Grund für die Projektbearbeitung
Die vakuumtechnische Beschichtung von Folienmaterialien zur Erzielung hoher Barriereeigenschaften ist eine äußerst effiziente Technologie, sowohl unter ökonomischen als auch unter funktionalen Gesichtspunkten. Diese Technologie besitzt jedoch bislang zwei inhärente Nachteile:
- Die vakuumtechnisch beschichteten Folien müssen in einem weiteren Schritt mit einer Siegelschicht versehen werden; dies erfolgt üblicherweise durch Kaschieren.
- Die aufgedampften Schichten sind sehr empfindlich gegenüber mechanischen und chemischen Einwirkungen, solange sie nicht durch die aufkaschierte Deckschicht geschützt sind.
Daher wird bereits seit längerem, jedoch bisher ohne industriell nutzbare Erfolge versucht, frisch bedampfte Folien direkt nach dem Aufdampfprozeß, jedoch noch innerhalb der gleichen Anlage, mit einer polymeren Deckschicht zu versehen, die im Idealfall bereits als Siegelschicht dienen kann. Ein erfolgreiches Verfahren dieser Art hätte sowohl ökonomische als auch funktionale Vorteile.
Projektziele
Technische Hauptziele der zu untersuchenden Verfahren sind
- die Herstellung von siegelfähigen Barriereverbundfolien in einem Arbeitsgang in einem vakuumgestützten Verfahren,
- alternativ dazu die Beschichtung einer frisch bedampften Kunststoffolie mit einer weiteren Schutzschicht.
Stand der Arbeiten
Zu den Arbeiten wurde eine Vakuum-Bandbedampfungsanlage
- zur gleichzeitigen Beschichtung zweier Folienbahnen mit Barriereschichten
- und zum direkt anschließendem flächigem Verbinden unter mechanischem Druck am Fraunhofer IVV ausgerüstet (siehe Bild). Versuche zum gleichzeitigen Bedampfen und Laminieren im Vakuum mit biaxial orientiertem Polypropylen zeigten, daß sich in einem Arbeitsgang Verbunde aus bedampften Folien mit siegelfähigen Deckschichten, mit guten Haftungseigenschaften (besser als 1,3 N / 15 mm im Schältest) und mit Sauerstoffdurchlässigkeitswerten bis herab zu 15 cm3/m2 d bar erreichen lassen, dies allerdings bisher nur mit aufgedampftem Aluminium.
Das weitere Bedampfen von frisch aufgedampften Aluminium-Schichten mit wachsartigen Schutzschichten (Proben aus industriellen Quellen) lieferte bisher keine vergleichbaren Erfolge; die Eigenschaften dieser Folien waren normal bedampften Folien nicht überlegen.
Arbeitsprogramm bis zum Projektabschluß
- Optimierung des Prozesses auf Barrierewirkung gegenüber Gasen und Wasserdampf, d. h. senkrechtes Aufdampfen, gegebenenfalls zweiter Verdampfer, Prüfung der Wasserdampfdurchlässigkeit
- Prüfung der Maschinenlauffähigkeit und mechanischen Stabilität der hergestellten Verbunde durch Abpackversuche an einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine, Ermittlung der Durchlässigkeitseigenschaften fertiger Verpackungen
- Abdecken der aufgedampften Schicht im Vakuum direkt nach der Bedampfung (Zulieferung der Firmen Metaplast (wachsartige Schichten), Bolloré (Acrylatbeschichtung)),
- Wirtschaftlichkeitsbetrachtung im Vergleich zur Standard-Kaschierung.
