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Wie sich die Nachhaltigkeit von BOPET-Folien steigern lässt



Lebensmittelverpackungen, Smartphones und Solarpanele: Weltweit ist biaxial orientierte Polyesterfolie im Einsatz. Doch das Material wird unter Nachhaltigkeitsaspekten hinterfragt. Verbesserungen an den Anlagen können die Produktion auf unterschiedliche Weise nachhaltiger machen.

Folien aus biaxial verstrecktem PET (BOPET) weisen eine hohe Zugfestigkeit sowie chemische, mechanische und thermische Stabilität auf. Laut dem im Mai 2019 veröffentlichten „BOPET Film Global Supply Demand Report“ von Wood Mackenzie verzeichnete die Spezialfolie seit 2013 jährliche Steigerungsraten von 6,7 %. Allein 2018 wurde eine Gesamtmenge von 5 Mio. Tonnen produziert, die einem Umsatz von fast 11 Mrd. Euro entspricht. In den nächsten fünf Jahren sollen noch einmal 1,1 Mio. Tonnen hinzukommen.

Verbesserte Luftführung

Einen Beitrag zu höherer Energieeffizienz liefert bei der Lindauer DORNIER GmbH eine patentierte Luftführung beim Querrecken (TDO – Transverse Direction Orienter) der Folie. Die Anlagenkomponente reckt in den bis zu 150 m langen und bis zu 26 m breiten BOPET-Anlagen die im Herstellungsprozess bis zu 240 °C heiße Folie quer zur Laufrichtung auf bis zu 10,6 m Endfolienbreite. Mit der neuartigen Luftführung lässt sich nach Unternehmensangaben der Verbrauch an Wärmeenergie bei diesem Prozessschritt gegenüber dem Stand der Technik um bis zu 35 % senken, indem die erwärmte Luft unter Einhaltung der Temperaturanforderungen in den verschiedenen Ofenzonen mehrfach genutzt wird. Weil die TDO-Kluppensysteme, die die Folie im Bereich der Luftführung recken, im Laufe ihres Produktlebens vielfach überholt werden können, lassen sich selbst ältere Anlagen an moderne Umweltanforderungen anpassen.

Abfallvermeidung und Rezyklateinsatz

Bereits im Herstellungsprozess lässt sich Material durch Recycling einsparen. „Folienreckanlagen von DORNIER recyceln alle Produktionsabfälle inline“, sagt Bernhard Wandinger, Leitung Produktlinie Sondermaschinen. Der abgetrennte Folienrand zum Beispiel werde ohne erneute Regranulation wieder der Extrusion zugeführt. Weil die Regranulier-Anlage entfällt, sparen Folienhersteller damit einen ganzen Maschinenteil ein. Künftig soll der Energieaufwand zur Inline-Abfallaufbereitung und -rückführung weiter gesenkt werden. Stichwort Kreislaufwirtschaft: Das aus gebrauchten PET-Flaschen gewonnene Rezyklat rPET spielt ebenfalls eine wachsende Rolle. „Auf der K in Düsseldorf ging es in Kundengesprächen oft darum, wie sich bei gleicher Produktqualität künftig ein höherer Altmaterialanteil einsetzen lässt“, so Wandinger. Ein Materialeinsatz von 50 % Post-Consumer-Rezyklat (PCR) und mehr sei inzwischen technisch möglich, versichert Wandinger. Aufgrund der besonderen Eigenschaften von PET, etwa dessen geringer Fremdstoff-Migrationsrate, eigne es sich sogar zum Wiedereinsatz als Lebensmittelfolie.

Recyclingfähigkeit der Folie

Auch die Recyclingfähigkeit der BOPET-Folie selbst rückt immer stärker in den Fokus. Bei DORNIER zeigt man sich sicher, dass Polyesterfolien einen wesentlichen Beitrag leisten können, die zunehmend ambitionierten Ziele für den Wiedereinsatz recycelten Materials für Verpackungen zu erreichen. Hier spielen ebenfalls die speziellen Eigenschaften des PET eine Rolle: Weil die Folie von sich aus eine gute intrinsische Barriere gegenüber Sauerstoff besitze, so Wandinger, lasse sich das Material bereits mit hauchdünnen Beschichtungen von Aluminiumoxid schnell und kostengünstig auf ein Niveau bringen, das selbst Ultra-High-Barrier-Anforderungen erfülle.

Transport und Elektromobilität

Eine weitere wichtige Stellschraube für die Verbesserung der Ökobilanz von BOPET-Folie ist deren Dicke, also ihr Gewicht. „Unsere BOPET-Folie hat das geringste Flächengewicht am Markt“, sagt Wandinger. Und DORNIER will diesen Parameter, dessen Verringerung sich positiv auf die Ökobilanz während der Folienverwendung vor allem im Transport auswirkt, weiter ausreizen. Zwar haben PET-Folien aufgrund ihrer hohen Steifigkeit ohnehin ein geringes Flächengewicht, doch durch die spezielle Auslegung der Extrusion und die Temperaturgleichmäßigkeit der TDO lassen sich auf DORNIER-Anlagen geringe Foliendicken besonders effizient umsetzen, so Wandinger. Für die in jüngster Zeit immer stärker nachgefragten Anwendungen mit hoher Wärmeeinwirkung – etwa als Separator-Folie in Batterien von Elektroautos oder in Photovoltaikspeichern – bietet das weiterentwickelte MD-Relax-System für die Querrecke höhere Stabilität: Der Folienschrumpf, speziell der MD-Schrumpf (Machine Direction, Laufrichtung), lässt sich damit besser einstellen. Die so erreichte Dimensionsstabilität der Folie in Längs- (MDO) wie Querrichtung (TDO) auch bei hohen Prozesstemperaturen stellt sicher, dass die Folie später unter Wärmezufuhr nicht schrumpft. Dies soll verhindern, dass Elektroauto-Batterien infolge schrumpfender Separator-Folie versagen.