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.
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