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BASF

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Biologisch abbaubare Polymere –<br />

Von der Natur inspiriert<br />

Ecoflex ® , Ecovio ®


Ecoflex ®<br />

Unter dem Handelsnamen Ecoflex bietet die<br />

<strong>BASF</strong> seit 1998 biologisch abbaubare, aliphatisch-aromatische<br />

Copolyester an. Bei bestimmten<br />

Umwelteinflüssen, wie sie im Kompost vorhanden<br />

sind, wird Ecoflex ® innerhalb weniger<br />

Wochen abgebaut. Ob in Formulierungen aus<br />

thermoplas tischer Stärke und biologisch abbau -<br />

baren, syn the tischen Polymeren, sogenannten<br />

Stärke-Blends, oder als Mono-Anwendung im<br />

Bereich flexibler Folien – mit Ecoflex können<br />

Sie Ihrem Kunden eine vollständig biologisch<br />

abbaubare Verpackung anbieten.<br />

Ecovio ®<br />

Mit Ecovio ® kam 2006 ein neuer biologisch<br />

abbaubarer Kunststoff hinzu. Er besteht aus<br />

Ecoflex, dem biologisch abbaubaren <strong>BASF</strong>-<br />

Kunststoff auf petrochemischer Basis und aus<br />

PLA (Polymilchsäure; engl. polylactic acid ). PLA<br />

wird aus dem nachwachsenden Rohstoff Mais<br />

hergestellt.


KuNSTSToFFE – DAMiT DiE uMwELT EiNE ZuKuNFT hAT<br />

ECoFLEx ® uND ECoVio ® – VoLLSTäNDiG BioLoGiSCh ABBAuBAr<br />

ECoFLEx – höChSTE QuALiTäT iM EiNKLANG MiT DEr NATur<br />

Vielseitig und umweltschonend<br />

Nachwachsende Rohstoffe – lange Tradition bei <strong>BASF</strong><br />

Wie funktioniert der biologische Abbau?<br />

Polymere wie aus der Natur: Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Der Abbau im Test<br />

Ecoflex – schmeckt Mikroorganismen und überzeugt Verbraucher<br />

Ecoflex – die Alternative für den Einzelhandel<br />

Ecoflex – verbessert die Eigenschaften von Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen<br />

ECoVio – NiChT Nur BioLoGiSCh ABBAuBAr, SoNDErN AuCh NAChwAChSEND!<br />

Damit Müll eine saubere Sache bleibt<br />

Tragetaschen von „alternativ“ bis „luxuriös“<br />

Ecovio L Foam für geschäumte Anwendungen<br />

ECoFLEx – öKoLoGiSCh GEPrüFT uND ToxiKoLoGiSCh uNBEDENKLiCh<br />

Der Pflanzenwachstumstest<br />

Untersuchungen von wasserlöslichen Intermediaten – Daphnientest<br />

ECoFLEx uND ECoVio – BioLoGiSCh ABBAuBArE KuNSTSToFFE MiT hohEr FuNKTioNALiTäT<br />

ECoVio – EiN MoDuLArES SYSTEM<br />

Das Eigenschaftsprofil von Ecoflex im Vergleich zu Polyethylen LD<br />

Ecovio L BX 8145 – die Innovation bei biologisch abbaubaren Folienwerkstoffen<br />

DiE VErArBEiTuNG VoN ECoFLEx uND ECoVio<br />

LAGEruNG uND ALTEruNG VoN ECoFLEx uND ECoVio<br />

ALLGEMEiNE iNForMATioNEN Zu ECoFLEx uND ECoVio<br />

Auf die Mischung kommt es an: Ecovio-Blends 16<br />

Schlauchfolienextrusion<br />

Druck<br />

Schweißen<br />

Ecoflex F BX 7011<br />

Ecovio L BX 8145<br />

Lieferform und Lagerung<br />

Qualitätskontrolle<br />

Glossar<br />

Literaturhinweise<br />

4<br />

5<br />

6<br />

8<br />

9<br />

10<br />

11<br />

12<br />

13<br />

14<br />

15<br />

18<br />

19<br />

20<br />

21<br />

22<br />

23<br />

04 - 05<br />

06 - 07<br />

08 - 09<br />

10 -11<br />

12 -13<br />

14 -15<br />

16 -17<br />

18-19<br />

20-21<br />

22-23


4<br />

Kunststoffe – damit die Umwelt<br />

eine Zukunft hat<br />

Kunststoffe tragen wesentlich zur Umweltentlastung<br />

und Ressourcenschonung bei. Sie<br />

werden sich auch in Zukunft überall dort durch-<br />

Vielseitig und umweltschonend<br />

Bei effizienter Nutzung der verfügbaren natürlichen Ressourcen und<br />

bei der globalen Klimavorsorge eröffnen Kunststoffe ein Potenzial,<br />

das kaum ein anderer Werkstoff erschließen kann. So ließen sich<br />

durch eine verbesserte Wärmedämmung von Gebäuden mit Kunststoff<br />

viele Millionen Liter Heizöl einsparen. Oder in einem modernen<br />

Auto senkt der Einsatz von 100 Kilogramm Kunststoff an Stelle von<br />

schwereren Materialien den Benzinverbrauch um 0,3 bis 0,5 Liter<br />

pro 100 Kilometer.<br />

setzen, wo sie ökologisch sinnvoller sind als<br />

andere Materialien oder wo sie neue Anwendungen<br />

erschließen.<br />

Foto: Mauricio Simonetti<br />

Kunststoffe mit ihren besonderen Eigenschaften und der sich<br />

daraus ergebende Gebrauchswert eröffnen für den Umweltschutz<br />

viele Möglichkeiten. Kontrovers diskutiert wird schon länger über<br />

zwei ganz andere Themen: die Rohstoffbasis einerseits und andererseits<br />

die Frage, was passiert mit Kunststoffprodukten, wenn sie<br />

ausgedient haben.<br />

Kunststoffe können aus fossilen oder nachwachsenden Rohstoffen<br />

hergestellt werden, und sie können unabhängig davon biologisch<br />

abbaubar sein ( in der Regel kompostierbar) – oder auch nicht. Die<br />

<strong>BASF</strong> ist der Auffassung, dass es keine generellen Vor- oder Nachteile<br />

von fossilen oder nachwachsenden Rohstoffen gibt. Nur ausführliche<br />

Analysen über den ganzen Lebenszyklus einer bestimmten<br />

Anwendung können belegen, welche Rohstoffbasis für die Umwelt<br />

am sinnvollsten ist.


Nicht-biologisch abbaubarer<br />

Kunststoff<br />

Konventioneller<br />

Kunststoff<br />

Abb. 1: was ist ein Biokunststoff ?<br />

Petrochemische Rohstoffe<br />

(Erdöl, Erdgas)<br />

Biologisch abbaubarer<br />

Kunststoff<br />

Ecoflex ®<br />

Das Gleiche gilt für die Verwertbarkeit: biologisch abbaubare Kunststoffe<br />

sind nicht generell umweltfreundlicher als andere. Aber sie<br />

sind für bestimmte Anwendungen die beste Lösung. So eignen sich<br />

zum Beispiel Ecoflex ® bzw. Ecovio ® für Mulchfolien in der Landwirtschaft,<br />

die nach der Nutzung untergepflügt werden oder für Bioabfallsäcke,<br />

die in industriellen Anlagen zusammen mit dem Biomüll<br />

kompostiert werden.<br />

Die <strong>BASF</strong> befürwortet ein Nebeneinander verschiedener Kunststoffe.<br />

Die Anwendung, die notwendigen Produkteigenschaften, die<br />

technische Machbarkeit und nicht zuletzt der ökonomische Nutzen<br />

sollten ausschlaggebend sein für die Auswahl des Werkstoffes. Die<br />

von der <strong>BASF</strong> entwickelte Ökoeffizienz-Analyse ist ein sinnvolles<br />

Instrument, um Ökologie und Ökonomie, um Kosten und Nutzen<br />

verschiedener Werkstoffe für bestimmte Anwendungen abzuwägen<br />

(siehe hierzu www.basf.de /sustainability).<br />

Biologisch abbaubarer<br />

Kunststoff<br />

Ecovio ®<br />

Ecovio ® L Foam<br />

Nachwachsende Rohstoffe<br />

z. B. Mais, Zucker<br />

Nicht-biologisch abbaubarer<br />

Kunststoff<br />

z. B. WBC (wood-based<br />

composites)<br />

Nachwachsende rohstoffe – lange Tradition bei <strong>BASF</strong><br />

Nachwachsende Rohstoffe sind für die <strong>BASF</strong> bereits seit vielen Jahren<br />

ein Thema und spielen eine wichtige Rolle bei neuen Produktentwicklungen.<br />

Beispiele sind Zucker als Rohstoff für die Fermentation<br />

von Vitaminen, Papierhilfsmittel hergestellt auf Stärkebasis oder Ten-<br />

side und Weichmacher basierend auf Ölen und Fetten.<br />

Der erste thermoplastische Kunststoff der <strong>BASF</strong> auf Basis nachwachsender<br />

Rohstoffe war das 2006 auf den Markt gebrachte<br />

Ecovio L BX 8145, das zu rund 45 % aus Polymilchsäure besteht,<br />

die wiederum aus Maisstärke gewonnen wird. 2007 kamen die<br />

Kunststoffe Lupranol ® Balance – ein Polyol zur Herstellung von<br />

PUR-Weichschäumen – und das Polyamid Ultramid ® Balance hinzu.<br />

Beide basieren zum Teil auf Rizinusöl.<br />

KUNStStOFFE – dAMIt dIE UMWELt EINE ZUKUNFt HAt<br />

5


6<br />

Ecoflex ® und Ecovio ® –<br />

vollständig biologisch abbaubar<br />

die Natur ist mit Abstand der größte Produzent<br />

von Makro molekülen: Neben Peptiden und Ei -<br />

weiß stof fen sind dies überwiegend biologisch<br />

abbaubare Polymere pflanzlichen Ursprungs wie<br />

wie funktioniert der biolo gische Abbau?<br />

Von der Natur können wir nicht nur lernen, wie man Ma kromoleküle<br />

aufbaut – sie hat auch Methoden entwickelt, mit denen die Molekülketten<br />

bestimmter Polymere wieder gespalten werden können. Mikroorganismen<br />

wie Bakte rien oder Pilze nehmen die Makromoleküle<br />

als Nahrung auf und verwerten sie. Das tun sie zum Beispiel mit<br />

Hilfe von Enzymen. Die Endprodukte dieses Stoffwechsels werden<br />

dann ausgeschieden und in den natürlichen Stoffkreislauf eingebunden.<br />

Polymere wie aus der Natur: Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Sowohl Ecoflex ® als auch Ecovio ® Moleküle sind ähnlich aufgebaut<br />

wie in der Natur vorkommende Polymere. Abgebaut werden sie<br />

ebenfalls von Mikroorganismen und deren Enzymen. Entscheidend<br />

für diesen Abbau ist allein die Struktur des Makromole küls und<br />

nicht die Herkunft der Rohstoffe (Abb. 2).<br />

Mikroorganismen verarbeiten also die Ecoflex- und Ecovio-Moleküle<br />

genau wie die in der Natur vorkommenden Makro moleküle zu Kohlen-<br />

dioxid, Wasser und Biomasse.<br />

Im Unterschied zu „oxo-abbaubaren“ Kunststoffen benötigen Ecoflex<br />

und Ecovio keine Additive für den Abbau: sie sind frei von Schwermetallverbindungen<br />

und hinterlassen keine toxischen Rückstände.<br />

Stärke und Cellulose. Stärke findet man in<br />

allen Getreide sorten und Kartoffeln, Cellulose<br />

ist wesentlicher Bestandteil von Holz und<br />

wird zur Papier herstellung eingesetzt.<br />

Der Abbau im Test<br />

In um fang rei chen Testreihen wurde nach gewiesen, dass Ecoflex<br />

die stren gen Anforder ungen der bindenden europäischen Norm für<br />

biologisch abbaubare Kunststoffe ( EN 13432) erfüllt, das heißt hinsichtlich<br />

vollständiger biologischer Abbaubarkeit, Kompostierbarkeit,<br />

Kompost qualität und Pflan zenver träg lichkeit ( Abb. 3).<br />

Die Prüfungen zeigen, ob ein poly merer Werkstoff unter den Rahmenbedingungen<br />

einer kontrollierten Kom pos tierung biologisch ab gebaut<br />

bzw. in Kompostbestand teile umgewandelt werden kann. Außerdem<br />

wird unter sucht, ob der Kompos tierungs prozess und die Qualität des<br />

Kom postes durch den Werkstoff oder seine Abbauprodukte beeinflusst<br />

werden. Auch synthetische Kunst stof fe – egal ob aus fossilem<br />

Naphtha oder nachwachsenden Rohstoffen – können vollständig biologisch<br />

abbaubar sein, wenn Enzy me ihre Molekül ketten spalten und<br />

alle Bruchstüc ke von Mikro organis men als Nahrung verwertbar sind.<br />

Ecovio besteht aus Ecoflex, das alle Registrierungen für Kom postierbarkeit<br />

besitzt, und aus Polymilchsäure, hergestellt aus dem<br />

jährlich nachwachsenden Rohstoff Mais, der ebenfalls biologisch<br />

abbaubar ist.<br />

Diese Kompostierbarkeits-Logos sind weltweit ein wichtiges Qualitätskennzeichen.<br />

Nur Produkte aus vollständig biologisch abbaubaren<br />

Werkstoffen, wie Ecoflex oder Ecovio, dürfen dieses Zeichen tragen.


Ecovio ® Tüte<br />

Polyethylen (PE)-Tüte<br />

„Oxo-abbaubare“ Tüte<br />

Ecovio ® Polyethylen (PE) Oxo-fragmentierbar<br />

Ecoflex ® Mikroorganismen<br />

Zersetzung durch Mikroorganismen im Kompost<br />

Kompostierung nicht möglich<br />

Kompostierung + Bioabbaubarkeit nicht möglich<br />

Abbau zu PE-Fragmenten<br />

PE-Fragmente<br />

Grundbaustein von Ecoflex ® : Bausteine auf Basis von Erdöl<br />

Abb. 2: Ecoflex ® und Ecovio ® als essentielle Bausteine für biologisch abbaubare Applikationen<br />

In speziellen Zertifizierungsverfahren überprüfen unabhängige Institute<br />

die Eignung für die Kompostierung nach strengen Kriterien.<br />

So erfüllt Ecoflex ® sowohl die Europäische Norm EN 13432 zur<br />

Kompos tierbarkeit von Werkstoffen als auch die japani sche Norm<br />

GreenPla und den ameri kanischen Standard ASTM 6400.<br />

Biologischer Abbau zu CO 2 [%]<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Cellulose<br />

Ecoflex ®<br />

• Wasser<br />

• CO 2 wird wieder in Form von<br />

Ecovio ® gebunden<br />

• Biomasse<br />

• Deponierung:<br />

in vielen europäischen<br />

Ländern verboten<br />

• Verbrennung: nicht sinnvoll<br />

wegen des hohen Anteils von<br />

Wasser im Bioabfall<br />

• Kunststoff-Fragmente (PE)<br />

• Nicht konform mit EN 13432<br />

• Bei starker Lichtexposition:<br />

nur ein geringer Teil wird in CO2 und Biomasse umgewandelt<br />

Grundbausteine von Ecovio ® : Bausteine auf Basis von Erdöl und nachwachsenden Rohstoffen<br />

COMPOSTABLE<br />

Biodegradable<br />

Products Institute US COMPOSTING<br />

COUNCIL<br />

20 40 60 80 100<br />

Zeit [Tage]<br />

Abb. 3: Kunststoffe wie Ecoflex ® sind vollständig biologisch abb au-<br />

bar (nach EN 13432, Teil 2), wenn mindestens 90 % des organischen<br />

Kohlenstoffs des Materials in einem Prüfzeitraum von maximal<br />

180 Tagen umgesetzt worden sind. Die Abbaukur ve zeigt, dass<br />

Ecoflex ® bereits nach 80 Tagen zu mehr als 90 % umgesetzt, also<br />

zu CO 2 , Wasser, Energie und Biomasse verstoffwechselt worden ist.<br />

oxo-fragmentierbare Kunststoffe nicht bioabbaubar<br />

Oxo-fragmentierbare PE-Folien (mitunter fälschlicherweise auch<br />

„oxo-bioab baubar“ genannt) sind Werkstoffe, die durch spezielle<br />

Additive zer setzt werden. Diese Additive basieren hauptsächlich<br />

auf den Elementen Cobalt, Mangan, Eisen usw. Ausgelöst durch<br />

UV- oder Hitzeeinwirkung oxidieren sie die Polymerketten und brechen<br />

sie in kleinere Fragmente auf.<br />

Aber: Eine den Normen entsprechende biologische Abbaubarkeit<br />

dieser nach der Zersetzung übrig bleibenden PE-Fragmente konnte<br />

bis heute nicht wissenschaftlich nachgewiesen werden – egal, ob die<br />

Werkstoffe mit UV oder Wärme vorbehandelt waren. Hinzu kommt,<br />

dass selbst wenn Stabilisatoren beigefügt sind, die PE-Folie ihre<br />

mechanischen Eigenschaften vergleichsweise schnell verliert, besonders<br />

wenn sie Sonnenlicht ausgesetzt ist. Deshalb wären jeweils verschiedene<br />

Lagerkonditionen notwendig, um ein frühzeitiges Altern und<br />

den vorzeitigen Verlust der mechanischen Eigenschaften zu vermeiden.<br />

Mineralisierung [%]<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

CO 2 Entwicklung eines<br />

Vermiculit bei 58 °C<br />

Positive Referenz (Cellulose)<br />

PE erhitzt bei 90 °C für 26 tage<br />

PE erhitzt bei 75 °C für 26 tage<br />

PE mit Oxo-Additiven unbehandelt<br />

0 50 100 150 200 250<br />

Zeit [Tage]<br />

Quelle: CEMAGrEF, SMT European Project<br />

ECOFLEx UNd ECOVIO – VOLLStäNdIG BIOLOGISCH ABBAUBAR<br />

7


8<br />

Ecoflex ® – höchste Qualität im<br />

Einklang mit der Natur<br />

Unter dem Handelsnamen Ecoflex bietet die<br />

<strong>BASF</strong> seit 1998 biologisch abbaubare, aliphatisch-aromatische<br />

Copolyester an.<br />

Eigenschaften von Ecoflex ®<br />

kompostierbar<br />

entspricht lebensmittelrechtlichen<br />

Bestimmungen<br />

verarbeitbar auf konventionellen<br />

Blasfolienanlagen für Polyethylen<br />

wasser- und reißfest<br />

elastisch<br />

bedruckbar und schweißbar<br />

Ecoflex – schmeckt Mikroorganismen und<br />

überzeugt Verbraucher<br />

Reines Ecoflex, also das Produkt in Monoanwendung, ist besonders<br />

geeignet für Folien, vor allem für den Verpackungssektor und für die<br />

Landwirtschaft.<br />

Gerade Verpackungen profitieren von Ecoflex als Schutzfolie oder<br />

als Komponente von laminiertem Papier. Seine Eigenschaften garantieren<br />

eine hohe Nassfestigkeit und Fettbeständigkeit. Deshalb ist<br />

es ideal für Verpackungen, die nach Gebrauch stark mit Lebensmittelresten<br />

verunreinigt sind – wie Einwickelpapiere, Getränkekartons,<br />

Verpackungen für Fastfood oder Trinkbecher. Denn die Kombination<br />

von Papier mit dem vollständig biologisch abbaubaren Ecoflex kann<br />

komplett kompostiert werden.<br />

In der Agrarwirtschaft leistet Ecoflex-Folie als Mulchabdeckung<br />

etwa für Spargel, Salat, Gurken oder Erdbeeren sinnvolle Dienste.<br />

Die Folien werden nach der Ernte mit den Pflanzenresten einfach<br />

untergepflügt und im Boden biologisch abgebaut.<br />

Bei bestimmten Umwelteinflüssen, wie sie im<br />

Kompost vorhanden sind, wird Ecoflex ® innerhalb<br />

weniger Wochen abgebaut, ohne Rückstände<br />

zu hinterlassen.<br />

Lebensmittelverpackungen<br />

Ecoflex – die Alternative für den Einzelhandel<br />

Ecoflex kann vielseitig verarbeitet werden: als Schlauchfolie, Extru-<br />

sionsbeschichtung oder Castfilm. Zudem bietet Ecoflex die Mög lichkeit,<br />

transparente Folien herzustellen. Ecoflex entspricht außerdem<br />

der Lebensmittelrechts anforderung 2002 / 72 / EC sowie FDA unter<br />

FCN 372 und 780.<br />

Ecoflex eignet sich deshalb optimal für Verpackungen von ökologisch<br />

erzeugten Premiumlebensmitteln. Auch Tiefkühlware und<br />

Gemüse oder Obst können dem Kunden in einer vollständig biologisch<br />

abbaubaren Verpackung präsentiert werden. Damit liefert<br />

Ecoflex dem Handel ein zusätzliches Verkaufsargument: beim Endkonsumenten<br />

wird er als umweltbewusst angesehen und kann sich<br />

damit im Markt absetzen.


Ecoflex ® eignet sich besonders zum Verpacken von obst und Gemüse<br />

obstverpackung<br />

Ecoflex ® – verbessert die Eigenschaften von<br />

Produkten aus nachwachsenden rohstoffen<br />

Im biologisch abbaubaren Verbund mit Ecoflex ® werden die Eigenschaften<br />

von Verpackungen auf Basis von Mais- und Kartoffelstärke<br />

sowie Polymilchsäure ( PLA) noch besser. Ecoflex-beschichtete<br />

Lebensmittelverpackungen aus nachwachsenden Rohstoffen wie<br />

Maisstärke, PLA oder Kartoffelstärke (sogenannte Stärke-Blends)<br />

können nach Gebrauch einfach auf den Kompost. Dort werden sie<br />

wie andere Materialien im Kompost ( Lebensmittel, Papierreste, etc.)<br />

vollständig abgebaut.<br />

Ob Hamburgerboxen, Kaffeebecher, Fleisch-, Fisch-, Obst- oder<br />

Gemüseverpackungen, Lebensmittelschalen und Menüboxen:<br />

Ecoflex verbessert Stärkeschaumverpackungen in ihrer Gebrauchsfähigkeit.<br />

Sie profitieren zum Beispiel von einer Ecoflex-Beschichtung,<br />

weil sie dann besser gegen Bruchschäden und Risse geschützt<br />

sind.<br />

Cellulose<br />

z. B. aus Holz<br />

Polymilchsäure<br />

(PLA)<br />

z. B. aus Mais<br />

Stärke<br />

z. B. aus Kartoffeln<br />

Ecoflex ®<br />

Hauptmarkt<br />

Lignin<br />

z. B. aus Holz<br />

PHAs<br />

z. B. aus Zucker<br />

Abb. 4: Ecoflex ® im Verbund mit nachwachsenden rohstoffen<br />

Dank der Nass- und Reißfestigkeit von Ecoflex trotzen<br />

Schaumverpackungen Fett, Feuchtigkeit und<br />

Temperaturschwankungen. Der Effekt für<br />

Endverbraucher: Frische und<br />

Geschmack der Speisen<br />

bleiben erhalten.<br />

Ecoflex ® verbessert<br />

die Eigenschaften von<br />

Stärkeschaumverpackungen<br />

ECOFLEx – HöCHStE QUALItät IM EINKLANG MIt dER NAtUR<br />

9


10<br />

Ecovio ® – nicht nur biologisch abbau-<br />

bar, sondern auch nachwachsend!<br />

Ecovio ® ist das Blend aus dem petrochemisch<br />

basierten Ecoflex ® und der aus Maisstärke her-<br />

gestellten Polymilchsäure (PLA = Polylactic Acid).<br />

Eigenschaften von Ecovio ®<br />

sehr reißfest<br />

wasserdicht<br />

schweißbar<br />

bedruckbar<br />

sehr schmelzfest<br />

verarbeitbar auf konventionellen<br />

Blasfolienanlagen für Polyethylen<br />

Damit Müll eine saubere Sache bleibt<br />

Mit Müllsäcken aus Ecovio können Speiseabfälle in der Küche auf<br />

hygienische Weise gesammelt und mitsamt dem Beutel zu Kompost<br />

verarbeitet werden. Geruchsbelästigung und Ungezieferbefall wird<br />

vorgebeugt. Das lästige Schrubben des Sammelbehälters in der<br />

Küche entfällt: Dank der sehr guten Nassfestigkeit von Ecovio sickert<br />

Flüssigkeit von Teebeuteln oder Obstresten nicht so leicht durch und<br />

der Beutel bleibt stabil.<br />

Ecovio kann der Kunde als Fertigprodukt, das<br />

heißt direkt und ohne weitere Abmischung und<br />

Vorbereitung, für die Extrusion von biologisch<br />

abbaubaren Folien einsetzen.<br />

Erst Einkaufs-, dann Kompostbeutel<br />

Tragetaschen von „alternativ“ bis „luxuriös“<br />

Aus Ecovio können Hersteller ohne Vorbehandlung oder weitere<br />

Abmischung Tragetaschen herstellen, die sowohl besonders umweltbewusste<br />

Konsumenten als auch modebewußte Trendsetter an -<br />

sp rechen. Denn mit Ecovio und seinem Eigenschaftsprofil ist vieles<br />

machbar, wozu bisher PE-HD eingesetzt wurde.


+ CO 2<br />

Abb. 5: Lebenszyklus von Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Ecovio ® L Foam für geschäumte Anwendungen<br />

Das Interesse an Kunststoff-Produkten aus nachwachsenden<br />

Rohstoffen wächst. Die <strong>BASF</strong> arbeitet daher gerade an einer<br />

Weiter entwicklung ihres biologisch abbaubaren und biobasierten<br />

Kunststoffes Ecovio ® L BX 8145.<br />

Ecovio ® L Foam eignet sich z. B. für hamburgerschalen<br />

Cellulose<br />

Polymilchsäure<br />

(PLA)<br />

Stärke<br />

Ecoflex ®<br />

PHAs<br />

= Ecovio ®<br />

Abb. 6: Ecovio ® ist ein fertiges Blend von Ecoflex ® mit PLA<br />

Das neue Material soll Ecovio L Foam heißen und es ist so<br />

gestaltet, dass ein Schaumstoffhersteller es ohne deutliche<br />

Verfahrensänderungen auf seiner XPS-Maschine (XPS: extru-<br />

dierter Polystyrolhartschaum) zu einem Schaum verarbeiten<br />

kann. In der Weiterverarbeitung sollen zunächst Schaumstoff-<br />

Lunchboxen und Lebensmittelschalen aus dem Werkstoff<br />

entstehen.<br />

Lignin<br />

ECOVIO – NICHt NUR BIOLOGISCH ABBAUBAR, SONdERN AUCH NACHWACHSENd!<br />

11


12<br />

Ecoflex ® – ökologisch geprüft<br />

und toxikologisch unbedenklich<br />

die ökologischen Eigen schaften von Ecoflex ® sind<br />

in umfangreichen tests untersucht worden. Ergebnis:<br />

Ecoflex hat keine negativen Aus wirk ungen auf<br />

Natur und Umwelt. Wissenschaftlich anerkannte<br />

und in der Praxis bewährte ökotoxikologische tests<br />

für Erden sind zum Beispiel der Pflanzenwachstumstest<br />

mit Som mer gerste und der daphnientest.<br />

Der Pflanzenwachstumstest<br />

In diesem Test wird der Einfluss von Prüf substanz auf das Wachstum<br />

von Sommer gerste geprüft ( Abb. 7 ).<br />

Folgende Proben wurden zur Unter suchung vorbereitet und<br />

verwendet:<br />

Mischung aus Referenzerde und 25 % Kompost mit<br />

Zuschlag von Ecoflex nach 12-wöchiger Kom postierung.<br />

Mischung aus Referenzerde und 50 % Kompost mit<br />

Zuschlag von Ecoflex nach 12-wöchiger Kom postierung.<br />

Die Prüfung der Pflanzenverträg lichkeit im Gerstentest ist ein zentraler<br />

Parameter für die Kompostqualität. Je höher die Pflanzenvert<br />

räg lichkeit, desto höher die Ein satzmenge eines Kom postes und<br />

desto besser seine Verwertung in vielen Einsatzbereichen von<br />

Gartenbau und Landwirt schaft. Ein Kompost wird als pflanzenverträglich<br />

anerkannt, wenn er in einer Mischung von 25 % Kompost<br />

mit 75 % Referenzerde 90 % des Gerstenertrags erzielt. Zusätzlich<br />

wird eine Variante mit 50 % Kompost angelegt.<br />

Bei beiden Varianten hat der Test mit Ecoflex keine negativen Auswirkungen<br />

auf den Gerstenertrag gezeigt.<br />

die auf OECd-Richtlinien basierenden test reihen<br />

zur toxikologischen Wirkung ergaben ebenfalls<br />

keinerlei negative Auswirkungen ( tab. 1). Ein<br />

weiterer Vorteil: Ecoflex enthält im Unterschied<br />

zu „oxo-abbaubaren“ Kunststoffen keine Abbauadditive;<br />

es ist frei von Schwermetallen und hinterlässt<br />

keine toxischen Fragmente.<br />

Relative Ernte-Ausbeute [%]<br />

Abb. 7: Der Pflanzenwachstumstest zeigt, dass der Kom post mit<br />

Zuschlag von Ecoflex ® keinen negativen Einfluss auf das Wachstum<br />

von Pflanzen (Gerste) aufweist.<br />

Ecoflex ® besitzt keine akute, unerwünschte Toxizität<br />

Test<br />

150<br />

120<br />

90<br />

60<br />

30<br />

0<br />

130<br />

25 % Kompost<br />

75 % Referenzerde<br />

Akute Toxizität für Fische OECD 203<br />

Akute Toxizität für Daphnien 84 /449/ EWG C.2<br />

Akute Toxizität für Algen OECD 201<br />

50 % Kompost<br />

50 % Referenzerde<br />

Regenwurmtoxizität EC50 OECD 207<br />

Toxizität für Landpflanzen OECD 208<br />

Mutagenitätstest (Ames-Test) OECD 471<br />

Akute orale Toxizität für Ratten LD 50 OECD 423<br />

Primäre Hautreizung / Kaninchen OECD 404<br />

102 100<br />

Primäre Schleimhautreizungen / Kaninchen OECD 405<br />

Meerschweinchen OECD 406 (modifizierter Buehler-Test)<br />

Tab. 1: Toxizitäts- und Ökotoxizitätstests für Ecoflex ®<br />

Referenzerde


im sogenannten Gerstentest wurde die Qualität des Kompostes getestet, dem Ecoflex ® zugesetzt war.<br />

Ergebnis: Die Gerste entwickelte sich wie mit normaler Erde (referenzerde) sehr gut.<br />

untersuchungen von wasserlöslichen<br />

intermediaten – Daphnientest<br />

Bei den Toxizitätsuntersuchungen ist die To xi zität der wasserlöslichen<br />

Zwischenprodukte besonders wichtig, da diese wasserlöslichen<br />

Zwischenprodukte leicht ins Grund wasser ge langen bzw.<br />

leichter vom Organ ismus aufgenommen werden können.<br />

Die Prüfung wurde durchgeführt entsprechend DIN 38412 Teil 30.<br />

Bei diesem Test wird die schad stoffabhängige Immobili sierung der<br />

Daphnien in verschieden konzentrierten Lösungen ( Verdünnungsreihe )<br />

herangezogen. Die Kontrolllösung enthält Mikroorganismen, die<br />

Resultat Bewertung<br />

LC 50 (96 h) > 100 mg / l<br />

Nicht schädlich für Wasserorganismen<br />

EC 50 (48 h) > 100 mg / l +<br />

EC 50 (48 h) > 100 mg / l +<br />

Keine Wirkung bei der höchsten Konzentration +<br />

Keine Wirkung bei der höchsten Konzentration +<br />

Die Substanz erwies sich als nicht mutagen +<br />

> 4000 mg / kg praktisch ungiftig nach einmaliger<br />

Einnahme<br />

+<br />

Nicht reizend +<br />

Nicht reizend +<br />

Nicht sensibilisierend +<br />

+<br />

Ecoflex ® enzymatisch abbauen. Die zu testende Stammlösung enthält<br />

zusätzlich die Abbauzwischenprodukte von Ecoflex. Sie wird<br />

sukzessive verdünnt und je Kon zentration zehn Daphnien in die<br />

Testlösung (20 °C, pH 7,0 ± 0,2) eingesetzt. Nach 24 Stunden wird<br />

die Zahl der noch schwimmfähigen Daphnien gezählt.<br />

Bereits bei einer geringen Verdünnung (Stufe 2) sind wie in der<br />

Kontrolllösung noch mindestens neun Daphnien schwimmfähig.<br />

Damit ist der Test bestanden.<br />

Der gemeine<br />

Wasserfloh<br />

(Daphnia pulex)<br />

ist aufgrund<br />

seiner schnellen<br />

Fortpflanzung<br />

und der einfachenHaltungsbedingun<br />

gen<br />

ein beliebter<br />

Modellorganismus für den Einfluss von Umweltfaktoren<br />

auf einzelne Individuen und ihre Nachkommen.<br />

ECOFLEx – öKOLOGISCH GEPRüFt UNd<br />

tOxIKOLOGISCH UNBEdENKLICH<br />

13


14<br />

Ecoflex ® und Ecovio ® –<br />

biologisch abbaubare Kunststoffe<br />

Eigenschaft Einheit Testmethode Ecoflex ® F BX 7011 Ecovio ® L BX 8145 PE-LD*<br />

Dichte g /cm 3 ISO 1183 1,25 - 1,27 1,24 - 1,26 0,922 - 0,925<br />

Schmelzviskosität ISO 1133 – –<br />

MVR 190 °C, 2,16 kg ml / 10 min ISO 1133 2,5 - 4,5 < 2,0 0,8 - 1,2<br />

MVR 190 °C, 5 kg ml / 10 min ISO 1133 3,0 - 6,5<br />

Schmelztemperatur °C DSC 110 -115 110 - 120 / 140 - 155 111<br />

Shore-D-Härte – ISO 868 32 59 48<br />

Vicat VST A / 50 °C ISO 306 90 68 96<br />

*Lupolen 2420 F ( BASELL)<br />

Tab. 2: Typische Eigenschaften von Ecoflex ® , Ecovio ® und PE-LD<br />

Das Eigenschaftsprofil von Ecoflex ®<br />

im Vergleich zu Polyethylen LD<br />

Ecoflex ® F BX 7011 (nachfolgend kurz Ecoflex genannt) ist ein<br />

weicher Kunststoff, der für die Folienextrusion und die Extrusionsbeschichtung<br />

konzipiert wurde. In diesen Anwendungssegmenten<br />

werden hauptsächlich Polyolefine, insbesondere Polyethylen ( PE ),<br />

eingesetzt. Für den Produktvergleich wird daher ein handelsüb -<br />

liches PE-LD herangezogen – ein Produkt, das für die Herstellung<br />

von zum Beispiel Kunststoffsäcken, Trage taschen, Windel- und<br />

Kaschier folien verwendet wird (Tab. 2).<br />

Im Gegensatz zu den meisten Polyestertypen benötigt Ecoflex<br />

keine Vortrocknung, da die Hydrolysestabilität bei den üblichen<br />

Ve r arbeitungstemperaturen ausreicht.<br />

Ecoflex hat eine für Copolyester typische Dichte von 1,25 g /cm 3 ,<br />

die die Dichte von PE-LD um 35 % übersteigt. Der MVR liegt bei<br />

2,5 - 4,5 ml /10 min und damit wesentlich höher als bei PE-LD<br />

(0,8 -1,2 ml / 10 min). Da Ecoflex bei deutlich niedrigeren Massetemperaturen<br />

(140 -170 °C) verarbeitet wird als PE-LD (190 - 220 °C),<br />

ist der Un ter schied der Viskositäten bei der Verarbeitungstemperatur<br />

gering. Die Shore-D-Härte und die Vicat-Temperatur von<br />

Ecoflex sind deutlich niedriger als die von PE-LD. Beide Produkte<br />

haben einen Kristallitschmelzpunkt im gleichen Bereich von<br />

110 -120 °C. Schrumpfmessungen sollten daher bei Temperaturen<br />

über 100 °C erfolgen.<br />

Im Gegensatz zu PE-LD erreicht Ecoflex gleichzeitig eine hohe<br />

Durchstoß festigkeit und eine hohe Reißdehnung. Bei PE-LD ist es<br />

üblich, dass, abhängig von den Fahrbe dingungen, entweder eine<br />

hohe Durchstoßfestigkeit oder hohe Reiß dehnungen erzielt werden.<br />

Die Zug- und Reißfestigkeiten von Ecoflex liegen deutlich über den<br />

Vergleichs werten von PE-LD. Die Sauerstoff durchlässigkeit von<br />

PE-LD ist etwa doppelt so hoch wie der Wert für Ecoflex. Umgekehrt<br />

beträgt die Wasserdampfpermea bilität von Ecoflex ein Vielfaches<br />

des Wer tes für PE-LD (Tab. 3). Ein Grund dafür ist die stärkere<br />

Pola rität von Ecoflex im Vergleich zu PE-LD. Ecoflex ist ohne Zusatz<br />

von Ecoflex-Masterbatches etwas weniger transparent als PE-LD.<br />

Durch den Zusatz von ungefähr 5 % Ecoflex Batch NA1 ( Nucleation<br />

Agent ) kann eine ca. 50 %-ige Verbesserung der Transparenz der<br />

Folie erreicht werden.<br />

Produktdatenblätter zu Ecoflex ® sind erhältlich unter<br />

www.plasticsportal.eu/ecoflex<br />

Produktdatenblätter zu Ecovio ® sind erhältlich unter<br />

www.ecovio.de


mit hoher Funktionalität<br />

Eigenschaft Einheit Testmethode Ecoflex ® F BX 7011 Ecovio ® L BX 8145 PE-LD*<br />

Transparenz % ASTM D 1003 82 58 89<br />

E-Modul N / mm2 ISO 527 95 / 80 750 / 520 240 / 200<br />

Zugfestigkeit N / mm2 ISO 527 35 /44 35 / 27 26 / 20<br />

Reißfestigkeit N / mm2 ISO 527 36 /45 36 / 27 –<br />

Reißdehnung % ISO 527 560 / 710 320 / 250 300 / 600<br />

Schädigungsarbeit<br />

(Dyna-Test)<br />

J /mm DIN 53373 24 38 5,5<br />

Permeationsraten:<br />

Sauerstoff ml /(m2 d bar) ASTM D 3985 1400 600 2900<br />

Wasserdampf g /(m2 d) ASTM F 1249 170 92 1,7<br />

Tab. 3: Typische Folien eigen schaf ten von Ecoflex ® , Ecovio ® und PE-LD mit 50 µm Dicke<br />

Ecovio ® L Bx 8145 – die innovation bei biologisch<br />

abbaubaren Folienwerkstoffen<br />

Ecovio ® L BX 8145 ist das Produkt für Folien, die nachwachsende<br />

Rohstoffe enthalten. Ecovio L BX 8145 beispielsweise enthält 45 %<br />

Polymilchsäure ( PLA), die aus Maisstärke hergestellt wird.<br />

Ecovio L BX 8145 ist ein relativ harter Folienwerkstoff, der – ähnlich<br />

zu PE-HD – für die Extrusion von steifen Folien konzipiert wurde.<br />

Die Shore-D-Härte von Ecovio L BX 8145 ist 85 % höher als bei<br />

Ecoflex ® F BX 7011; die Steifigkeit von Ecovio L BX 8145 liegt ca.<br />

400 bis 700 % über der von Ecoflex F BX 7011.<br />

In Ecovio L BX 8145 ist der Werkstoff PLA mit Ecoflex kompatibilisiert<br />

und in Ecoflex fein verteilt, um eine für Folienanwendungen günstige<br />

Struktur zu erreichen. Ecoflex liefert in diesem Compound die gute<br />

mechanische Festigkeit und die gute Verarbeitbarkeit während PLA<br />

die Steifigkeit, Durchstoßfestigkeit und Brillianz des Folienwerkstoffs<br />

wesentlich verbessert.<br />

Ecovio L BX 8145 ist in der Regel ohne Vortrocknung aus dem<br />

Oktabin verarbeitbar, da es mit einem niedrigen Feuchtigkeitsniveau<br />

angeliefert wird. Falls es bei der Verarbeitung zu längeren Verweilzeiten<br />

bei Raumklima kommt, ist bei Bedarf eine Vortrocknung<br />

abhängig vom Trocknertyp bei 60 -70 °C über ca. 2- 6 Stunden<br />

möglich.<br />

*Lupolen 2420 F<br />

Ecovio L BX 8145 hat wie Ecoflex F BX 7011 eine Dichte von<br />

1,25 g /cm³, da die Dichten von PLA und Ecoflex gleich sind. Der<br />

MVR 190 °C, 2,16 kg ist aber gegenüber Ecoflex F BX 7011<br />

deutlich auf Werte < 2 ml /10 min abgesenkt. Wegen der hohen<br />

Visko sität wird der MVR 190 °C bei Ecovio L BX 8145 bei 5 kg<br />

Last gemessen.<br />

Aufgrund des PLA-Anteils hat Ecovio L BX 8145 zwei Kristallitschmelzbereiche:<br />

110 -120 °C für Ecoflex F BX 7011 und 140 -<br />

155 °C für das PLA. Daraus folgt, dass Ecovio in der Regel bei ca.<br />

165 -190 °C verarbeitet wird. Im Hinblick auf die bessere Blasenstabilität<br />

sind möglichst Massetemperaturen um 170 °C anzustreben.<br />

Die mechanische Festigkeit von Ecovio L BX 8145 übersteigt die Vergleichswerte<br />

für PE-LD deutlich. Die Reißdehnungen in Extrusionsrichtung<br />

sind vergleichbar mit PE-LD, während die Reißdehnungen<br />

in Querrichtung deutlich niedriger sind. Die Durchstoßfestigkeit von<br />

Ecovio L BX 8145 ist aber wesentlich höher als bei PE-LD.<br />

Interessanterweise steigen auch die Barriereeigenschaften von<br />

Ecovio L BX 8145 im Vergleich zu Ecoflex F BX 7011 um ca. 100 %<br />

an. Die Wasserdampfbarriere liegt aber weit unter der von PE-LD.<br />

Die Sauerstoffdurchlässigkeit von Ecovio L BX 8145 liegt aber um<br />

ca. 80 % niedriger als bei PE-LD.<br />

ECOFLEx UNd ECOVIO – BIOLOGISCH ABBAUBARE<br />

KUNStStOFFE MIt HOHER FUNKtIONALItät<br />

15


16<br />

Ecovio ® – ein modulares System<br />

Aus Ecovio ® können auch maßgeschneiderte<br />

Blends hergestellt werden. Möglich sind sowohl<br />

weichere als auch steifere Rezepturen,<br />

je nach Mischungsverhältnis von Ecovio,<br />

Ecoflex ® oder PLA.<br />

Auf die Mischung kommt es an: Ecovio ® Blends<br />

In der Laboranlage von <strong>BASF</strong> für Schlauchfolienextrusion mit<br />

einem 60 - 30 D Extruder, ausgestattet mit Nutbuchse und einer<br />

160 mm-Düse (Düsenspalt: 1 mm), wurde mit unterschiedlichen<br />

Trocken mischungen von Ecoflex F BX 7011 / Ecovio L BX 8145 mit<br />

prozentualen Verhältnissen von 0 / 100 bis 100 / 0 eine 30 μm dicke<br />

Folie hergestellt. Die Massetemperatur wurde auf 185 -190 °C festgelegt,<br />

um normale Bedingungen in Fertigungslinien zu simulieren.<br />

Durch die Hinzufügung von Ecoflex F BX 7011 zu Ecovio L BX 8145<br />

zu etwa 10 -20 % kann die Steifigkeit des Produkts erheblich reduziert<br />

und auf das Niveau von typischen PE-HD-Beuteln in ca. 30 µm<br />

Dicke aus dem Markt – nachfolgend „PE-HD“ genannt – gebracht<br />

werden. Durch die Hinzufügung von Ecoflex F BX 7011 mit einem<br />

Anteil von 30 - 50 % zu Ecovio L BX 8145 kann die typische Steifigkeit<br />

von typischen PE-LD-Beuteln in ca. 30 µm Dicke aus dem<br />

Markt – nachfolgend „PE-LD“ genannt – erreicht werden ( Abb. 9).<br />

Außerdem kann Ecovio hervorragend mit anderen<br />

biologisch abbaubaren Polymeren wie zum<br />

Beispiel PCL (Polycaprolacton), PHA (Polyhydroxyalkanoate)<br />

oder PBS (Polybutylsuccinate)<br />

kombiniert werden.<br />

flexibel hart<br />

Ecovio ® + Ecoflex ®<br />

Flexible Verpackungen,<br />

Kartonlaminate,<br />

Hygienefolien<br />

Ecovio ®<br />

Verpackungen,<br />

Beutel<br />

Abb. 8: Blends mit Ecovio ® ermöglichen eine große Bandbreite von Eigenschaften<br />

Ecovio ® + PLA<br />

Hart-<br />

verpackungen<br />

Der für PE-LD typische Bereich der Zugfestigkeit von 25 - 30 MPa<br />

wird bei allen Trockenmischungsverhältnissen erzielt. Eine Zugfestigkeit<br />

von > 35 MPa für PE-HD wird bei weniger als 90 % Ecovio L BX<br />

8145 erreicht ( Abb. 10).<br />

Die Reißdehnung ist in der Regel sehr hoch für PE-LD und PE-HD.<br />

PE-LD-Reißdehnungen werden normalerweise bei bis zu 70 %<br />

Ecovio L BX 8145 erreicht.<br />

Im Gegensatz zur Reißdehnung schneidet das modulare System<br />

Ecovio + Ecoflex beim Dyna-Test zur Durchstoßfestigkeit, der in<br />

den Prüfungen für Abb. 11 verwendet wurde, sehr gut ab. Der für<br />

PE-LD geltende Wert von 10 bis 20 Nm /mm wird bei allen Mischungs-<br />

verhältnissen erreicht. Die hohen Werte für PE-HD von zum Beispiel<br />

40 Nm/mm werden bei hoher Orientierung der Folie, zum Beispiel<br />

durch ein PE-HD-Verfahren oder ein PE-LD-Verfahren mit effektivem<br />

Kühlsystem, annähernd erreicht.


Elastizitätsmodule [MPa]<br />

1400<br />

1200<br />

1000<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Abb. 9: Steifigkeit von Schlauchfolien, 30 μm, aus Trockenmischungen von Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Zugfestigkeit [MPa]<br />

PE-HD<br />

PE-LD<br />

100 %<br />

Ecoflex ®<br />

10 %<br />

Ecovio ®<br />

30 %<br />

Ecovio ®<br />

Längsrichtung Querrichtung<br />

50 %<br />

Ecovio ®<br />

70 %<br />

Ecovio ®<br />

90 %<br />

Ecovio ®<br />

Abb. 10: Zugfestigkeit von Schlauchfolien, 30 μm, aus Trockenmischungen von Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Durchstoßfestigkeit [Nm / mm]<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

0<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

100 %<br />

Ecoflex ®<br />

100 %<br />

Ecoflex ®<br />

10 %<br />

Ecovio ®<br />

30 %<br />

Ecovio ®<br />

Längsrichtung Querrichtung<br />

10 %<br />

Ecovio ®<br />

Längsrichtung<br />

30 %<br />

Ecovio ®<br />

PE-LD Verfahren<br />

50 %<br />

Ecovio ®<br />

PE-LD Verfahren<br />

50 %<br />

Ecovio ®<br />

PE-LD Verfahren<br />

70 %<br />

Ecovio ®<br />

70 %<br />

Ecovio ®<br />

90 %<br />

Ecovio ®<br />

90 %<br />

Ecovio ®<br />

Abb. 11: Durchstoßfestigkeit von Schlauchfolien, 30 μm, aus Trockenmischungen von Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

100 %<br />

Ecovio ®<br />

100 %<br />

Ecovio ®<br />

100 %<br />

Ecovio ®<br />

PE-HD<br />

PE-LD<br />

PE-HD<br />

PE-LD<br />

100 %<br />

Ecovio ® ,<br />

PE-HD-<br />

Verfahren<br />

100 %<br />

Ecovio ® ,<br />

PE-HD-<br />

Verfahren<br />

100 %<br />

Ecovio ® ,<br />

PE-HD-<br />

Verfahren<br />

ECOVIO – EIN MOdULARES SyStEM<br />

17


18<br />

Die Verarbeitung von<br />

Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Schlauchfolienextrusion<br />

Die Verarbeitung von Ecovio ® L BX 8145 and Ecoflex ® F BX 7011<br />

beginnt in der Regel mit der Reinigung der Anlage von PE-LD.<br />

– Eine Methode besteht darin, die Anlage mindestens 4 h lang<br />

mit einem PE-LD-Typ mit MFI 4 - 5 g /10 min bei der minimalen<br />

Massetemperatur für den verwendeten PE-LD-Typ zu spülen.<br />

– Alternativ kann ein Reinigungsbatch mit ausreichender Kompatibilität<br />

mit thermoplastischen Polyestern und angepasster<br />

Fließfähigkeit gewählt werden, um den Extruder von PE-LD-<br />

Typen mit niedrigem MFI ( zum Beispiel MFI 190 °C, 2,16 kg<br />

< 2 g /10 min) bei minimaler Massetemperatur für den PE-LD-<br />

Typ zu reinigen.<br />

Beim Übergang auf die Ecoflex / Ecovio-Formulierung in der An-<br />

lage sollte die passende Massetemperatur für Ecoflex / Ecovio<br />

(< 190 °C) verwendet werden. Es muss solange gespült werden,<br />

bis alle Ablagerungen beseitigt worden sind, die Stippen und<br />

Streifen verursachen. Dabei kann es zu temporären Düsenablagerungen<br />

aus PE kommen, die nach ca. 1 h Laufzeit zu entfernen<br />

sind.<br />

Die Nutbuchse des Extruders sollte so kalt wie möglich gehalten<br />

werden. Die Temperatur der ersten Extruderzone wird zum Beispiel<br />

auf 140 °C abgesenkt. Alle anderen Zonentemperaturen<br />

entlang der Extruderlinie einschließlich der Düse sollten so eingestellt<br />

werden, dass eine Massetemperatur zwischen 165 und<br />

190 °C erreicht wird.<br />

Aufgrund der in der Regel hohen spezifischen Durchsatzrate<br />

von Formulierungen mit Ecovio L BX 8145 in Standard-Extrudern<br />

mit Nutbuchse empfehlen wir die Reduzierung der normalen<br />

Schneckendrehzahl um mindestens 35 %. Als Vorsichtsmaßnahme,<br />

um ein Platzen der Blase zu verhindern, wird in der<br />

Reinigungsphase die Herstellung einer dicken Folie empfohlen.<br />

Aufgrund der elastischen Eigenschaften der Folienblase ist eine<br />

frühe Führung der Folienblase nach dem Düsenaustritt mit dem<br />

Führungskorb anzustreben ( niedrige Korbhöhe ).<br />

Zum Schneiden sollten scharfe, möglichst mit Titannitrit gehärtete<br />

Klingen verwendet werden. Ein Randbeschnitt ist die flexibelste<br />

Lösung für alle Formulierungen aus Ecoflex F BX 7011 und<br />

Ecovio L BX 8145. Bei Anteilen von Ecoflex F BX 7011 unter<br />

50 % in der Ecoflex / Ecovio-Formulierung kann die Folie auch in<br />

den Kanten geschnitten werden.<br />

Ecovio L BX 8145 verarbeitet sich am besten auf Anlagen mit<br />

einer Flachlegung und Seitenfaltern mit Holzlatten oder Tuch für<br />

PE-HD, um die Entstehung von Falten zu vermeiden. Die Folienblase<br />

muss mit Führungskorb, Flachlegung und Seitenfaltern<br />

exakt fixiert werden. Breitstreckwalzen und /oder Führungsrollen<br />

mit Spiralnuten sind nach den Abzugswalzen in der vorzugsweise<br />

waagerechten Reversierung notwendig, um die Folienbahn exakt<br />

zu führen.<br />

Eine Korona-Vorbehandlung für niedrige Anteile von Ecovio L<br />

BX 8145 in der Formulierung wird empfohlen, falls zum Beispiel<br />

Ecoflex Batch SL 2 verwendet wird.<br />

Breitstreckwalzen vermeiden die Bildung von Falten in der Bahn.<br />

Der Kontaktwickler benötigt eine sehr präzise Kontrolle der Bahnspannung.<br />

Nach dem Produktionsversuch werden wieder die Verarbeitungsbedingungen<br />

hergestellt, die für Ihre PE-LD- oder PE-HD-Typen<br />

erforderlich sind. Wenn die Temperaturen das PE-Niveau erreicht<br />

haben, kann der für die nachfolgende Produktion vorgesehene<br />

PE-Typ zum Spülen der Maschine verwendet werden.<br />

Druck<br />

Im Allgemeinen können Ecoflex F BX 7011 und Ecovio L BX 8145<br />

auf Standardmaschinen für PE-LD bedruckt und geschweißt werden.<br />

Nach einem Andrucktest können Farben auf Alkoholbasis oder<br />

auch Wasserbasis eingesetzt werden. Vor dem Bedrucken sollte<br />

das Material sicherheitshalber koronavorbehandelt werden. Die<br />

Trocknungstemperaturen sind niedriger als bei PE-LD zu halten, in<br />

Abhängigkeit vom Gehalt an Ecovio L BX 8145. Da die Trocknungsbedingungen<br />

sehr stark von der Maschinenkonstruktion abhängen,<br />

müssen sie während des Produktionsversuchs bestimmt werden.


Masterbatch Beschreibung Inhalt<br />

Ecoflex ® Batch SL 1 Gleitmittel 10 % Erucamid ESA<br />

Ecoflex ® Batch SL 2 Gleitmittel 5 % Wachs, Additive<br />

Ecoflex ® Batch AB 1 Antiblockmittel 60 % Feine Kreide<br />

Ecoflex ® Batch Cling Antifogmittel<br />

Ecoflex ® Batch AB 3 Antiblockmittel 40 % Sehr feine Kreide<br />

Ecoflex ® Batch C White Weißbatch 60 % TiO 2<br />

Ecoflex ® Batch C Black Schwarzbatch 25 % Ruß<br />

Ecoflex ® Batch NA 1 Nucleation Agent<br />

Tab. 4: Masterbatches für Ecoflex ®<br />

Folienqualität Startrezeptur Potenzielle Anwendungen<br />

Transparenz 86,5 - 98 % Ecoflex ® F Beutel und Tragetaschen für Obst /Gemüse<br />

Schweißen<br />

1,0 - 2,0 % Ecoflex ® Batch AB 3<br />

1,0 -1,5 % Ecoflex ® Batch SL 1<br />

0 -10 % Ecoflex ® Batch NA 1<br />

Brillanz, Transluzenz 48 - 82 % Ecovio ® L BX 8145 Beutel und Tragetaschen für Obst /Gemüse<br />

18 - 50 % Ecoflex ® F BX 7011 Tragetaschen mit Sekundärnutzen: Biomüllbeutel<br />

0 -1 % Ecoflex ® Batch AB 1 Einwickler für Wurst und Käse<br />

0 -1 % Ecoflex ® Batch SL 1 Gefrierbeutel<br />

Orientierbarkeit 100 % Ecovio ® L BX 8145 Raschelsäcke für Obst und Gemüse<br />

Wasserdampfbarriere 87 - 93 % Ecoflex ® F Kaschierfolien für Schalen aus z. B. Stärke, Cellulose<br />

6,0 - 8,0 % Ecoflex ® Batch SL 2<br />

1,0 - 5,0 % Ecoflex ® Batch AB 1<br />

Frischhaltefolie 93 - 98 % Ecoflex ® F BX 7011 Frischhaltefolien für Lebensmittelverpackungen<br />

2,0 -7,0 % Ecoflex ® Batch Cling<br />

Tab. 5: Modifikationsmöglichkeiten von Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Die Schweißtemperaturen sollten auf eine tatsächliche Oberflächentemperatur<br />

von 90 -100 °C gesenkt werden. Die Parameter Schweiß -<br />

druck und Schweißzeit sind ebenfalls von großer Bedeutung. Da der<br />

Kristallisationsprozess langsamer ist als bei PE-LD, sind längere<br />

Kristallisationszeiten erforderlich. Während der Kristallisation kann<br />

die Schweißnaht an der Oberfläche kleben bleiben, wenn ein direkter<br />

Kontakt möglich ist. Daher muss bei der Schweißmaschine eine<br />

gesonderte Kühlung der Schweißnähte vorgesehen sein.<br />

Ecoflex ® F BX 7011 hat bessere Schweißeigenschaften als<br />

Ecovio ® L BX 8145. Ein Mindestanteil von 30 % Ecoflex F BX<br />

7011 wird für Folien, die dicker als 20 μm sind, empfohlen,<br />

um die Schweißnahtfestigkeiten zu erhöhen.<br />

dIE VERARBEItUNG VON ECOFLEx UNd ECOVIO<br />

19


20<br />

Lagerung und Alterung<br />

von Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Biologisch abbaubare Kunststoffe sollen einerseits<br />

wie traditionelle Kunststoffe in der Anwendung<br />

ihre Funktion erfüllen und andererseits<br />

nach Gebrauch unter definierten Umgebungsbedingungen<br />

biologisch abbaubar sein. Aufgrund<br />

ihres spezifischen molekularen Aufbaus können<br />

zertifizierte biologisch abbaubare Kunststoffe<br />

wie Ecoflex ® und Ecovio ® diese gegenläufigen<br />

Anforderungen erfüllen. dennoch ergeben sich<br />

Ecoflex ® F Bx 7011<br />

Zugfestigkeit [MPa]<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

PE-LD,<br />

Tragetaschen<br />

Ecoflex ®<br />

Referenz<br />

Längsrichtung Querrichtung<br />

Abb. 12: Zugfestigkeit von Ecoflex ® F BX 7011 nach Alterung<br />

Biologisch abbaubare Folien aus Ecoflex F BX 7011 haben ein<br />

günstiges Alterungsprofil. Eine Beeinträchtigung der mechanischen<br />

Eigenschaften ( Zugfestigkeit, Durchstoßfestigkeit ) kann erst nach<br />

18 Monaten der Lagerung unter Standardklima (23 °C, 50 % relative<br />

Luftfeuchte) festgestellt werden. Steifigkeit und Reißdehnung bleiben<br />

drei Jahre lang auf ähnlichem Niveau.<br />

häufig Zweifel an der Funktionalität biologisch<br />

abbaubarer Kunststoffe in der Gebrauchsphase.<br />

Aus diesem Grund wurde der Einfluss von<br />

Lagerung und Alterung von Folien aus Ecoflex<br />

F Bx 7011 und Ecovio L Bx 8145 bei Raumklima<br />

(23 °C, 50 % relative Luftfeuchte) näher<br />

untersucht.*<br />

6 Monate 11 Monate 18 Monate 2 Jahre<br />

Nach drei Jahren Lagerung erreichen Zugfestigkeit und Reißdehnung<br />

immer noch das Niveau von PE-LD-Tragetaschen oder liegen<br />

sogar noch darüber. Die Durchstoßfestigkeit liegt bei über 70 % der<br />

Werte für PE-LD-Tragetaschen. Die Steifigkeit steigt über den Wert<br />

der Ecoflex-Referenzfolie.<br />

* Die Ergebnisse werden hier auszugsweise dargestellt.<br />

Die vollständige Dokumentation ist auf Anfrage erhältlich.<br />

3 Jahre


Ecovio ® L Bx 8145<br />

Zugfestigkeit [MPa]<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

PE-LD,<br />

Tragetaschen<br />

Ecovio ®<br />

Referenz<br />

Längsrichtung Querrichtung<br />

Abb. 13: Zugfestigkeit von Ecovio ® L BX 8145 nach Alterung<br />

Wenn Schlauchfolien aus Ecovio ® L BX 8145 bei Standard-Raumklima<br />

(23 °C, 50 % relative Luftfeuchte) gelagert werden, verändern<br />

sich die Folieneigenschaften im Laufe von 2 Jahren Lagerung wie<br />

folgt:<br />

Steifigkeit nimmt um 50 % in Längsrichtung und um 25 % in<br />

Querrichtung zu.<br />

Zugfestigkeit nimmt um weniger als 10 % in Längsrichtung und<br />

etwa 20 % in Querrichtung ab.<br />

6 Monate 10 Monate 16 Monate 21 Monate<br />

2 Jahre<br />

Reißdehnung nimmt um 25 % in Längsrichtung und nach<br />

21 Monaten auf mehr als 130 % in Querrichtung ab.<br />

Aber: Die entsprechenden Werte von PE-LD-Tragetaschen in Bezug<br />

auf Steifigkeit, Zugfestigkeit und Durchstoßfestigkeit können erreicht<br />

oder sogar übertroffen werden. Der äquivalente Ausgangswert der<br />

Reißdehnung bei Bruch kann erzielt werden, indem in Formulierungen<br />

mit Ecovio L BX 8145 etwa 50 % Ecoflex ® F BX 7011 verwendet<br />

wird.<br />

LAGERUNG UNd ALtERUNG VON ECOFLEx UNd ECOVIO<br />

21


22<br />

Allgemeine Informationen<br />

zu Ecoflex ® und Ecovio ®<br />

Lieferform und Lagerung<br />

Ecoflex ® F BX 7011 verläßt unsere Produktion als Perlgranulat in<br />

1 t Big Bags. Eine Bulk-Lieferung von Ecoflex F BX 7011 ist auf<br />

Anfrage möglich. Ecovio ® L BX 8145 wird als weißes Perlgranulat<br />

in 1,2 t-Oktabins mit Alu-Inliner ausgeliefert. Die Transport- und<br />

Lagertemperatur sollte nicht größer als 70 °C sein. Die Lagerzeit in<br />

ungeöffneten Verpackungen sollte bei Raumtemperatur (23 °C) ein<br />

Jahr nicht überschreiten.<br />

Qualitätskontrolle<br />

Ecovio und Ecoflex werden als Standardmaterial in einem kontinuierlichen<br />

Produktionsprozess nach DIN EN ISO 9001: 2000 hergestellt.<br />

Der Volumen-Fließindex MVR bei 190 °C gemäß ISO 1133<br />

wurde als spezifischer Parameter für die Qualitätskontrolle definiert.<br />

Eine Bescheinigung des MVR-Werts mit jeder Chargennummer kann<br />

auf Anfrage vorgelegt werden. Andere in unserer Dokumentation<br />

angegebene Daten sind typische Werte, die nicht Teil der Produktspezifikation<br />

für Ecovio oder Ecoflex sind.


Glossar<br />

Auf biologischer<br />

Grundlage<br />

(biobased)<br />

Erneuerbar<br />

(renewable)<br />

Fossil (non-<br />

renewable)<br />

Fragmentierbar<br />

(fragmentable)<br />

Bezieht sich auf den Ursprung der Rohstoffe.<br />

Nur sinnvoll mit Angabe des Kohlenstoffanteils<br />

aus jährlich nachwachsenden Rohstoffen.<br />

Bezieht sich auf die erneuerbaren (jährlich<br />

nachwachsenden) Rohstoffe wie Mais, Weizen,<br />

Papier, Holz, etc.<br />

Bezieht sich auf Rohstoffe, die als nicht<br />

erneuerbar gelten wie Öl, Erdgas, Kohle.<br />

Bestimmte Materialien, welche spezielle Metalladditive<br />

als Zersetzungshilfsmittel enthalten,<br />

zersetzen sich unter Einfluss von Sonne, Wasser,<br />

unterschiedlichen Temperaturen. Kein vollständiger<br />

biologischer Abbau.<br />

„Oxo-abbaubar“ Sind Kunststoffe, die durch Zusatz von Additiven<br />

(„oxo-degradable“) bei starker Lichtexposition in Kunststofffragmente<br />

zerfallen. Vollständiger biologischer Abbau findet<br />

nicht statt.<br />

Biologisch<br />

abbaubar<br />

(biodegradable)<br />

Kompostierbar<br />

(compostable)<br />

Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Algen<br />

verstoffwechseln solche Materialien vollständig<br />

unter Abgabe von CO , Wasser, Energie und<br />

2<br />

Biomasse.<br />

Vollständig biologisch abbaubares Material<br />

(zertifiziert nach Europäischer Norm EN 13432,<br />

japanischer Norm GreenPla und amerikanischem<br />

Standard ASTM 6400), wird in industriellen<br />

Kompostierwerken zu Kompost verarbeitet.<br />

Literaturhinweise<br />

Produktdatenblätter<br />

Ecovio ® : www.ecovio.de<br />

Ecovio L BX 8145 – Produktinformation<br />

Ecoflex ® : www.plasticsportal.eu /ecoflex<br />

Ecoflex Batch AB – Produktinformation<br />

Ecoflex Batch C Black – Produktinformation<br />

Ecoflex Batch C White – Produktinformation<br />

Ecoflex Batch SL – Produktinformation<br />

Ecoflex F BX 7011 – Produktinformation<br />

ALLGEMEINE INFORMAtIONEN ZU ECOFLEx UNd ECOVIO<br />

23


<strong>BASF</strong> SE<br />

Kommunikation Kunststoffe<br />

KT / KC , E 100<br />

67056 Ludwigshafen<br />

Deutschland<br />

Tel.: +49 621 60-42552<br />

Fax: +49 621 60-49497<br />

plas.com@basf.com<br />

Broschürenanforderung:<br />

KT / KC, E 100<br />

Fax: +49 621 60 - 49497<br />

www.plasticsportal.eu<br />

www.plasticsportal.eu/ecoflex<br />

www.ecovio.de<br />

Zur Beachtung<br />

Die Angaben in dieser Druckschrift basieren auf unseren derzeitigen<br />

Kenntnissen und Erfahrungen. Sie befreien den Verarbeiter wegen der<br />

Fülle möglicher Einflüsse bei Verarbeitung und Anwendung unseres<br />

Produktes nicht von eigenen Prüfungen und Versuchen. Eine Garantie<br />

bestimmter Eigenschaften oder die Eignung des Produktes für einen<br />

konkreten Einsatzzweck kann aus unseren Angaben nicht abgeleitet<br />

werden. Alle hierin vorliegenden Beschreibungen, Zeichnungen, Fotografien,<br />

Daten, Verhältnisse, Gewichte u. ä. können sich ohne Vorankündigung<br />

ändern und stellen nicht die vertraglich vereinbarte Beschaffenheit<br />

des Produktes dar. Etwaige Schutzrechte sowie bestehende Gesetze und<br />

Bestimmungen sind vom Empfänger unseres Produktes in eigener Verantwortung<br />

zu beachten. (Dezember 2009)<br />

KTSE 0802 BD<br />

® = eingetragene Marke der <strong>BASF</strong> SE

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