Bildquelle: Comugnero Silvana – stock.adobe.com

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Immer häufiger sind Verpackungen gefragt, die mehr können. Hierzu werden Folien benötigt, die nicht nur stabil und für längere Zeit verpacken, sondern auch länger frisch halten, einfach zu öffnen und wiederverschließbar sind. Die Quarzwerke Division HPF The Mineral Engineers bietet diverse Füllstoffe in unterschiedlichen Korngrößenverteilungen an, so dass je nach Foliendicke verschiedene Additive gleicher Mineralogie ausgesucht werden können. Damit kann ein leichtes „Ablösen“ der Folien voneinander oder von anderen Materialien gewährleistet werden. Speziell bei Antiblockfolien spielen unterschiedliche Korngrößenverteilungen eine wesentliche Rolle.

Wenn Folien benutzt werden, um Obst, Gemüse, Fisch, Wurst oder Käse zu verpacken, werden Antiblocking-Mittel quasi als „Abstandshalter“ eingesetzt, um die Folienseiten leichter voneinander zu trennen. Die Wirksamkeit des Antiblocking-Additivs hängt hauptsächlich von den Eigenschaften des verwendeten Minerals und der richtigen Korngröße ab. Zu den mechanischen Eigenschaften kommen oft optische Anforderungen wie Transparenz, Glanz oder Opazität hinzu. Verbraucher möchten den Inhalt ihres Einkaufs sehen und greifen deshalb besonders gerne zu einer transparenten Kunststoffverpackung. Einige der mineralischen Füllstoffe zeichnen sich durch sehr gute optische Eigenschaften und einen Brechungsindex aus, der nahezu identisch mit den verwendeten Polyethylenfolien ist.

Untersuchungen mit PE-Folien

Tabelle 1: Dynamischer Reibungskoeffizienten µD (Bildquelle: Quarzwerke)

Tabelle 1: Dynamischer Reibungskoeffizienten µD (Bildquelle: Quarzwerke)

Es erfolgten umfangreiche Untersuchungen auf Basis PE-Folien mit einigen, ausgewählten mineralischen Produkten im Kunststofftechnikum des Unternehmens. Aus den verschiedenen Additiven wurde ein 60-prozentiges Masterbatch aus einem Polyethylen mit einem MFI von 2,0 g/10 min hergestellt. Die Folien wurden dann im Blasfolienprozess mit einer Additivkonzentration von 3.000 ppm für die Antiblockfolien und einer Dicke von 50 μm aus einem Polyethylen mit einem MFI (190 °C/2,16 kg) von 0,75 g/10 min und dem Masterbatch hergestellt.

Tabelle 2: Optische Eigenschaften. Tnh = Gesamttransmission (normal-hemisphärisch), Tnn = gerichtete Transmissionsanteil ohne Detektion des diffusen Anteils (normal-normal), Tnd = berechneter diffuser Anteil der Transmission (normal-diffus, Tnh – Tnn), Haze = Trübung (Bildquelle: Quarzwerke)

Tabelle 2: Optische Eigenschaften. Tnh = Gesamttransmission (normal-hemisphärisch), Tnn = gerichtete Transmissionsanteil ohne Detektion des diffusen Anteils (normal-normal), Tnd = berechneter diffuser Anteil der Transmission (normal-diffus, Tnh – Tnn), Haze = Trübung (Bildquelle: Quarzwerke)

Die Tabellen 1 und 2 zeigen eine Auswahl der Untersuchungsergebnisse. Der dynamischer Reibungskoeffizient µD, auch Gleitreibwert genannt, ist ein relativer Wert, der das Verhältnis zwischen der bewegten Masse und der Kraft beschreibt, die benötigt wird, um die Masse in Bewegung zu halten. Je kleiner µD ist, desto besser ist die Antiblock-Wirkung. Dabei ist zu unterscheiden, ob zwei gleiche oder zwei verschiedene Materialoberflächen zueinander bewegt werden. Die Transmission wird in % angegeben, wobei die Bezugsgröße 100 % zum Beispiel einer unverglasten Öffnung entspricht.

Sehr gute Resultate

Die Ergebnisse des Reibungskoeffizienten zeigen sehr gute Antiblock-Eigenschaften durch den Einsatz der Additive. Die optischen Eigenschaften weisen ebenfalls sehr gute Ergebnisse auf. In beiden Untersuchungen hebt sich die „Microspar“-Reihe gegenüber anderen Produkten hervor.

Über die Autoren

Thorsten Hilgers

Ist Projektleiter Kunststoffe in der Produktentwicklung bei HPF The Mineral Engineers, einer Division der Quarzwerke in Frechen.

Péter Sebö

Ist Leiter Marketing und Marktentwicklung bei HPF The Mineral Engineers.