Barrierebeschichtungen für faserbasierte Verpackungen

Zur Einsparung wertvoller Ressourcen und im Rahmen der Etablierung einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft ist eine zunehmende Tendenz zu verzeichnen, faserbasierte Verpackungen für Lebensmittel und andere Konsumgüter einzusetzen. Zum wirkungsvollen Produktschutz benötigen derartige Verpackungen jedoch oft zusätzliche Barrieren. Diese wurden bislang zumeist durch den Auftrag von Kunststoffbeschichtungen oder Polymerfolien hergestellt. Diese Mehrschichtverbunde führen jedoch zu Problemen im Bereich der stofflichen Wiederverwendung, da Standardprozesse in der Altpapieraufbereitung für derartige Substrate oft nur bedingt geeignet sind.

In diesem Zusammenhang hat die Veolia Gruppe, deren Haupttätigkeitsfeld im Bereich des Ressourcenmanagements liegt, in Zusammenarbeit mit dem Forum Rezyklat eine Studie zum Thema „Grundlagen zu faserbasierten Verpackungen mit Barrierebeschichtung – Anforderung an die Barriere“ veröffentlicht. Sie wurde erarbeitet von der Propakma GmbH, einem Dienstleister im Bereich der Forschung und Entwicklung für die Papierindustrie und verwandte Branchen. Die Studie untersucht die Zuordnung der Barriereverpackungen und ihrer Ausgestaltung zur Aufbereitungstechnik und zu erwartenden Hindernissen.

Definition einer idealen Barriere

Die Studie liefert eine Grundlage für die Produktgestaltung, das Sammel- und Sortierkonzept, die Auslegung und den Betrieb von Aufbereitungsprozessen sowie die Eignung für die aus den Halbstoffen herzustellenden Rezyklate. Eine ideale Barriere wurde definiert, die sowohl funktionale Kriterien, wie beispielsweise eine vollständige Verfilmung oder adäquate Dichtigkeit zum Produktschutz als auch die Recyclingfähigkeit hinsichtlich Sortierbarkeit, Ablösbarkeit, mikrobielle Stabilität, Oberflächenladung, thermisches Verhalten und Hydrophobizität berücksichtigt.

Bei der Verwendung einer Barriere im Herstellungsprozess sollte die Auswahl der Stoffe, die Polymermischung und die Stabilität gegenüber Quellung, Abrieb, Wasserlöslichkeit und mechanischem Zerfasern berücksichtigt werden. Auch wird der Einsatz von kompostierbaren Stoffen aufgrund des mikrobiellen Abbaus in der Papierherstellung nicht empfohlen.

Unterschiedliche Funktionen von Verpackungen stellen einen Monowerkstoff vor entsprechend unterschiedliche Herausforderungen. Vor diesem Hintergrund liefern die Ergebnisse der Studie eine praktische Grundlage zum Design for Recycling faserbasierter Verpackungen mit integrierter Barrierefunktion. Dies kann es den Inverkehrbringern von Verpackungen erleichtern, zwischen unterschiedlichen Werkstoffen zu unterscheiden und deren Rezyklierbarkeit besser einzustufen.

Endverbraucher als wichtiger Faktor

Neben weiteren Innovationen in Sortier- und Recyclingtechnologien sind jedoch die Endverbraucher ein wichtiger Faktor für die Kreislaufführung. Indem Verpackungsabfälle an der Anfallstelle getrennt und über die richtigen Behälter entsorgt werden, gelangen die Verpackungen in die entsprechenden Abfallströme. Das Konsumverhalten und die Entsorgungsgewohnheiten haben damit also direkte Auswirkungen auf den Erfolg der Recyclingprozesse.