Leicht und ruckfrei aufreißen - bei UltraPolymers

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packstoffe> Kunststoff
Polybuten für versiegelte PE-Folienverpackungen
Leicht und ruckfrei aufreißen
von Harry Rist
Polybuten-1 ist ein Polyolefin, das sich auf Grund seiner besonderen Eigenschaften für
Spezialanwendungen bei Kunststoffverpackungen eignet. Am wichtigsten ist seine
kontrollierte Unverträglichkeit mit Polyethylen, die man sich bei leicht zu öffnenden
Seal-Peel-Verpackungen zu Nutze macht.
> Wie alle Polyolefine ist auch Polybuten-1
(PB-1) ein teilkristalliner Kunststoff.
Polybuten erfüllt die gängigen internationalen
Vorschriften für Produkte
im Kontakt mit Lebensmitteln und für
Sekundärverpackungen im medizinischen
Bereich. Ferner ist PB-1 beständig
gegen die Inhaltsstoffe von Lebensmitteln
(z. B. Säuren, Basen, Öle, Fette,
Alkohole) und gegen Reinigungsmittel.
Weltweit größter Hersteller von PB-1
ist Basell. Das Unternehmen hat durch
den Bau einer neuen Produktionsanlage
in Moerdijk, Niederlande, seine Nennkapazität
auf 45.000 t/a erweitert. Im
deutschsprachigen Raum vertreibt die
Ultrapolymers Deutschland GmbH,
Augsburg, PB-1 von Basell für den Folien-
und Spezialitätenbereich. Im Programm
sind verschiedene Homo- und Copolymer-Typen
in einem breiten Spektrum
an Schmelzindizes für Extrusion, Blasformen
und Spritzgießen.
Folienverpackungen problemlos öffnen
Ein wichtiges Anwendungsgebiet für Polybuten
sind versiegelte Aufreißverpackungen
aus Polyethylenfolien. Eine
Zugabe von PB-1 in das Basismaterial Polyethylen
(PE) der Siegelschicht bewirkt,
dass sich die Oberbahn dieser so ge-
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Verpackungen mit
PB-1 als Komponente
der Siegelschicht lassen
sich problemlos
und kontrolliert aufreißen.
nannten Seal-Peel-Verpackungen leicht,
gleichmäßig und ruckfrei öffnen lässt.
Dabei beruht die Peel-Wirkung auf einer
kontrolliert ausgenutzten Unverträglichkeit
zwischen PB-1 und PE.
Die peelfähige Schicht kann sowohl
in die Oberbahn- als auch in die Bodenfolie
extrudiert werden. Eine übliche Foliendicke
der Oberbahn für eine Lebensmittelverpackung
beträgt 50 bis 70 µm,
die Siegelschicht ist ca. 10 bis 25 µm
* Harry Rist ist Produktmanager bei der Ultrapolymers
Deutschland GmbH, Augsburg, und u. a.
für den Verpackungssektor und für Anwendungen
von PB-1 zuständig.

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dick. Die PB-1-Konzentration variiert je
nach Anforderungen an Peelkraft und
Qualität zwischen 12 und 18 Prozent.
Während der Verarbeitung kommt es im
Schmelzezustand zur einer Phasenseparation
und beim Abkühlen zur Ausbildung
getrennter kristalliner Bereiche.
Dadurch bilden sich viele kleine PB-1-Inseln,
die fein und gleichmäßig in der Siegelschicht
verteilt sind.
Beim Versiegeln der Verpackung haften
die PB-1-Inseln nur schwach an der
Gegenfolie, während sich die PE-Bereiche
verbinden. Dadurch entsteht eine
dichte Siegelnaht, die durch die schwache
Flächenhaftung zwischen PE und
PB-1 Sollreißstellen aufweist. Beim Aufreißen
setzt sich der Riss nur innerhalb
der Siegelschicht von PB-1-Insel zu PB-
1-Insel fort und ergibt dabei die gewünschte
Soll-Aufreißfläche.
Bei diesem Seal-Peel-Konzept kann
der Verarbeiter durch die Menge und die
Feinheit der Verteilung des zudosierten
PB-1 sowie durch die Auswahl entsprechender
PE-Typen die Auf- und Weiterreißkraft
einstellen. Je nach Anforderungsprofil
lassen sich Peelkräfte im Bereich
von 1 bis 10 N (gemessen an 15 mm
breiten Folienstreifen) mit entsprechend
engen Toleranzen realisieren. Typische
Werte liegen zwischen 4 und 6 N/15 mm,
wobei sich der Trend zu niedrigen Peelkräften
am Markt abzeichnet. Auch aus
anwendungstechnischer Sicht bieten
Siegelfolien mit PB-1 Vorteile:
> Die Anfangs-Aufreißkraft ist nur wenig
höher als die sehr gleichmäßige
Weiterreißkraft, was ein ruckfreies Abziehen
der Oberbahn ermöglicht.
> Bedingt durch den Wirkmechanismus
läuft der Aufreißvorgang in einer sehr
dünnen Schicht ab, dies ergibt eine
optisch ansprechende, faserfreie Aufreißnaht.
Breiter Siegelbereich, hohe Siegelnahtfestigkeit
Folien mit einer Polybuten-haltigen Siegelschicht
laufen problemlos und mit
unveränderter Produktionsgeschwindigkeit
auf gebräuchlichen Verpackungsanlagen.
Die Siegeltemperatur liegt in
Aufreißkraft einer Peelfolie in Abhängigkeit von der Siegeltemperatur.
der Regel zwischen 120 und 180 °C. In
diesem verglichen mit anderen Siegelmaterialien
sehr breiten Temperaturbereich
ist die Aufreißkraft der Siegelnaht
nahezu konstant. Man erhält eine
zuverlässige Siegelung und eine konstante
Peelqualität, die über die gesamte
Produktlebensdauer anhält.
Peelfolien mit PB-1 bieten die Möglichkeit,
die Siegelnahtfestigkeit und das
Aufreißverhalten je nach Kundenwunsch
bzw. Endverbraucher-Erwartung
in einem großen Bereich einzustellen.
Das breite Anwendungsspektrum solcher
maßgeschneiderter Seal-Peel-Verpackungen
erstreckt sich von Tiefkühl-
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waren über Mikrowellenmenüs und unter
Schutzgasatmosphäre abgepackten
Frischprodukten bis hin zu sterilisier-
bzw. pasteurisierbaren Verpackungen,
z. B. für Kaffee, Wurst, Käse, Teigwaren
und Snacks. Dazu kommen Sekundärverpackungen
für pharmazeutische und
medizinische Artikel, wobei das Aufreißen
ohne Faserbildung im medizinischen
Bereich besonders wichtig ist.
Siegelfolien mit PB-1 zeichnen sich
durch eine gute Transparenz aus und
präsentieren die verpackten Produkte
ästhetisch ansprechend. Beim Aufreißen
zeigt die Siegelnaht ein deutliches Weißbruch-Verhalten
(Tamper Evidence). >|
Aufreißmechanismus:
Beim Aufreißen setzt
sich der Riss nur innerhalb
der Siegelnaht
von PB-1-Insel zu PB-
1-Insel fort. Dadurch
lässt sich die Verpackung
leicht und
mit gleich bleibendem
Kraftaufwand öffnen.