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Verpackungsmaterialien, passgenau und nachhaltig engineered
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IPP-Fachtagung Materialauswahl und Ressourceneffizienz 5.12. 2012, Hamburg
RecyclingDowncycling
Prozesse HerstellungRohstoffe / Packstoffe Prozesse
HerstellungPackmittel
LogistikPackmittel
AbfüllungAbpacken
LogistikVertriebswegeHandel
Verwendung
RücknahmeEntsorgung
C.E. Schweig - mehr als 25 Jahre internationale Kompetenz in erfolgreicher Material- und Verpackungsentwicklung
Erfahrung:> 25 Jahre Verpackungs- und Material-Know-how
InternationalEuropa, Lateinamerika, USA
Interdisziplinär agierendTechnik / Design /BWL / Marketing
Bis an die Wurzeln gehend:Entwicklung, Materialkunde, Packstoffherstellung Prozesse HerstellungAbfüllung, IPP-EU-Nachhaltigkeitsberater, Verpackungs-Innovation
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Die Aufgaben einer Verpackung sind vielfältig….
� Schutzfunktion
� Lagerfunktion
� Lade- und Transportfunktion
� Verkaufsfunktion / Werbefunktion
� Wirtschaftlichkeit (SC)
� Dosier- und Entnahmefunktion
� Informationsfunktion
� Berücksichtigung von ökologischen Aspekten
Das Produkt optimal zu schützen ist eine elementare Aufgabe
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Produktschutz ist immer noch kein “Selbstäufer”66 % = 185 kg/Jahr und Einwohner „verderben“ bevor sie den Kunden erreichen
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Produktschutz ist abhängig von Produktanforderungen, Vertriebsweg, Haltbarkeit,…
• Schutz vor Einwirkungen von Mikroorganismen
• Schutz vor mechanischen Schäden
• Schutz vor physikalischen Schäden
• Schutz vor chemischen Reaktionen (auch Korrosion)
• Schutz vor klimatischen Beanspruchungen
• Schutz vor Diebstahl und Manipulation
• Schutz des Menschen vor dem (giftigen) Inhalt
• Schutz vor den Ausdünstungen anderer Produkte
… und sollte passgenau abgestimmt sein
Schutz :� gegen Licht� Sauerstoff� Wasserdampf� Aromen� N2 (Schutzgas)� CO2 (Schutzgas)
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Produkte schützen heißt auch Barrieren bietenSauerstoff und Wasserdampfbarrieren sind häufig Standardanforderungen
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Kunststoffe im Überblick gemäß ihrer BarriereleistungEinstoffverpackungen bringen häufig aber nicht die gewünschten Leistungen
BOPP: Bi-axial orientiertes Polypropylen
COC: Cyclo-Olefin-Copolymer
EVOH: Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer
PAN: Polyacrylnitril
PC: Polycarbonat
PEN: Polyethylennaphthalat
PET: Polyethylen-terephthalat
PS: Polystyrol
PLA: Polylactid(Polymilchsäure)
PE: Polyethylen
PP: Polypropylen
PVDC: Polyvinylidenchlorid
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Übliche Barrierelösungen
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O2-Barriere hoch O2-Barriere niedrig
Gerecktes PP mit AL-Folie, PEGerecktes PA mit AL-Folie, PE
Gerecktes PET mit AL-Folie, PE
Metall. BOPP mit PEMetall. PET mit PE
Gerecktes PA/EVOH/PA mit PEGerecktes PET mit PVOH und PE
PA / PE Gerecktes PET mit PVdC
BOPPPEEVAInomere
Sauerstoffbarrieren gehen häufig „Hand- in –Hand“ mit Wasserdampfbarrieren
H2-Barriere hoch
H2-Barriere niedrig Dez.2012 8
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Limitationen der Standardbarrieren: AL, AlOx und SIOx
� Verschließen eine Verpackung gegen alles: O2, H2, Aroma,…
� Barriereschicht ist gegen Knicke und Falten empfindlich: Haarrisse führen zu einem Umkehreffekt!
Individualisierung des Barriereverhaltens nur begrenzt möglich
Rohstofferzeugung:
� Energieaufwand ↑
� CO2-Belastung ↑
Gebrauch:
� teilweise überdimensioniert
Recycling:
� Downcycling
� Thermische Verwertung
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Umwelteinflüsse im Vergleich (Gem. Fraunhofer 2011)Hoher energetische Aufwand bei Herstellung und Metallsierung
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
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Aluminiumfolie Verb. Metall
Energie kWh/m² GWP kg CO2eq/m²
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Die Alternative für WVTR-Bedarfe: Kreide-Kunststoff
Erdöl
Kunststoff-Granulat
50 %
Kalkstein
Kreide/ Calcium Carbonat
50%
Die Innovation „Kreide-Kunststoff“
Eine maßgeschneiderte Innovation mit erstaunlichem Zusatznutzen
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Kreidekunststoff - ein nachhaltiges Materialkonzept
� „Kreide“ ist ein äußerst variables Gestein; das gilt für seine Entstehung, aber auch für seine Eigenschaften, das Aussehen und die wirtschaftliche Verwendbarkeit.
� „Kreide“ ist ein natürlicher Rohstoff, der sehr reichhaltig in der europäischen Natur vorkommt.
� Unsere Kreideanteile stammen immer aus den nächstliegendsten Minen zum jeweiligen „Compoundeur“ oder Verarbeiter, so können hochwertige Rohprodukte mit geringem Transportaufwand angeliefert werden.
� Übrigens wird ein vergleichbares Material auch bei der Produktion von Brausetabletten eingesetzt.
Kreide: Dritthäufigstes Mineral weltweit
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Kreidekunststoff spart durch seine physikalischen Eigenschaften Energie und CO2…
Geringer Anteil an ErdölHoher Anteil an Kreide
GeringeFoliendicke
Geringer Energieaufwand beim
Schmelzen des Rohmaterials und bei der Kühlung der Folie
Energiekostenersparnis 15%
… in allen nachfolgenden Wertschöpfungsstufen
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Umwelteinflüsse im Vergleich (Herstellung)
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Gezielte Barriereleistung, bessere mechanische Belastbarkeit, geringere Umweltbelastung
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Aluminiumfolie Verb. Metall Kreidekunststoff
GWP kg CO2-eq/m²
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O2-Barriere hoch O2-Barriere niedrig
Gerecktes PP mit AL-Folie, PEGerecktes PA mit AL-Folie, PE
Gerecktes PET mit AL-Folie, PE
Metall. BOPP mit PEMetall PET mit PE
Gerecktes PA/EVOH/PA mit PEGerecktes PET mit PVOH und PE
PA / PE Gerecktes PET mit PVdC
BOPPPEEVAInomere
H2-Barriere hoch
H2-Barriere niedrig
Kreidekunststoff
Maßgeschneiderte Barriere – WVTR-orientiertHohe Wasserdampfbarriere mit verringerter Umweltbelastung
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Kreide-Kunststoff: nachhaltig, maßgeschneidert,…Übertragung auf unterschiedliche Packmittel möglich
Unser Rohstoff: ca. 50% Kreide
� Kreide ersetzt ca. 50% der fossilen Rohstoffe.
� Weniger Gewicht, dadurch geringerer Energieverbrauch und niedrigeres „Treibhausgas“-Potential.
� Andere Haptik und optische Eigenschaften
� „Kreide“ ist ein sehr anpassungsfähiges Gestein - dies gilt sowohl für seine Entstehung als auch seine Eigenschaften, Aussehen und ökologische Verwertbarkeit.
� „Kreide“ ist ein erneuerbarer Rohstoff mit reichhaltigem Vorkommen in der europäischen Natur.
� Einstoffverpackung: Recycling bis zu 8 Mal bereits belegt
� Material trennbar von anderen Polyolefinen.
� Kreidekunststoff ist auf viele Verarbeitungsverfahren übertragbar.
100 % 85 %
0
20
40
60
80
100
Konventionell
Kreidekunststoff
100 %
67 %
0
20
40
60
80
100
Konventionell
Kreidekunststoff
Foliendicke Energiekosten
Dünnere Folie =
Geringere Energiekosten
100 100
76,25
62,61
0
20
40
60
80
100
120
Gewicht GHw%
Konventionelle Verbundfolie Kreidekunststofffolie
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C.E. Schweig Verpackung Material Engineering � Achter de Höf 4a
25474 Ellerbek� +49 (0)4101 - 37 18 10� +49 (0)4101 - 37 18 09@ [email protected]� http://www.ceschweig.com
Integrierte Produktpolitik – Mitglied im BeraterpoolSustainability Eco Engineering ConsultantsProjektförderung durch EU/ BundeslandDenken in Lebenszyklen/ Thinking in Lifecycles
Ganzheitliches Denken und Agieren für Ihre Innovationen –sprechen Sie mit uns!
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