VERPACKEN-AKTUELL

Plasmabeschichtete Barriereverpackungen in der Praxis

Qualität braucht optimalen Schutz

11. November 2014, von Dr. Klaus Bremer

Die aus PP spritzgegossenen Becher erhalten mittels der inert barrrier technology eine SiOx-Beschichtung.

Quelle: Greiner Packaging

Unter der Marke „inert barrier technology“ (ibt) führt Greiner Packaging am Standort Diepoldsau (Schweiz) eine neue Verpackungs­technologie ein, die die Qualität hochwertiger Lebensmittel dank funktioneller Barriereschicht deutlich länger bewahrt. Mit dem zur Greiner Holding (Österreich) gehörenden Unternehmen hat die Cavonic GmbH, Stockach, nun den weltweit ersten Kunden für ihre Barrierebeschichtungstechnologie für starre Behälter gewonnen. Greiner Packaging beliefert schwerpunktmäßig Kunden aus der Lebensmittelindustrie. Die Investitionsentscheidung für die neue Technologie basiert auf dem Ziel, den Herstellern unterschiedlichster und hochqualitativer Lebensmittel zukünftig noch leistungsfähigere Verpackungslösungen anbieten zu können.

Grundlage hierfür sind moderne Methoden des Barriereaufbaus durch Plasmabeschichtungen, über die verpacken-aktuell bereits 2010 berichtete: Vision in 3 D, Plasmabeschichtung für Kunststoffverpackungen

Seit etwa drei Jahren sondierte der Verpackungshersteller den Markt, um die geeignete Verfahrenstechnik für dieses Ziel zu finden. Gespräche mit Cavonic wurden aufgenommen, die mit diesem Verfahren zeitgleich an den Start gingen: Spezialisten für PE-CVD und PVD an den Start gegangen.

Zudem entschied sich Greiner Packaging, in einem frühen Stadium bereits einen potenziellen Kunden für die neuen Barriereverpackungen mit einzubeziehen. So nutzten die Partner gemeinsam die Zeit, alle notwendigen Planungen und vor allem Tests vorzunehmen, die bei der Entwicklung neuer Lebensmittelverpackungen unabdingbar sind.

„Unsere Muttergesellschaft hat im vergangenen Jahr entschieden, am Standort Diepoldsau das erste Kompetenzzentrum für diese Barrieretechnologie einzurichten,“ erläutern Tobias Strasser (CEO Greiner Packaging) und Jens Krause (Verkaufsdirektor in Diepoldsau) im Gespräch. „Obgleich Greiner Packaging die Philosophie verfolgt, Standorte möglichst kundennah anzulegen, wollen wir mit der inert barrier technology hier am Standort das Know-how aufbauen, die Technologie marktreif entwickeln und dann weiteren Kunden zur Verfügung stellen,“ so Strasser.

Die Becher werden in eine Kammer geführt. Dort wird ein Vakuum erzeugt und anschließend siliziumhaltiges Gas und Sauerstoff eingeleitet. Mittels der Elektrode wird das Plasma erzeugt. Dann erfolgt der schichtweise Aufbau der Beschichtung.

Quelle: Cavonic

Als erster Anwender der von Cavonic entwickelten 3-D-Barrierebeschichtung haben die Projektpartner die Produktschutzeigenschaften der Becher in allen Details getestet. Gemeinsam mit dem Kunden aus der Lebensmittelindustrie kommen sie bereits jetzt zu dem Ergebnis: Die mittels inert barrier technology gefertigten PP-Becher bewirken einen „Quantensprung bei der Bewahrung der Lebensmittelqualität“. Die Monomaterialbecher mit der Beschichtung auf der Innen- und Außenseite weisen sowohl mit Blick auf Aromen, Sauerstoff und Geschmack des Füllgutes deutlich bessere Barriereleistungen auf, als es die meisten derzeitig eingesetzten Kunststoffverpackungen zu leisten vermögen. Die funktionelle Barriere auf den Polypropylen-Bechern sichert dem Füllgut neben der hervorragenden Qualitätsbewahrung zugleich auch ein längeres shelf-life.

Die Siliziumoxid-Schicht ist chemisch inert und sorgt für stark reduzierte Sauerstoff- und Wasserdampfdurchlässigkeit. Im Vergleich zu unbeschichteten Kunststoffbechern aus Polypropylen (PP) steigt die Sauerstoffbarriere um den Faktor 20. Gegenüber Verpackungen aus Polystyrol (PS) erhöht sie sich sogar um den Faktor 30. Gegenüber Schwankungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit reagiert sie unempfindlich und ist zudem flexibel, pasteurisations- und sterilisationstauglich. Die inert barrier technology verhindert zudem einen sogenannten Retort Shock (Abfall der Barrierewirkung). Dadurch ermöglicht sie eine längere Haltbarkeit von Lebensmitteln ohne den Zusatz von Konservierungsstoffen.

Sowohl die Sauerstoff- als auch die Wasserdampftransmissionswerte des plasmabeschichteten oPP/SiOx/PP-Laminats zeigen beste Werte.

Quelle: Cavonic

Verbesserungen bei der Sauerstoffdurchlässigkeit, der Wasserdampftransmission sowie Reduktion des Verlusts von Inhaltsstoffen (wie z. Bsp. ätherische Öle) sind durch Labortests nachgewiesen. Wie die Übersicht zeigt, sind die Sauerstoff- bzw. Wasserdampftransmissionsraten des beschichteten Polypropylens besser als bei vergleichbaren Verpackungen aus anderen Laminatstrukturen.

Wie das Greiner Packaging-Management erläutert, haben intensive Tests mit dem Kunden gezeigt: Die ibt-Becher verhindern die Oxidation des Füllgutes – die sehr gute Sauerstoffbarriere sorgt dafür, dass unter anderem die natürliche Farbgebung auch über lange Lagerzeiten erhalten bleibt. Zudem sind keine Migrationsbewegungen zu erkennen, dadurch bleibt der Geschmack besonders lange erhalten.

„Die inert barrier technology punktet durch ausgezeichnete Recycling- Eigenschaften,“ betont Tobias Strasser. Die ultradünne Becherbeschichtung (500 Mal dünner als ein menschliches Haar) hat keinen Einfluss auf die Wiederverwendung des Kunststoffs (ob PP oder PS oder PET). Diese Eigenschaft hat auch dazu beigetragen, den ersten Kunden zu gewinnen. Längere Haltbarkeiten für hochwertige Lebensmittel nutzen dem Hersteller, werden vom Handel zunehmend gefordert und kommen selbstverständlich auch Konsumenten zu Gute.

Im vierten Quartal 2014 wird die ibt-Anlage in Diepoldsau mit der Serienproduktion beginnen.

(kb)