Die Lebensmittelverpackungsindustrie steht vor ständigen Herausforderungen bei der Ausgewogenheit von Temperaturbeständigkeit, Lebensmittelsicherheit und Recyclingfähigkeit.Der Schweizer Zusatzstoff- und Masterbatch-Spezialist Sukano und der deutsche Hersteller von Thermoformsystemen Illig haben gemeinsam eine innovative Lösung entwickelt: CPET-Light, ein bahnbrechendes Material, das Transparenz, Hochtemperaturbeständigkeit und eine hervorragende Recyclingfähigkeit kombiniert.
Der Vorteil von PET in der Kreislaufwirtschaft
Da der weltweite Konsens um die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft wächst, ist die Recyclingfähigkeit zu einem wichtigen Maßstab für die Nachhaltigkeit von Kunststoffverpackungen geworden.einer der am meisten recycelten Kunststoffe weltweitDie Zusammenarbeit zwischen Sukano und Illig zielt darauf ab, das Potenzial von PET für Mikrowellenheizung und Warmfüllung zu erweitern.die Bereitstellung von praktikablen Alternativen zu gängigen, aber weniger recycelbaren Materialien wie Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP).
Die derzeitigen Hochtemperaturverpackungslösungen verwenden typischerweise undurchsichtige kristalline CPET-Varianten (kristallines Polyethylenterephthalat), die Temperaturen von bis zu 220 °C standhalten.für Standard-Mikrowellenheizung und Warmfüllungsanwendungen, die nur einen Widerstand von 100 °C erfordern, werden die herkömmlichen Vakuumthermoformed APET (amorphes Polyethylenterephthalat) Becher und Tablettchen häufig knapp.
CPET-Light: Die technologische Lücke überbrücken
Das CPET-Light-Material stellt einen bedeutenden Fortschritt in der CPET-Thermoformtechnologie dar.Die Innovation konzentriert sich auf die Gewinnung von Transparenz für Mikrowellen- und Warmfüllanwendungen und gleichzeitig auf die drastische Verbesserung der Produktionseffizienz in Thermoformsystemen.
Illig hat ein optimiertes Thermoformverfahren entwickelt, das die Temperatur von Filmen, die mit Sukano-Masterbatches vorgerüstet wurden, präzise steuert.Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von CPET-Light-Bechern mit einer Geschwindigkeit, die der herkömmlichen CPET-Ausgabe entsprichtDiese Becher erfüllen nicht nur die Anforderungen an die Mikrowelle und die Warmfüllung, sondern lassen sich auch nahtlos in die PET-Recyclingströme integrieren und bieten nachhaltige Alternativen zu Einwegverpackungen aus PS und PP.
Strenge Prüfungen bestätigen Leistung
Das gemeinsame Projekt konzentrierte sich auf die Herstellung von Milch-Hochfüllbechern mit ausreichender Transparenz und Temperaturbeständigkeit bei 100°C.Die Forscher führten umfassende Tests mit einer RDM 70K Thermoformmaschine und einer Einhöhlenschimmelform durch., wobei vergleichende Prüfungen an PP-H (homopolymer Polypropylen) und APET-Proben durchgeführt werden.
Sukano produzierte für die Prüfung 1,1 mm dicke, 240 mm breite transparente und weiße CPET-Light-Filme. Vier Materialvarianten wurden ausgewertet: PP-H, APET, weißes CPET-Light und transparentes CPET-Light.
Die Produktionseffizienz erreichte bei CPET-Light-Bechern 20 Zyklen pro Minute, vergleichbar mit der Ausgabe von PP-H und APET.Die Forscher gaben der gleichmäßigen Verteilung der Wandstärke Vorrang, um einen sinnvollen Vergleich der optischen und mechanischen Eigenschaften zu gewährleisten.
Nach 24 Stunden Lagerung wurden bei umfassenden Auswertungen gemessen:
- Wandstärke an kritischen Punkten
- Schimmelschrumpfungsraten
- Höchstlastfestigkeit
- Haltbarkeit bei Ofentemperaturen
- Widerstand gegen Heißwassertemperatur
- Transparenzniveau
Wichtige Ergebnisse der Materialprüfung
Die Wanddickenmessungen zeigten eine vergleichbare Verteilung zwischen den Materialien, mit Ausnahme der dünneren APET-Becherbasis und des Reißens der weißen CPET-Light-Becherdichtungskante.Schimmelschrumpfungsraten gemessen ungefähr 00,5% sowohl für APET als auch für CPET-Light, was mit den Werkzeugkonstruktionsspezifikationen übereinstimmt, während PP eine Schrumpfung von 1,58% zeigte.
Die Kompressionsversuche bei Höchstlast zeigten, dass weiße CPET-Light-Becher mit dünneren Versiegelungskanten eine frühere Verformung und eine geringere maximale Kompressionskraft (Fmax) aufwiesen.APET-Becher zeigten aufgrund der dünnen Grundwände ein ähnliches VerhaltenTransparente CPET-Light-Becher zeigten deutlich höhere Fmax-Werte als PP-Becher, was auf den höheren Young-Modul von PET (3800 MPa vs. 2000 MPa bei PP) zurückzuführen ist.
Temperaturbeständigkeit
Bei einer 30-minütigen Ofenwiderstandsprüfung bei 100 °C veränderten sich APET-Tasse stark, während PP-Tasse nur eine minimale Höheschrumpfung zeigten.CPET-Light-Proben zeigten eine verbesserte Verformungsbeständigkeit durch eine optimierte Formgeometrie.
Die Warmwasserbeständigkeit wurde mit 95°C Wasser geprüft, nach einer Minute entleert und nach 30 Minuten gemessen.Transparenzmessungen unter Verwendung von ASTM D-1003-Normen zeigten transparente CPET-Light-Tasse mit etwas höheren Nebelwerten als APET, die jedoch optisch mit PP-Tassen vergleichbar sind.
Eine nachhaltige Verpackungsalternative
Die CPET-Light-Lösung kombiniert Sukanos Vorkernfolien, spezialisiertes Formendesign, fortschrittliche Thermoformgeräte und jahrzehntelange technische Expertise, um eine Temperaturbeständigkeit von 100 °C zu erreichen.Die hervorragenden Barriereeigenschaften von PET sorgen für eine Ölbeständigkeit, während die Lebensmittelrecycelbarkeit des Materials die Ziele der Kreislaufwirtschaft unterstützt.
Die durchsichtige Variante, die durch die spezialisierten Nukleations-Masterbatches von Sukano ermöglicht wird, bietet eine attraktive Alternative zu herkömmlichen PP-Bechern.Mit Produktionsgeschwindigkeiten, die den traditionellen Materialien entsprechen, und überlegenen Umweltverträglichkeiten, CPET-Light befasst sich mit kritischen Nachhaltigkeitsproblemen in der Lebensmittelverpackung.
Ihre Nachricht muss zwischen 20 und 3.000 Zeichen enthalten!
