slido-Umfrage. Und zwar würde mich Ihre Meinung interessieren, bei welchen Substraten Sie denn das größte Potenzial für die Transfermetallisierung sehen, vielleicht auch grad in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit. Was ist in Ihren Augen tatsächlich ’n realistisches Anwendungsszenario? Das würde mich interessieren. Spannend. Ein ausgeglichenes Bild zwischen den niedrigen und den mittleren bislang. Es ändert sich noch etwas.
Aber ich glaub, Julian, jetzt sind wir dann langsam am Ende, oder? Ich denke, genau. Ja. Also in etwa – Ganz kleine Änderung. Sieht gut aus. Ja, in etwa fifty-fifty mittlere und niedrige Grammaturen. Vielen Dank. Ich denke, das hilft mir weiter. Ähm, ich wär an der Stelle auch schon am Ende. Ich bedank mich für Ihre Aufmerksamkeit und ich freue mich auf die Fragen beziehungsweise die Diskussion.
Metallisierte Papiere in Verpackungen einsetzen
Super, vielen Dank dafür, für den, ja, aufregenden Ritt durch deine, ja, sehr, sehr, ja, mit Informationen gespickte Präsentation auf jeden Fall. Ähm, ich mach an der, am Anfang noch mal kurz ’n Hinweis: Wir können natürlich über Slido auch eure Fragen aufnehmen. Äh, das heißt, ich werd zwar am Anfang die Umfrage gemacht, aber ich glaub, der Teil ist vielleicht liegend, und wie ich sehe, es sind einige Fragen schon drin.
Ich starte erst mal mit so einer kleinen Frage von mir, so ’n bisschen für die Einordnung: Die ganzen metallisierten Papiere, die ich bisher so gesehen habe, oder auch mit Aluminiumverbunde, ne, wo richtig kaschierte Aluminiumschichten drin sind. Ähm, was ist das, was bisher am Markt verfügbar ist? Sind das dann immer metallisierte Folien, die mit Papieren kaschiert sind, oder direkt Alufolien? Was ist da bisher am Markt?
Ja, also wir sehen im Prinzip – wir sehen die klassischen Aluminiumverbunde mit, keine Ahnung, sieben bis zehn Mikrometer Aluminium drin. Die sehen wir nach wie vor für extrem empfindliche Produkte. Es gibt aber auch die Varianten, wo beispielsweise – ich hatt’s angesprochen – metallisiertes OPP gegen ein papierkaschiertes, was dick genug ist, um noch ’ne gewisse Recyclingfähigkeit zu bekommen.
Aber was wir oder zumindest was man von Messen mitnimmt, sind häufig eben auch die Barrierepapiere, die tatsächlich dann direkt metallisiert worden sind. Ähm, die hab ich jetzt im Markt noch nicht so aufdringlich gesehen, aber ich denke, das wird kommen. Genau, also – Da wird dann die, die, da wird die ruhige Oberfläche oder die glatte Oberfläche dann mit Strich und Precoats quasi auch – Genau.
Also es wird, also ich geh davon aus, dass die gestrichene Seite des, des Papiers verwendet wird und dann wird vielleicht noch zusätzlich mit ’nem glättenden Strich gearbeitet und dann mit dem erst schätzungsweise mit dem ersten Barrierelack, der dann bedampft wird. So denk ich, dass das funktionieren kann. Gut, danke für die, für die Einordnung. Ähm, dann können wir mal Fragen aus dem Slido rausnehmen.
Ich sehe, genau, Daniel Zimmermann fragt: Ähm, die Transfermetallisierung benötigt für den Transfer eine adhäsive Oberfläche. Wie sieht es da mit dem Recycling aus, auch im Hinblick auf visuelle Störungen? Also ich hab im Slido viele Fragen zur Recyclability gesehen. Ähm, gerne mal ’n gröberen oder größeren Abriss da zu machen. Gerne. Ähm, ich muss ganz ehrlich sagen, mir ist es auch nicht hundertprozentig klar, wie das gehandhabt wird.
Meines Erachtens ist es, könnte es sein, dass wenn man in ein Labor geht und sich die Recyclingfähigkeit für, ich sag jetzt mal, ’n transfermetallisiertes Papier, mit ’ner, mit ’ner Aluminiumbedampfung, holen möchte, dass in einem Laborversuch gezeigt wird, nee, wir halten’s nicht für Recyclingfähigkeit, für recyclingfähig, denn diese Metallflakes, mit denen man da auch das Labor, Laborblatt dann, im Labor macht, die stören. Das ist für mich nachvollziehbar.
Ähm, allerdings habe ich, soweit ich mich erinnere, auch auf Messen schon metallisierte Barrierepapiere gesehen, die für sich ’ne Recyclingfähigkeit ausgelobt haben. Ich persönlich sehe das Ganze relativ entspannt. Unsere Technologie kann mit SIOx und ALOx genauso funktionieren. Das heißt, wenn wir hier in Trouble geraten sollten, können wir relativ einfach die PVD-Schicht wechseln.
Recyclingfähigkeit von Klebstoffen bewerten
Okay, ja, das hab ich da auch positiv quasi aufgenommen, dass dieser farbliche Einfluss durch die Metallisierung vielleicht wegfällt. Wie sieht’s denn aber mit den Klebeschichten aus, die notwendig sind, um überhaupt die, den Überzug zu machen? Das ist häufig, häufiger vielleicht das Thema. Das ist häufiger das Thema. Äh, ich muss ganz ehrlich sagen, wir sind momentan noch damit beschäftigt, den richtigen Klebstoff aus technologischer Sicht zu finden.
Wir haben uns in dem Zuge noch nicht mit der Recyclingfähigkeit von den Klebstoffen befasst, aber es ist natürlich ’n Punkt, den wir auf’m Schirm haben müssen und den wir auf’m Schirm haben. Ja. Okay, super, danke dafür. Ähm, eine Frage können wir aus dem Hintergrund noch mal rausnehmen, nämlich: Wie ist die Recyclingfähigkeit des Endprodukts der transfermetallisierten Papierverpackung? Okay, das ist genau das, ähm – Ja. Oder da waren wir auch grade genau schon.
Ich, ich kann, ich kann auch vielleicht ein, einen Punkt dazu sagen. Äh, man muss ehrlicherweise sagen, das, was da als Produkt rauskommt aus dem Prozess, das ist per se noch keine fertige Verpackung. Da fehlt eigentlich noch was. Und zwar ist das entweder eine Siegelschicht oder ein Heat-Seal-Coating.
Das muss man ehrlicherweise sagen, das, was dieser Release Layer, der da oberflächlich drauf ist, das ist zwar ein Thermoplast, aber mit dem möchte man eigentlich nicht siegeln, weil da drauf ja auch die Metallisierung ist und das könnte zu Beschädigungen führen. Also das ist noch ’ne, ’ne andere Kiste, wie das dann, wie das dann letzten Endes hinten raus gemacht wird. Äh, wir sind momentan tatsächlich noch mit den Barriereigenschaften vom Papier beschäftigt.
Okay, aber der Release Liner wird von der PET-Folie mit rübergenommen auf das Papier und liegt dann quasi noch mal innen. Genau. Ja, genau. Das waren nämlich auch Fragen. Du sagtest, die kann man wiederverwenden, mehrmals wiederverwenden. Das wär ’n Ansatz. Wir müssen das erst noch beweisen, ob das geht. Es könnte auch sein, dass es nicht mehr funktioniert, aber wenigstens hat man ein sortenreines PET dann vorliegen. Und also komplettes Monomaterial. Da habe ich eine Frage mit dem Hinblick auf Closed Loop gesehen.
Äh, also wenn da jemand aus der Industrie oder aus dem Bereich vielleicht was starten will, kann er sich gerne direkt an Marius wenden. Äh, Marius, danke dir für den Moment. Äh, wir sehen uns nachher noch mal zu einer größeren Diskussion. Da werden wir auch offene Fragen auch noch mal aufnehmen. Jetzt gucken wir einmal in den zweiten Teil, den Tobias uns da mitgebracht hat. Danke dir schon mal. Julian, danke. So, Tobias, willkommen auch von meiner Seite. Schön, dass du dabei bist.
Du bringst ja, ja kommst von ILIG. Ihr habt häufig, ja Folien verarbeitet. Jetzt geht ihr rein und macht ja eigentlich aus Papierbahnen dann dreidimensionale Papierprodukte. Was hast du uns mitgebracht? Ja, ich möchte unser Dry Fiber Molding System vorstellen. Äh, vielleicht leistet das auch einen Beitrag zu den von dir gezeigten Wachstumszahlen in Zukunft, weil wir die Vielfalt für Verpackungen an der Formgebung und Tiefe deutlich erhöhen.
Und dann bin ich im Anschluss natürlich auch gespannt auf die Diskussion und die Fragen. Ich freue mich. Prima, ich freue mich auch. Dann viel Spaß. Die Bühne gehört dir. So, also auch von meiner Seite einen schönen Freitagnachmittag. Es ist nicht mehr zu lange, wo ihr aushalten müsst. Ich möchte euch heute Dry Fiber Molding und Lamination vorstellen, eine Technologie, die wir entwickelt haben, die wir auch als Game Changer in der Verpackungsindustrie sehen.
ILIG: Laminiersysteme für Faserverpackungen
Ähm, zunächst ein ganz kurzer Werbeblock über ILIG. Wir sind ein alteingesessener – der Julian hat’s schon erwähnt – Hersteller von Thermoformanlagen für Kunststoffverpackungsmittel. Wir haben da drei Marktsegmente, in die wir derzeit aufgeteilt sind. Das ist einmal die Food-Verpackungen in der Mitte, was sicherlich auch das größte Seg-, Segment darstellt. Wir haben einen Block von FMCG-Verpackungen, die schon so ein bisschen in die Richtung Papier und Cardboard gehen, auch kombiniert mit Kunststoffblistern.
Und relativ neu im Sortiment sind die Sachen, die man hier unten sieht: Laminiersysteme für faserbasierte Verpackungen, dass wir hier Barrierefolien reinbringen können, und ganz neu eben Dry Fiber Systems, wo wir selber in die Herstellung solcher Verpackungen eingestiegen sind, weil wir auch da sehen, dass das eine Ergänzung zu unserem Geschäft ist für verschiedene Märkte, für verschiedene regulatorische Anforderungen, dass wir da einfach auch ’ne Verpackungslösung an der Stelle anbieten können.
Das heißt, wir sind nicht nur auf eine Variante von Verpackungen beschränkt, sondern versuchen da irgendwo auch den Anforderungen des Marktes und der Kunden gerecht zu werden. Und das möchte ich jetzt im Detail auch noch mal vorstellen. Noch ein kleiner kurzer Ausflug: Wir haben circa dreihundertvierzig Mitarbeiter in Heilbronn, im Herzen von Deutschland, Baden-Württemberg fast, relativ viele Maschinen schon im Feld.
Das ist natürlich alles kunststoffbasiert in dem Fall, diverse Service- und Technikerstationen stationiert und können da sicherlich auch einen Beitrag dazu leisten. So. Ähm, als wir mit dem Thema Fasern angefangen haben, haben wir uns natürlich gefragt: Wo gehen wir hin? Was ist die Maschinentechnologie? Haben uns das Wet-Fiber-System angeschaut und sehen da eigentlich diverse Nachteile.
Zunächst mal die Vorteile sind, dass ich natürlich ganz gute Möglichkeiten habe, auch komplexe Formen abzubilden durch dieses Vakuum-Sorgverfahren aus der Pulpe heraus. Ich kann Additive direkt reinmischen in das Material. Allerdings ist diese ganze Chemie und diese Wasseraufbereitung eben so gar nicht das, was unsere maschinenbaulichen Kompetenzen sind, sodass wir uns eher beim trockenen Formen sehen. Was wir als große Nachteile auch sehen, ist der hohe Energieverbrauch.
Erst mische ich die Fasern in Wasser rein, danach muss ich das Wasser ordentlich – mit Aufwand – wieder raustrocknen. Wir haben da auch dazu eine kleine CO₂-Studie gemacht, wo man das dann relativ deutlich sieht. Das kommt später noch. Und auch der Wasserverbrauch. Ich glaube, Wasser ist ein teures Gut und wird immer wertvoller auf der Welt, sodass wir auch da Nachteile sehen, die wir irgendwo nicht in unserem Produktportfolio haben wollten.
Wie gesagt, möchte ich vielleicht jetzt, bevor ich die neue Technologie vorstelle, kurz in den Slido gehen und die Frage stellen, was für Sie eigentlich der wichtigste Faktor ist, um neue Technologien in die Shopfloor zu holen und zur Anwendung zu bringen. Ist das zum einen die Geschwindigkeit, der Output? Spielt die Investition eine übergeordnete Rolle? Ist es die Verfügbarkeit von Rohmaterialien, die man dort zur Anwendung bringt, oder sind es regulatorische Randbedingungen?
Das würde mich natürlich an der Stelle interessieren, wo da der Fokus liegt und vielleicht auch sehen, ob wir damit dann einen Punkt machen, wenn ich Ihnen das weiter vorstelle. Okay, die Gesetzgebung interessiert niemand. Jetzt kommt’s. Das ist ungefähr das Bild, was wir uns schon so gedacht haben, was wir auch aus Feedback, aus Kundengesprächen so ein Stück weit bekommen. Es bildet sich jetzt hier auch bei der Masse der Zuschauer ab.
Nachhaltigkeit und regulatorische Anforderungen erfüllen
Ist natürlich schön zu sehen, dass man da irgendwo auch eine Bestätigung findet. Gut. Es ist die Regulatorik des Marktes dann doch gewesen. Ein Spätzünder, ne. Kam erst spät nach oben, aber jetzt umso stärker. Julian, du bist stumm noch. Ich sag, du kannst weiter. Ja, der Sheet ist noch nicht da. Also dann schauen wir mal, ob wir da ’n Punkt machen, wenn wir sagen, was aus unserer Sicht eigentlich Dry Fiber auszeichnet, warum wir in diesen Markt gehen.
Zum einen haben wir natürlich die recyclingfähigen nachhaltigen Materialien, in dem Fall Papierfasern, Zellulosefasern. Wir können damit flexible Verpackungsformteile herstellen, was ich gleich im Folgenden zeigen werde. Auch die Skalierbarkeit und die hochvolumige Produktion ist machbar aus unserer Sicht. Wir sind ohne Prozesswasser, haben einen relativ geringen Energiebedarf für diese Herstellung der Teile und die Teile sehen wirklich exzellent aus.
Das können Sie sich auch bei uns in Heilbronn anschauen, wenn Sie uns mal besuchen im Technikum. Auch dazu noch ein, zwei Worte später auf einer Folie. Ähm, wir sind in das Thema eingestiegen, nicht ohne Randbedingungen, denn wir sind, als Innoform immer so, dass wir sagen, wir möchten uns vom Markt und vom Stand der Technik abheben, wenn wir in eine Technologie reinspringen oder auch technologisch führend sein am Markt.
Und wenn man mal den Marktstandard für Dry-Fiber-Verpackungen anschaut, dann sind das relativ flache Schalen mit relativ flach gewinkelten Wänden. Also man kann das so kleine Pommestellerchen oder Fleischhälchen kann man sich da vorstellen oder auch flache Getränkedeckel. Der Marktstandard schafft so ungefähr vierzig Millimeter und wir haben gesagt, wir wollen da aber mehr. Wir wollen in Richtung Molkereiprodukte-Regal.
Wir wollen tiefe Formen schaffen und eben auch eine hohe Formvielfalt abbilden können und haben das in Vorstudien dann gemacht, haben gesehen, wir erreichen locker hundertzwanzig Millimeter Ziehtiefe in dem Fall für den Becher und das entspricht in etwa dem fünfhundert Gramm Joghurtbecher, den sicherlich alle der Anwesenden hier kennen. Und mit diesem Startpunkt haben wir eigentlich gesagt, wir steigen da ein, untersuchen das als Entwicklungsprojekt, geben Geld aus und starten da los.
Das heißt also, die Ziehtiefe konnten wir realisieren. Ein kleiner Blick in die möglichen Verpackungsformen, die wir auch als Musterwerkzeuge in unserem Labor haben, wo wir also auch Formteile herstellen können, wo wir in die Materialentwicklung gehen können, wo man in Versuche, also Batches fahren kann, dass man Versuchsteile hat für irgendwelche Klimatests oder Ähnliches oder Haltbarkeitstests.
Das heißt, da können wir relativ viel mittlerweile schon abbilden, seit wir an dem Thema dran sind und diese Sachen herstellen. Wie haben wir das geschafft? Ähm, unser Prozess ist hier in dem Fall in fünf Stufen plus eine geteilt. Wir haben also ein sogenanntes Airlaid-Material. Das ist so ’ne, ein relativ loses Faserflies, was mit Luft und Vakuum gelegt wird als Bahn. So ähnlich wie ein Wattepad darf man sich das vorstellen, nur eben aus Zellulosefasern.
Dieses schneiden wir in einen Zuschnitt zu, der so ungefähr der Fläche der Endformteils entspricht. Und dann kommen eigentlich die zwei Kernschritte, die wir für das Verfahren entwickelt haben, die wir auch zum Patent angemeldet haben. Das ist einmal das Preformen, was wir in Stufe drei sehen. Das heißt, wir schieben und ziehen das Material an die richtige Stelle, auch sehr tief.
Materialverteilung und Positionierung optimieren
In dem Fall ist eine flache Schale abgebildet, aber auch für die tiefen Becher ziehen wir es in Position, ohne es zu reißen oder zu dehnen. Das verträgt die Zellulosefaser im Unterschied zum Kunststoff nicht so gut. Ähm, beim Thermoformen wird das Material ja gestreckt. Das können wir hier nicht tun.
Und wenn wir das Material da haben, wo wir es gerne haben wollen, auch in der Verteilung, wie wir es gerne haben wollen, dann schließen wir einen Formschritt ab, wo wir mit Hitze und Druck das Bauteil in Form pressen, sodass wir also ein steifes Verpackungsformteil bekommen.
Danach wird natürlich der Rand geschnitten, dass man einen sauberen Siegelrand und eine schöne Optik hat und wir können es dann mit allen möglichen End-of-Line-Optionen, die wir bei ILIG sowieso haben, also stapeln, verpacken, in den Karton bringen, noch weiter behandeln, um es dann für die weitere Verwendung auch fertig zu machen. Aber die zwei Kernschritte Preforming und Forming sind hier eigentlich entscheidend dafür, dass wir die hohen Ziehtiefen hinbekommen.
Und das Ganze haben wir mit Handversuchen gestartet, sind dann im Moment dabei, dass wir ’ne automatisierte Labormaschine haben und die Skalierbarkeit an der Stelle, was auch in der Umfrage gesehen war, ist dann gegeben mit den sogenannten Serienmaschinen, die wir hier entworfen haben, die FM hundert und zweihundert, wobei die DFM zweihundert eine gespiegelte DFM-einhundert-Kernmaschine ist. Die Maschinen können jeweils mit einer Rolle von diesem Fasermaterial gefüttert werden.
Es gibt ’ne integrierte Zuschnitteinheit, ein integriertes Handling, was die Bauteile durch die Maschine trägt. Ähm, und wir können dann, was man unten sieht in der Tabelle eben mit einem entsprechenden Layout von fünf Kavitäten, zum Beispiel bei so einem Joghurtbecher mit Durchmesser sechsundachtzig und einer Presse etwa fünftausenvierhundert Teile pro Stunde rausbringen.
Bei einem größeren Teil, bei einem Fleischtray hundertsiebenundachtzig mal hundertsiebenunddreißig können wir circa dreitausendzweihundert Teile die Stunde rausbringen. Wenn man das mit den entsprechenden Arbeitsstunden, zum Beispiel sechstausend multipliziert, kommen wir da zum Einstieg auf rund dreißig Millionen Teile im Jahr. Was wir eigentlich als gutes Ramp-up-Szenario für solche Verpackungsformteile gesehen haben. Wir denken nicht, dass einer sofort hunderte Millionen oder Milliarden Teile herstellen wird.
Und durch die Skalierbarkeit und durch die relativ kompakten Linien kann man also auch mit einem kleinen Invest anfangen und muss nicht gleich Rieseninvestitionen und eine ganze Halle vollstellen, um mit dem Anfangen mit dem Herstellen von Dry-Fiber-Verpackungen anzufangen. Das war eigentlich so unser, unser Ziel bei der Sache. Ähm, mit dem Verpackungen zielen wir, wie von vorher gesagt, ins Milchregal dafür sind oder ins Lebensmittelregal. Dafür sind natürlich einiges an Barriereanforderungen erforderlich.
Wir haben hier hohe Barriereanforderungen. Das hat ja der Marius auch schon gezeigt bei dem Thema Molkereiprodukte, Fleisch, Käse, aber auch Kosmetik. Wenn wir die Dry-Fiber-Teile mit Kosmetik, mit Salben oder Cremes füllen wollen, dann sind die Barriereanforderungen nicht ganz ohne.
Barriereanforderungen bei verschiedenen Verpackungstypen
Bei den niedrigeren Barriereanforderungen haben wir zum Beispiel Obstschalen, Non-Food-Artikel, FMCG oder Industry-Artikel, die man natürlich auch in solchen Bauteilen verpacken kann und dabei die hohe Formvielfalt und die gute Oberflächenfinish im Vergleich zu Kartonen eben auch nutzen kann, dass man da auch Design in der Verpackung umsetzt, was ja heutzutage auch sehr beliebt ist. Die Barrieren kann man auf verschiedene Art und Weisen aufbringen. Ich hatt’s am Anfang auf der Folie unseres Portfolios schon gezeigt.
Das Laminieren ist zum Beispiel schon eine Technologie, die wir im Labor haben, die wir auch industriell schon umgesetzt haben, wo man also die Formteile mit einer Kunststofffolie, die die entsprechenden Barrieren mitbringt, laminieren kann. Das hat den Vorteil, die meisten dieser Folien haben schon die ganzen Foodzulassungen, sind also für die Anwendung geeignet. Da gibt es auch eine reichliche Auswahl kommerziell.
Es ist sehr viel Forschungsarbeit gerade dahinter, das Ganze mit Spray-Coating zu behandeln, weil man sich da erwartet, dass es ein bisschen günstigerer Kostenpunkt ist für Spray-Coat-Verfahren. Es gibt aber meines Wissens noch keins, was fertig ist. Und es gibt natürlich die Anforderungen, die unterschiedlich sind zwischen Innen- und Außenseite. Auf der Außenseite muss das Bauteil fest sein gegen Umwelteinflüsse, Witterung, Luftfeuchtigkeit und Ähnliches.
Und innen muss natürlich dann, wenn Lebensmittel abgefüllt werden, die entsprechende Lebensmitteltauglichkeit und auch die Haltbarkeit gewährleistet sein. Bei FMCG ist es sicherlich so, dass wir bei der blauen Barriere bleiben können, nicht jetzt mal mit der Farbe, dass man da mit einer einfachen Beschichtung, die einfach nur die Witterungsbedingungen abhält, auch schon ein fertig funktionierendes Verpackungsformteil hat.
Da arbeiten wir auch mit Partnern sehr intensiv dran, dass wir entsprechende Barrieren in die Bauteile reinbringen, in das Material reinbringen und dann entsprechende funktionierende Verpackungsformteile haben. Das ist nämlich auch ein großer Unterschied zwischen Zellulosefaserbauteilen und Kunststoffbauteilen. Der Kunststoff bringt alles mit, die Barrieren, die Dichtigkeit gegen die Medien.
Das muss ich bei der Zellulose natürlich erst erzeugen, denn wenn ich so einen Becher hier mit Wasser übergieße, dann löst er sich nach und nach auf. Das ist so ein bisschen der Nachteil an der Geschichte, dass wir etwas mehr Aufwand reinstecken müssen, bis es eine funktionierende Verpackung ist. Wir können das aber machen. Wir können das auch mit den Kunden zusammen machen.
Wir haben die Labmaschine jetzt, also die drei Prozesse, Preformen auf der linken Seite, das Formen in der Mitte und das Stanzen, das Schneiden am rechten Rand, in dieser Maschine abgebildet. Das ist ein vollautomatisierter Prozess, also von Lab Scale, einer Einstationenmaschine bis zu diesen drei Stationen, die in Reihe verkettet laufen, haben wir den Proof of Concept erbracht.
Und auch die Erfahrungen, die wir damit gemacht haben, haben wir natürlich in die Entwicklung unserer DFM einhundert in die Serienmaschine eingebracht. Nichtsdestotrotz können wir mit dieser Maschine eben Materialentwicklungen machen. Wenn die Kunden uns Materialien bringen und die sie qualifiziert haben wollen, können wir das über die Maschine laufen lassen in verschiedenen Grammaturen auch des Materials.
Carbon Footprint nach DIN ISO Standard
Und wir haben natürlich auch sehr viel Expertise jetzt gesammelt, die wir natürlich auch in solche Versuchsdurchführungen und Material- oder Bauteilherstellungen auch in das Bauteildesign einbringen lassen können, was die Kunden dann sicherlich auch unterstützt, mit den ganzen Themen überhaupt auf den Markt zu kommen und da auch Geschwindigkeit reinzubringen. Genau, die Carbon-Studie möchte ich euch nicht vorenthalten. Haben wir gemacht zum Thema Dry Fiber.
Wir haben also zusammen mit der DEKRA nach der DIN ISO 14067 diese Carbon-Footprint-Studie gemacht anhand eines Trays mit 187 mal 137 mal 50 Millimeter, also ein Standard-Fleischtray und mit Laminierung in dem Faserformteil entsprechend drin.
Und wenn wir die Polypropylenschale, die identisch ist, mit 100 Prozent CO₂-Ausstoß oder CO₂-Kosten ansetzen, dann kommen wir mit einem Wet Fiber schon immerhin knapp auf die Hälfte des CO₂-Verbrauchs, des CO₂-Ausstoßes runter und mit Dry Fiber kommen wir auf ein gutes Viertel runter, was natürlich eine deutliche Ansage ist, auch wenn wir sehen, dass CO₂-Kosten in Euro pro Tonne steigen, dass es vielleicht irgendwann Single-Use-Taxes auf Plastikverpackungsartikel gibt, sehen wir hier auf jeden Fall etwas, was in Richtung von Faserartikeln wirkt, auch wenn vielleicht die Fasermaterialien etwas teurer sind im Moment und die Prozesse vielleicht etwas aufwendiger sind.
Aber wir werden da irgendwo auch auf regulatorischer Ebene – das war, ist wegen was interessant, dass im Slido der Punkt ganz oben landet – in Richtung einer erschwinglichen oder einer wirtschaftlichen Verpackungslösung kommen, auch mit den Maschinen, die wir da aufgesetzt haben. Genau, das ist eigentlich das, was wir dann als Kundenvorteile sehen. Wir haben eine skalierbare Maschinenfamilie bringen wir auf den Markt.
Die wird im Sommer in unserem Technologiecenter in Heilbronn aufschlagen, kann dann auch besichtigt werden. Wir können eine relativ große Produktvarianz abbilden. Das habe ich gezeigt in der Folie, wo wir also verschiedenste eckige, tiefe, runde Formen gemacht haben. Wir haben ein sehr hohes C-Verhältnis, was eben den Weg in verschiedenste, auch existierende Verpackungen öffnet, dass die substituiert oder ergänzt werden können.
Und wir können das komplett als ELIC anbieten, von A bis Z die Technologie, sodass wir auch da irgendwo ein One Stop Provider an der Stelle sind. Ja, Dry Fiber ist für uns eine neue Anwendung von Verpackungen. Wir haben ein paar mehr Prozessschritte als bei Kunststoff, die wir gesehen haben. Die Produktivität ist ein bisschen geringer als bei Kunststoff, was auch noch so ist, dass wir eben diese Fasern da durchbringen müssen.
Aber durch das tiefe Ziehen haben wir eben die große Formvielfalt, die wir anbieten können. Man kann vermarktbare und auch designmäßig anspruchsvolle Verpackungsdesigns umsetzen. An der Barriere arbeiten wir gerade, arbeiten Kunden gerade. Man kann das unter Umständen sofort umsetzen mit Laminieren, wenn man sagt, ich möchte ein First Mover sein, der im Milchregal steht mit einer entsprechenden laminierten Variante.
Und wir können mit Kunststoff durchaus wettbewerbsfähig sein, was den Kostenpunkt angeht. Also wir sind, wir machen da verschiedenste Studien und auch da sind wir mit dem Kostenpunkt nicht so weit vom Kunststoff entfernt, wie es beispielsweise Wet Fiber ist durch den hohen Energiebedarf. Ja, das ist eigentlich das, was wir so vom Markt sehen, was wir, wo wir 2003 in die Glaskugel geguckt haben, so ein bisschen versucht haben, uns aufzumalen, was sich jetzt Schritt für Schritt bewahrheitet.
Dry Fiber Entwicklung und Startschuss
Und nicht nur wir sehen das so, auch andere Preisjurys und Gremien sehen das so. Wir haben jetzt im letzten Jahr zwei Preise mit dem Verfahren gewonnen, den Deutschen Verpackungspreis in der Kategorie Maschinen und den Umwelttechnikpreis des Landes Baden-Württemberg, sodass wir, glaube ich, da auf einem guten Weg sind und demnächst auch hoffentlich mit den ersten Markenprodukten im Markt landen können. Dann sage ich erst mal vielen Dank und bin gespannt auf die Fragen und die Diskussion. Ja, super.
Vielen lieben Dank auch an deine Seite. Ähm, wann war der Startschuss für eure Entwicklung rund um Dry Fiber? Habe ich gerade richtig verstanden, 2003? – 2023. Ende 2023 sind wir eingestiegen in das Thema, haben die ersten Sondierungen und Vorversuche gemacht, eben gerade den Vorversuch zum Thema tiefes Ziehen von Verpackungen. Und dann sind wir gegen Ende 2023 mit voller Wucht und vollerm Elan in die Entwicklung gestartet. Ja, super flott dann.
Also 2003 fand ich auch weit weg. 2023 fand ich im ersten Moment, wirklich kurz, kurz entwickelt. Sehr gut. Ähm, wenn man das mit Wet Fiber vergleicht, gerade in den Geschwindigkeiten, weil eigentlich ist Papierherstellung ja die Kunst, Wasser aus dem Papier rauszuholen und zu trocknen. Ähm, kannst du da vielleicht mal einmal drauf eingehen, wie das ja noch mal genauer zueinander steht? Also die Geschwindigkeiten kriegt man natürlich mit Wet Fiber oder den Output auch hin.
Wir haben halt gesehen, ich brauche bei Wet Fiber erst mal den Pulper und der ist nicht alleine. Der muss meistens vier bis fünf bis sechs Maschinen versorgen. Das heißt, ich habe schon mal den Riesen-Invest in den Pulper rein und schaffe dann wahrscheinlich den Output, den ich mit Dry Fiber schaffe, mit drei bis vier Maschinen, die das Wet Fiber machen. Das heißt, ich habe einen riesen, riesigen Invest in die gleiche, in die gleiche Ausstoßmenge und auch einen Riesenplatzverbrauch in der Halle.
Das kostet ja auch Geld. Und das ist eigentlich das, wo wir sehen, dass wir mit der Produktivität deutlich näher am Kunststoff sind, ne. Also wenn man eine wirklich effiziente Kunststoffanlage sieht in der, in einer ähnlichen Baugröße, bringt die wahrscheinlich fünfzig, sechzig Millionen Teile raus, ja. Ähm, aber es ist wesentlich einfacher, weil ich mit einer Anlage beginnen kann, ohne mir die Airlaid kaufen zu müssen. Das kann ich von der Rolle beschaffen und ich kann einfach einsteigen und loslegen, ne.
Und das ist so das, wo wir eigentlich sehen, dass wir da einen guten Ansatz haben, ohne dass man sich direkt ins finanzielle Unglück stürzt. Und wo du gerade sagst, Geld in der Halle stehen haben. Wenn ich mir vorstelle, ich habe dieses Vlies gerade auf dem Bild gesehen, du hast auch gesagt, das ist so watteartig. Da kann ich mir bei den Produktionsgeschwindigkeiten auch vorstellen, dass da einiges an Platz, an Rohmaterial erst mal daliegen muss. Wo bekomme ich das erst mal her?
Und ist es so, wie ich mir das vorstelle, dass ich wirklich, ja, enorm viel Platzbedarf einfach für den Rohstoff schon mal haben muss? Also das Material, das heißt Airlaid, das kriegt man bei verschiedenen Produzenten. Das ist ja schon sehr, sehr etabliert in der Hygieneindustrie und bei Servietten und Hygieneartikeln. Und Verpackung hat natürlich ein bisschen andere Anforderungen. Bei Hygiene kommt es darauf an, dass es weich und saugfähig ist. Das wollen wir in der Verpackung eher nicht.
Ähm, wir brauchen es eher fest und wasserabweisend, so. Also vielleicht hundertachtzig Grad umgekehrt. Und ja, die, man kann diese Rollen mit verschiedenen Bahndicken herstellen. Ist natürlich jetzt nicht eins Komma eins Millimeter wie Kunststoff, sondern wir arbeiten da so mit Rohmaterial zwischen zwei und vier Millimetern Dicke. Das heißt, auf die Rolle passt schon mal per se weniger drauf, aber es ist handelbar.
Rollenzuführsysteme und Produktionsdurchsatz
Wir haben da entsprechende Rollenzuführsysteme mit, entsprechenden Wechseleinrichtungen, sodass man das also auch vorhalten kann. Und natürlich brauche ich ein Storage für die, für die Verarbeitung, für die Ballen oder für die Rollen, kann das aber auch eben damit umgehen, ähnlich wie bei der Thermo, wie beim Thermoformen. Wenn ich mir einen Extruder hinstelle und sage, ich mache das Rohmaterial selbst, kann ich mir genauso gut eine Airlaid-Anlage hinstellen.
Dann muss ich allerdings Durchsatz haben, denn solche Anlagen produzieren in der Regel ein bis zwei Tonnen pro Stunde und unsere Airlaid, wenn man jetzt ein bestimmtes Szenario nimmt, dann kommen da zwischen hundert und dreihundert Kilo pro Stunde durch, ne. Das heißt, ich muss dann wirklich auch Abnehmer für diese Airlaid-Maschine haben in Form von Verpackungsmaschinen, die das dann wegschaffen, was die Maschine herstellt. Ja, dann sehe ich im Slido viele Fragen, auch zu den Beschichtungen und auch zu der Laminierung.
Ähm, meine Frage, genau, gehen wir da mal rein: Wo genau ist denn eure Erfindung dabei und was ist patentiert? Fragt Karsten. Also die Patente sind offengelegt, die kann man nachlesen zum einen und zum anderen, wir haben den Preform-Schritt patentiert mit der speziellen Ausführung des Werkzeugs, wie wir die Vor, wie wir die Fasern vorlegen, ohne dass sie reißen und kaputtgehen und wie wir auch die Faltenbildung unter Kontrolle behalten dabei beim Preformen, weil das Material ist ja nicht dehnbar, ne.
Das, das staucht sich und dehnt sich nicht wie Metall. Wenn ich ein Metall nachziehe, dann dehnt sich’s und staucht sich’s und hier werden Falten entstehen durch das Tiefziehen. Und das haben wir also gelöst, dass wir auch diese tiefen Tie-, Becher vorformen können, ohne dass wir die Falten irgendwo unkontrolliert erzeugen. Und das Pressformen danach dieses Preforms ist der zweite patentierte Step und natürlich dann die Gesamtanlage.
Es ist eine Patentfamilie aus mehreren Einzelpatenten, aber es ist mittlerweile alles offengelegt. Wer sich da tiefer interessiert, kann sich das auch gerne zu Gemüte führen. Stark. Und, welche… Wir können auch in die nächste Frage noch mal reingehen oder direkt schon mal reingehen. Daniel Zimmermann, danke auch für die Frage mit Klarnamen. Äh, Daniel fragt: „Welche Barrieren können mit Spray Coating erreicht werden?
Wie ist die Recyclingfähigkeit dann bei beidseitigem Coating?“ Genau, das ist die große Frage: Wie komme ich an die Fasern dran, wenn von beiden Seiten beschichtet ist? Ja, also da sind wir tatsächlich noch ganz früh dran, dass wir erst mal irgendwo schauen, welche Barriere-Chemie kann uns überhaupt dabei helfen.
Da schauen wir natürlich schon in Richtung bioabbaubar oder ähnliche Dinge, dass es auf keinen Fall PFAS enthält und dass wir da irgendwo Mittel finden, die ja die kompatibel sind und die im Altpapier-Recycling aussortiert werden können oder nicht stören. Ich weiß nicht, oder ich glaube nicht, dass man eine gebrauchte Verpackung dann wieder zum Verpackungsrohmaterial neu machen kann, weil die ist ja auch wahrscheinlich mit Lebensmittelresten irgendwo kontaminiert.
Ich gehe dann halt wirklich ins Altpapier rein und habe entsprechende Anwendungen, die da draus kommen, ne. Ein Stück weit ist es sicherlich Downcycling. Bei den Barrieren, die Performance der Barriere mit Spray Coating haben wir so jetzt noch nicht intensiv untersucht. Wir haben einige erfolgreiche Tests, wo dann halt ein Wassertropfen oder ein Öltropfen abperlt, ne, rein visuell zu sehen, objektiv, aber subjektive Tests mit genormten Verfahren haben wir jetzt noch nicht.
Airlaid-Verbindung mehrlagiger Strukturen
Da sind wir noch nicht weit genug, dass wir da tief einsteigen. Das ist eigentlich der Fokus für dieses Jahr, dass wir die Barriereentwicklung deutlich voranbringen und da Lösungen bieten können. Okay, dann können wir noch eine Frage hierzu aus dem Slido gerne rausholen. Ähm, genau: „Das Rohmaterial besteht aus mehreren Lagen. Wie lösen Sie das Problem der Stanzkontur, damit die Lagen sich nicht an der Schneidkante voneinander lösen?“, fragt Dejan. Ich hoffe, ich habe es richtig ausgesprochen.
Das Airlaid wird zwar in mehreren Lagen von den Legeköpfen gelegt, aber die sind eigentlich miteinander verbunden. Es gibt noch die Möglichkeit, ein Tissue obendrauf zu bringen für eine Oberfläche oder für ein Handling. Und durch das Stanzen mit einem Messerschnitt, mit einem Bandstahlschnitt kriegen wir das eigentlich schon so gut zusammen, dass sich das nicht mehr voneinander löst und auch nicht an der Schneidkante hängen bleibt.
Also das funktioniert sowohl in der Probe, in der Zuschnittpräparation sehr gut, als auch im finalen Beschnitt, dass das komplett abfällt und nicht eine relativ geschlossene Schneidkante bildet. Da haben wir jetzt noch keine Probleme gehabt. Okay, dann nehme ich zum Abschluss, ziehe ich selber noch eine aus dem Slido raus. Die kam nämlich auf Englisch. Ähm, die geht um das Rohmaterial der Cellulose Fiber.
Ähm, was, gehen wir mal rein: „Is it only trees or also other plants?“ Ähm, so let’s be so kind and answer that question maybe in English directly. Yes, of course. Ähm, one good thing on dry fiber is that you can get the fibers all over the world, as a fluff pulp, which is a raw material for paper mills as well. Ähm, we work with commodities that you can buy from the market, put them into the Airlaid machine, generate the web and then form the parts.
It could be that some wood compositions have better properties for packaging, maybe sticking to each other and more rigidity in the final product, but we didn’t go deeper into that. So right now we are focusing on what’s available on the market and what has a good price point and this is what we use for our packaging development. Hey, super. Danke für die spontane Switch into English. Gerne. Ich ziehe Marius jetzt mal wieder nach vorne, weil wir haben auch ein paar Fragen so generell rund um Recyclability.
Das hatte ich gesehen, das war bei dir auch noch offen. Können wir gleich vielleicht zum Abschluss noch ein bisschen reingehen? Ähm, ich frage mich jetzt als Allererstes noch: Kann ich eine der Technologien auf der Interpack auch sehen? Ja. Ja. Beide? Am Stand von ILG und Fraunhofer-Stand? Äh, nee, beim VDMA sind wir integriert.
Also wir haben einen IVV-Stand, aber der ist im VDMA integriert und wir haben jetzt auch nicht unbedingt einen Prozess laufen, aber ich kann ein bisschen was an Materialien vielleicht zeigen. Prima, okay. Also da wissen alle, die auf der Interpack dabei sein müssen, wo sie hinwollen. Äh, Tobias, bei euch: Mit Maschine, ohne Maschine, Maschinenmuster? Ohne Maschine. Der Stand ist nicht so groß. Wir sind in der Halle 6A, Halle 60, soweit ich das weiß.
Aber wir haben da Muster dabei, Bauteilmuster, die man sich anschauen kann. Wir haben die Videos vom Prozess dabei von unseren Lab-Maschinen und natürlich viele kompetente Menschen, mit denen man sich darüber unterhalten kann. Super. Ähm, und wenn wir jetzt mal reinschauen: Ich glaube, bei Recyclability, aber generell bei Nachhaltigkeitsthemen und Papieren ist diese Fünf-Prozent-Regel, wie sie dann auch immer häufig zustande kommt.
Verpackungsgesetz und Tarifeinordnung klären
Das haben wir zum einen mit dem Verpackungsgesetz, ne, wo kann ich das Ganze unter welchen Tarif einordnen? Wir haben es jetzt aber auch in der PPWR, wo ich ab fünf Prozent Polymer auch mich mit dem Thema Rezyklateinsatz beschäftigen muss. Wie ist das bei beiden Technologien? Kann ich eben durch die Metallisierung, Marius, genau unter den fünf Prozent bleiben, wo ich halt sonst nicht hinkomme, wenn ich mit Polymeren arbeite? Oder wie ist es bei dem Spray Coating oder der Lamination bei dir, Tobi?
Fangen wir vielleicht mit Marius an. Ja. Also kommt ein bisschen auf die Verpackungsgeometrie an. Wenn man daran denkt, ein Flowpack mit MAP-Eigenschaften, wo ich relativ dicke Siegelschichten brauche, um den Lagensprung durchzusiegeln – ich glaube, da wird es schwierig. Ähm, was aber vielleicht gehen könnte, wären Dreirandsiegelbeutel, Vierrandsiegelbeutel, irgendwelche Suppentüten, Tee-Sachets. Da könnte ich mir vorstellen, dass es realistisch wird.
Ähm, aber ansonsten wird es, glaube ich, momentan noch schwierig, zumindest mit dem, was, ähm… Ich meine, wir tragen auch ein paar Mikrometer Polymer auf, muss man ganz, ganz ehrlich sein, aber es geht momentan eher noch in Richtung einfache, einfache Sachets. Aber da gibt es auch genügend. Also, es ist ja nicht, dass das ein nicht signifikanter Posten ist im Verpackungsbereich. Tobias, ihr habt ja relativ dickes Material. Hilft euch dabei, oder?
Jein, also, so ein MAP-Tray wiegt so zwischen fünfzehn und zwanzig Gramm. Äh, das ist sogar vergleichbar mit der Kunststoffschale. Wir schauen natürlich bei der Entwicklung immer drauf, dass wir die fünf Prozent nicht reißen, wenn’s eine polymere, eine polymerbasierende Beschichtung ist. Äh, auch bei den Laminaten ist es natürlich die Frage, was ich da drin verpacke. Äh, wir haben schon bis fünfzig µm Filmdicke runter laminiert.
Dann habe ich halt einfache Sachen verpackt, die, also das war, dass ich nur zum Beispiel bei Früchten, Himbeeren, dass die nicht mit den Fasern in Berührung kommen. Brauche ich nichts, kein Aroma drin erhalten und keine Haltbarkeit auch dazu dadurch erzeugen. Wenn ich jetzt Joghurt oder Kaffee in die Kapsel packe, dann brauche ich natürlich Aromasicherheit und auch Sauerstoff und ähnliche Barrieren.
Dann werden die Filme dicker und da wird’s dann in der Tat schwierig, entsprechend geringes Gewicht da reinzutun in die Verpackung. Mhm. Ähm, du hattest ja auch Zahlen zum CO₂-Einsatz. Konntest du das auch mit oder ihr das mit K2- oder K3-Bechern, ne, die bekannten Kunststoffbase, Karton drumherum und Aluminium obendrauf, konntet ihr da auch ’n Vergleich ziehen?
Wir haben die hergestellt – Weil das gerät bei Molkereien natürlich in – Wir haben die auch hergestellt mit dem In-Mold-Labeling-Verfahren im Thermoformen, das wir auch entwickelt haben und was wir im Portfolio haben, aber wir haben den Vergleich noch nicht gezogen. Aber wenn man sich den K3-Becher anschaut, hat man ’ne relativ schwere Kartonummantelung, weil die auch Stabilität erzeugen muss.
Das heißt, hier ist schon einiges an Rohstoffeinsatz drin und der Kunststoff ist auch, ja deutlich dicker als die Laminierfolien, die wir im Labor haben. Also insgesamt, wenn ich’s jetzt ausm Bauch raus raten würde, ist da mehr Material drin und damit auch mehr CO₂, aber wir haben den Vergleich noch nicht gezogen, weil diese Studien sich auch relativ stark auf eine Verpackungsform konzentrieren, die dann zertifiziert ist.
Vakuum-Laminiertechnik für Verpackungsformteile
Wir haben da zwar ’n Kalkulator noch bekommen dazu, dass wir andere Formen berechnen können, aber den K3 haben wir uns noch nicht angeschaut, ja. Du hast ja auch den Laminierungsprozess nur nicht dargestellt, aber das, das kannst du vielleicht noch mal erläutern. An welchem Punkt werden dann, wird diese Fließbahn laminiert und wird das dann mit tiefgezogen oder an welchem Punkt passiert das?
Also wir laminieren das fertige Verpackungsformteil und haben dann ’ne Laminiertechnik, bas– entwickelt, die auf Vakuumformen basiert, wo wir dann auch mit Vorstrecker entsprechende Tiefen erreichen, dass die Folie auch mit ’ner gleichmäßigen Wandverteilung bis in den Boden und die Wände unten reinkommt. Das ist dann das Wissen, was ihr aus den bisherigen Prozessen mitnehmen könnt. Genau, ist quasi klassisches Thermoformen nur mit dünnen Folien.
Welche Parallelen habt ihr noch aus den bekannten Prozessen mitnehmen können? Also die Werkzeuge sind anders. Wir machen tatsächlich Vorpressen und nicht Tiefziehen mit ’nem einseitigen Werkzeug und, man kann’s eben auch nicht mit Vakuum oder Druck beaufschlagen, weil das ist was, was wir beim Laminieren ausnutzen. Das Material ist luftdurchlässig und deswegen können wir die Folie da rein laminieren.
Ähm, aber ansonsten vom Maschinenbau her, die elektrischen Pressen, die wir bauen, die haben wir natürlich überführt in dieses, in dieses Verfahren und unsere gesamte Verpackungserfahrung, dass wir sagen, was braucht denn eigentlich die Verpackung, dass wir wirklich zielgerichtet auch die Features, die ’ne Verpackung abbilden muss, entwickeln können.
Da gab’s ja auch, Marktbegleiter, die sind ’n bisschen baden gegangen, weil sie von dem Cellulose-Materialaspekt her kamen und dann die, die Knackpunkte bei der Verpackung nicht beachtet haben. Und da gibt’s seit einigen Jahren ja auch welche Sachen, die sagen, sie sind Dry Fiber, aber die, die halt nicht funktionieren.
Und das ist jetzt nicht unser Ansatz, sondern wir wollen, das– Wir haben auch ’n Riesendruck vom Markt, die Technologie reinzubringen, die Kunden fragen: „Wann könnt ihr das verkaufen?“ Wir möchten’s halt erst so zu Ende entwickeln, dass es funktioniert, bis wir dann sagen, wir bringen das in den Markt. Aber ich denke, da wird sich in diesem Jahr einiges tun. Ja, super. Okay, ich hab so ’n bisschen Auge auf zwei, auf die Uhr, aber auch zum Slido. Ich seh jetzt nichts Essenzielles oder große Themenlücke.
Vielleicht können wir das noch reinnehmen hier. Kommt mir. Warum hat die indirekte Metallisierung einen Vorteil zur direkten Metallisierung auf Papier? Mhm. Können Sie das noch einmal erklären? Ja, also wir müssen ja normalerweise die Papierrolle in die Vakuumkammer bringen zur Metallisierung. Ähm, es kann jetzt mehrere Vorteile haben. Der eine Vorteil könnte sein, dass es technisch einfacher ist, ’n zwölf my Pad zu bedampfen. Ich kann die, die, die Vakuumkammer mehr laden mit mehr Pad-Material, bring die Kammer voller.
Das Material ist einfacher zu, zu metallisieren. Äh, wir haben nicht das Problem der Restfeuchte. Wir haben keine Hygoexpansion und möglicherweise, das wird sich noch rausstellen, kommen wir mit den Barrierewerten sogar noch weiter runter als bei der direkten Metallisierung. Aber das ist nur ’ne Prognose, bewiesen hab ich’s noch nicht, aber es könnte sein. Okay, prima. So dann mit Blick auf die Uhr, dann schließe ich die Runde für heute.
Zusammenfassung und Ausblick Flexpacks
Ähm, ich bedanke mich bei euch beiden für, ja, die Informationen, für die Fragen danach, für die Diskussion und ihr seid beide selbst auf der interpack, um das, dieses Gespräch dort weiterzuführen. Super, dann komme ich da auch vorbei. Ähm, ja, vielen Dank euch beiden. Schon mal ’n schönes Wochenende. Danke. Danke schön. Ebenso. Und dann bleibt mir nur zu sagen auch, danke an alle Zuhörer, Zuschauer da draußen. Ähm, ich schließe somit den einundvierzigsten Inno-Talk für heute.
Wir hatten mit dabei Marius Jasinski vom Fraunhofer IVV. Diese Darstellung kennen die Flexpacker nur zu gut. Welches Produkt braucht welche Barrieren? Und er hat uns das erste Mal gezeigt, wie man eigentlich auch auf Papieren vergleichbare dichten Barrieren hinbekommen kann, im Vergleich zu den Folien. Das war schon, ja, sehr beeindruckend. Da kann noch einiges passieren. Und, ja, die Technik ist aktuell ja schon sehr weit und kann da auch weitergehen.
Und dann war’s Tobias, der uns von Elek gezeigt hat, wie nicht nur sich PET und Polypropylenbahnen quasi tiefziehen, thermoformen lassen, sondern das Ganze auch mit solchen Folien passieren kann. Und da eine ganz eigene Technik, das, ja, kann für viele Produkte die Zukunft sein. Wir sind gespannt, ja, welchen Effekt es da am Markt geben kann. Der nächste Inno-Talk wird am 22. Mai sein. Gerne schon mal anmelden, gerne bereithalten, eintragen. Es geht um PFAS. Wir haben ja den 12.
August diesen Jahres anstehen, wo diese PFAS-Grenzwerte auch im Rahmen der Konformitätserklärung eingehalten und testiert sein müssen. Hier gehen wir auf den Realitätscheck für die Flexpacks ein. Und wer nicht genug kommen kann, haben wir auch ganz viele Möglichkeiten. Ich hab die Podcasts genannt. Ich nenn aber auch hier unsere Inno-Talk-News, bei denen wir ganz viele Newsbeiträge haben. Wir haben viel vom Inno-Meeting aus dem Februar noch mal zu Artikeln verwertet.
Also hier wieder geballtes Wissen, geballtes Wissen, wo ihr dabei sein könnt. Und ja, heute viel Fiber, 15., 16. April noch mehr Fiber, anderthalb Tage, Inno-Fiber, das erste Mal eine Veranstaltung für die Flexpacker rund um funktionelle Papiere in Osnabrück am zweiten Tag auch bei unserem Gastgeber, Felix Schöller. Dort können wir Einblick in die Produktion bekommen und wie so was genau auch gemacht wird, ne. Wir haben dadurch auch gewisse Grenzen, was die Personen angeht oder den Raum angeht.
Also wer gerade noch überlegt zu kommen, aber noch ’n bisschen noch wartet, kann ich nur den Tipp geben, schnellstmöglich auch zu buchen und ’n bisschen weiter geflickt, InnoCircle, auch das erste Mal, dass wir die Veranstaltung machen. Das wird in Würzburg sein rund um alle Nachhaltigkeitsthemen bei Flexpacker. Und damit bedanke ich mich noch mal und wünsche allen ein schönes Wochenende. Ciao.