Verbundprojekt Folienverbunde ohne Primer und recyclebar - Entwicklung einer neuartigen Atmosphärendruck Plasmabehandlung für die Co-Extrusion - REPLACE in der Fördermaßnahme KMU-Innovativ

Abstract

Mehrschichtfolien spielen in der Kunststoffindustrie eine zentrale Rolle, da sie die Vorteile verschiedener Materialien in einer einzigen Folie vereinen. Durch den gezielten Schichtaufbau lassen sich Eigenschaften wie Barrierewirkung gegen Sauerstoff oder Feuchtigkeit, mechanische Stabilität, Transparenz und Siegelbarkeit optimal kombinieren. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo einfache Monofolien an ihre Grenzen stoßen, etwa in der Lebensmittelverpackung, im Medizinbereich oder bei technischen Anwendungen, die hohe Schutz- und Funktionsanforderungen stellen. Um die Gesamtfunktion von Mehrschichtfolien während des Einsatzes sicherstellen zu können, dürfen sich die Einzelschichten in den Folien nicht voneinander trennen. Der Einsatz von Primern und Klebstoffen stellt dabei den langzeitbeständigen Verbund der Folienschichten sicher. Damit sind jedoch Nachteile verbunden, wie etwa der Einsatz lösungsmittelhaltiger Substanzen, die Anforderungen an Lagerung, Arbeits- und Umweltschutz stellen. Eine sortenreine Rückführung der Folien in den Recyclingprozess ist zudem aufgrund der nicht trennbaren Einzelschichten nicht möglich, so dass Mehrschichtfolien in der Regel der thermischen Verwertung zugeführt werden. Ziel des Verbundvorhabens ist vor dem genannten Hintergrund ein primer- und klebstofffreier Folienverbund, der sich darüber hinaus sortenrein trennen lässt. Die verwendeten Materialien können anschließend in den Kreislauf zurückgeführt werden. Ermöglicht wird dies durch die Entwicklung einer neuartigen Plasmadüse zur Vorbehandlung von Schmelzefahnen (zur Zielgeometrie ausgeformte aber noch schmelzeförmige Kunststofffolie) in der Co-Extrusion. Um eine Implementierung in den Extrusionsprozess zu erleichtern, werden Plasmaerzeuger entwickelt, die durch den Einsatz weniger Plasmadüsen große Behandlungsbreiten mit geringem thermischen Einfluss bei einer insgesamt deutlich homogeneren Behandlung ermöglichen. Die Verbindung der Folienschichten wird nach dem Produkteinsatz durch eine äußere Trigger-Kombination kontrolliert gelöst, sodass ein werkstoffliches Recycling möglich wird.