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PLA-Folie als nachhaltige Folie in der Verpackungsindustrie

Verpackungsmaterial

Symbolbild PTA-Filie
© K Neville, GettyImages

Kompostierbare Folie und nachhaltige Folie sind Eigenschaften, die heute viele Anbieter für die Verpackungen ihrer Waren fordern. Was aber ist eine kompostierbare Folie, was eine nachhaltige Folie? Und was können PLA-Folien in dieser Hinsicht leisten? Zunächst ist wichtig zu wissen, dass nicht alle kompostierbaren Folien aus natürlichen Grundstoffen hergestellt werden. Auch mit petrochemischen Verfahren, also aus Erdöl hergestellte Folien, können so ausgelegt werden, dass sie kompostierbar sind. Für eine wirklich nachhaltige Folie ist also nicht nur die Kompostierbarkeit unabdingbares Kriterium, sondern auch die Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen. PLA-Folie erfüllt beide Bedingungen: Kompostierbarkeit und Herstellung aus Zucker und Stärke.

Herstellungsverfahren und Grundstoffe von PLA-Folie

Grundlage zur Herstellung von PLA-Folie sind Zucker und Stärke, die mit Hilfe von Milchsäurebakterien oder Pilzen fermentiert werden. Dabei bestimmt die Auswahl der Fermentationsbakterien die später entstehende Molekülstruktur. Die Struktur als L- oder D-Lactide entscheidet über die Haltbarkeit und Abbaubarkeit des entstehenden Grundstoffes. Das Zwischenprodukt Milchsäure wird unter Hinzufügung des Katalysators Zinnoxid polymerisiert. Das Eigenschaftsspektrum des hergestellten Polymers hängt von der Molekülmasse und dem Kristallinitätsgrad ab. Durch Copolymerisation mit anderen Monomeren können die Eigenschaften verändert und erweitert werden.

Weiterverarbeitung der Polymere

Grundsätzlich kann Milchsäure auch petrochemisch aus Ethin (Acetylen) sowie Ethen (Ethylen) gewonnen werden. Da dieses Verfahren aber auf fossilen Grundstoffen beruht, können Produkte aus solcher Produktion nicht als nachhaltige Folie bezeichnet werden. In der Weiterverarbeitung von natürlich gewonnener Milchsäure ist das Mischen mit anderen Biokunststoffen ebenso möglich wie die Zugabe von Fasern. Reines PLA ist ein Bio-Rohstoff, der noch nicht gebrauchsfertig ist. Erst durch das Hinzufügen von Compounds oder Additiven wird eine Mischung oder ein Blend erzeugt, der maßgeschneidert mit den Eigenschaften ausgestattet ist, die für die jeweilige Anwendung gebraucht werden. Die Herstellung von Folien aus diesen natürlichen Grundstoffen unterscheidet sich dann nicht grundsätzlich von der Herstellung von Folien aus petrochemischer Produktion.

Anwendungsbereiche für PLA-Folie

Die unterschiedlichen Anwendungsbereiche für PLA Folien zeigen, wie mit nachhaltig erzeugten Kunststoffen langfristig eine Alternative zu petrochemisch hergestellten Folien entstehen kann. Einzelne Bereiche sind unter anderem folgende:

Verpackungs-, insbesondere Lebensmittelindustrie

Verpackungen für kurzlebige Güter, wie sie in der Lebensmittelindustrie vorwiegend vorkommen, können ohne Qualitätsverlust aus PLA-Folien hergestellt werden. Sie ersetzen dabei die Verpackungskunststoffe PE (Polyethylen) und PP (Polypropylen) bei der Produktion von Beuteln, Netzen oder Taschen. Diese müssen der schlagartigen Belastung beim Befüllvorgang standhalten, was durch angepasste PLA-Blends erreicht wird. Luftpolsterbeutel sind eine gebräuchliche Anwendung für kompostierbare Folien aus PLA, ebenso Blumenfolie oder Sichtfenster in Lebensmittelverpackungen. Teebeutel können aus PLA-Fasermaterial gefertigt werden.

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Hygienebereich und Medizintechnik

Kompostierbare Folien aus PLA werden zum Beispiel auch für Babywindeln und andere Hygieneprodukte verwendet. In der Medizintechnik findet PLA wegen seiner Abbaubarkeit und der Biokompatibilität für vielerlei Anwendungen Verwendung. So wird PLA als Nahtmaterial zusammen mit einem Co-Polymer verwendet. Implantate oder Stents, die der Körper nur zeitweise braucht, um die eigene Funktionalität zurückzugewinnen, können aus biologisch abbaubarem PLA gefertigt werden, weil sie vom menschlichen Körper abgebaut werden. Eine zweite Operation zum Entfernen der Implantate kann dem Patienten damit erspart werden.

Gartenbau und Landwirtschaft

Kompostierbare Folien spielen naturgemäß in der Landwirtschaft und im Gartenbau eine herausragende Rolle. So machen Mulchfolien aus PLA-Blends zunehmend den herkömmlichen Folien aus PE Konkurrenz. Während die herkömmlichen Folien nach der Anwendung aufwändig gesammelt, gesäubert und einer ordnungsgemäßen Entsorgung zugeführt werden müssen, können kompostierbare Folien einfach untergepflügt werden. Die etwas teurere PLA Folie lohnt sich für den Landwirt durch die eingesparte Arbeits- und Maschinenzeit. Die verwendeten PLA-Blends müssen für solche Anwendungen genau eingestellt werden. Die Ackerfolien dürfen nicht frühzeitig auf der Ackeroberfläche in einen Abbauprozess übergehen, sollen aber nach dem Unterpflügen schnell und rückstandslos zersetzt werden.

Beispiel für eine nachhaltige PLA Folie

Die optimont® PLA Folie der Firma Bleher Folientechnik ist ein Anwendungsbeispiel für PLA-Folien im Lebensmittelbereich. Diese Folie ist optimiert für die Verwendung als Sichtfenster in Lebensmittelverpackungen. Sie überzeugt durch  eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsübertragungsrate und eine hohe Oberflächenspannung. Das Material ist kratzfest, lebensmittelkonform, dabei aber kompostierbar nach DIN CERTCO DIN EN 13432. Durch die Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen ist sie damit ein Beispiel für eine nachhaltige Folie, die sämtliche Anforderungen an ein solches Produkt erfüllt.

Trivia zum Grundstoff PLA

PLA wird in modernen 3D-Druckern verbreitet als Grundmaterial genutzt. Erst sei 2002 gibt es ein Werk, das PLA mit einer Kapazität von 150.000 Tonnen pro Jahr kommerziell herstellt. Inzwischen sind verschiedene Hersteller aufgesprungen und die Jahresproduktion ist dadurch erheblich ausgeweitet worden. Kompostierbare Folien, die als wirklich nachhaltige Folie gelten können, sind dadurch für die Wirtschaft in wachsender Menge verfügbar.

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