Neue Barrieretechnologie stabilisiert Dry-Fiber-Geometrien unter feuchten Prozessbedingungen und verbessert die Weiterverarbeitung in industriellen Abfülllinien.
Von Dieter Schwindt, zertifizierter Sachverständiger für Nanotechnologie und Oberflächenanwendungen
Dry-Fiber-Verpackungen gelten als vielversprechender Ansatz, um kunststoffbasierte Verpackungslösungen zu reduzieren. In der industriellen Praxis zeigt sich jedoch ein zentrales Problem: Unter feuchten Prozessbedingungen verlieren die Materialien schnell an mechanischer Stabilität. Dies kann zu Verformungen, Störungen im Maschinenhandling und im ungünstigsten Fall zu Stillständen an Abfülllinien führen.
Besonders kritisch ist dies bei Anwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder direktem Kontakt mit Flüssigkeiten, wie sie in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie üblich sind. Bestehende Hydrophobierungslösungen stoßen hier häufig an ihre Grenzen, da sie entweder die Formgebung beeinträchtigen oder wirtschaftlich und prozesstechnisch nicht optimal skalierbar sind.
Herausforderungen von Dry Fiber in feuchten Prozessumgebungen
Dry-Fiber-Verpackungen reagieren empfindlich auf erhöhte Luftfeuchtigkeit und direkten Kontakt mit Wasser. Bereits unter moderaten klimatischen Bedingungen kann eine deutliche Abnahme der mechanischen Stabilität auftreten.
An industriellen Abfülllinien – insbesondere in Bereichen mit Feuchtigkeitseintrag oder direktem Flüssigkeitskontakt – verstärkt sich dieses Problem zusätzlich. Bauteile können aufquellen oder ihre Form verlieren, was das Maschinenhandling beeinträchtigt. Die Folgen sind Störungen an der Abfülllinie, erhöhte Ausschussquoten und mögliche Stillstände.
In der Praxis führen solche Effekte häufig zu zusätzlichen Reinigungszyklen und einem Neustart der Produktionslinie – ein klarer wirtschaftlicher Nachteil.
Grenzen bestehender Lösungen
Konventionelle Hydrophobierungsverfahren wie AKD lassen sich bei Dry Fiber nur eingeschränkt einsetzen. Ein zentraler Ansatz in der Dry-Fiber-Verarbeitung besteht vielmehr darin, die Fasern während der Formgebung unbeeinflusst zu lassen, damit Prozesse wie Strecken und Ziehen vollständig und ohne Einschränkungen durchgeführt werden können.
Die funktionale Barriere wird daher bewusst erst nach der Formgebung aufgebracht. In vielen Fällen ist somit eine zusätzliche externe Beschichtung erforderlich.
Alternative Ansätze – etwa der Einsatz von MFC zur Hydrophobierung – sind bekannt, gehen jedoch häufig mit höheren Kosten und einer geringeren Prozessgeschwindigkeit einher. Eine industriell skalierbare Lösung mit stabiler Barrierewirkung bei gleichzeitig guter Verarbeitbarkeit bleibt daher eine Herausforderung.
SiOPack® als Lösungsansatz
Mit der SiOPack® Technologie steht ein Beschichtungssystem zur Verfügung, das eine stabile Wasserbarriere auf faserbasierten Materialien ermöglicht, ohne den Formgebungsprozess zu beeinflussen. Ziel ist es, die Feuchtigkeitsaufnahme zu reduzieren und zugleich die mechanische Stabilität der Bauteile in der Weiterverarbeitung zu verbessern.
Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz geeigneter Barrieren deutliche Verbesserungen erzielt werden können:
- reduzierte Feuchtigkeitsaufnahme
- verbesserte Formstabilität von Dry-Fiber-Bauteilen
- stabileres Maschinenhandling in der Weiterverarbeitung
- geringere Ausschussquoten
- erhöhte Prozesssicherheit in Abfülllinien
Testergebnisse unter Praxisbedingungen
Die im Rahmen der Tests gewonnenen Ergebnisse zeigen eine Verbesserung der Lager- und Prozessstabilität. Unter nicht klimatisierten Bedingungen konnten Lagerzeiten von mehr als 150 Tagen ohne nennenswerte Einbußen bei der Top-Load-Stabilität erreicht werden.
Die Ergebnisse deuten auf Potenzial für künftige Anwendungen im Bereich Heißgetränke sowie für weitere feuchtigkeitsempfindliche Verpackungsanwendungen hin.
Einschätzung aus der Branchenpraxis
Verpackungsexperte Stephan Halstrick von HALSTRICK Consulting Services – The Packaging Experts – hat die SiOPack® Barrieren in eigenen Tests untersucht und sieht besonderes Potenzial für die Verbesserung der Prozessstabilität von Dry-Fiber-Verpackungen:
„Gerade bei Dry Fiber kann Feuchtigkeit zu einem schnellen Verlust der mechanischen Stabilität führen. Die Ergebnisse zeigen, dass geeignete Barrieren – wie sie SiOPack® bietet – dazu beitragen können, unterschiedliche Dry-Fiber-Geometrien robuster auszustatten und die Weiterverarbeitung in feuchten Abfüllumgebungen zu verbessern.“
Präsentation auf der interpack 2026
Die vorgestellten Ergebnisse werden auf der interpack 2026 in Düsseldorf erstmals einem Fachpublikum gezeigt und weiter diskutiert. Im Mittelpunkt steht insbesondere die Stabilisierung von Dry-Fiber-Geometrien unter feuchten Prozessbedingungen.