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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@ service@CESchweig.com� 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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