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Kaffeekapseln verkaufen sich jährlich mittlerweile in Milliardenhöhe. Nach Gebrauch verbleiben allerdings Rückstände, deren Recycling noch nicht entgültig gelöst ist: meist ein Mix aus Kunststoffen und Aluminium. Das Unternehmen Cavonic aus Stockach entwickelt und testet neue Kapseln mit einer funktionellen Barriereschicht, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Der Vorteil der Beschichtung: In Kombination mit beispielsweise Polypropylen entsteht eine Barrierekapsel, die als Monomaterial ohne Einschränkungen in den Recyclingkreislauf gebracht werden kann.

Die von Cavonic entwickelte 3-D-Barrierebeschichtung basiert auf einer hauchdünnen SiOx-Schicht. (Foto: Cavonic)

Die von Cavonic entwickelte 3-D-Barrierebeschichtung basiert auf einer hauchdünnen SiOx-Schicht. (Foto: Cavonic)

Die von Cavonic entwickelte 3-D-Barrierebeschichtung basiert auf einer Plasmabeschichtung, die auf verschiedenste Behältergeometrien aufgebracht werden kann. Der Prozess ermöglicht eine Inline-Beschichtung direkt im Anschluss an die Spritzgussanlage – bei Bedarf kann die Barriereschicht „Cavonium“ offline beaufschlagt werden.

Die Beschichtung ist chemisch direkt mit dem Polymer des Behälters verbunden, sodass die Schicht auch unter extremen Bedingungen zu 100 Prozent haftet. Für die hohen Anforderungen der Kaffeekapseln setzt das Unternehmen auf eine SiOx-Beschichtung, die eine kohäsive Verbindung zum Beispiel mit Polypropylen als Behältermaterial eingeht. Es entstehen keine Wechselwirkungen zwischen Kunststoff und Produkt oder umgekehrt. Die inerte Schicht verhindert das Abwandern von ätherischen Ölen oder den Aromen im Kaffee in die Umwelt oder den Kunststoff. Die lebensmittelrechtlichen Zulassungen für die Beschichtung seien bereits gegeben, so das Unternehmen.

Die Cavonium-Beschichtung auf einer PP-Kapsel weist laut Unternehmen eine Sauerstoffbarriere von 0,5 ccm/Tag/m² (Atmosphärendruck/23 °C/21 Prozent Sauerstoff) auf. Auch bei veränderten Klimaverhältnissen (> 50°C) erzielt die Kapsel gleiche Werte. Dies entspreche in der Praxis vorkommenden Bedingungen: zum Beispiel in Form hoher Luftfeuchtigkeit oder beim Transport auf dem LKW im Sommer.

Die vergleichsweise gute Wasserdampfsperre von Polypropylen wird durch die extrem dünne Cavonium-Beschichtung verbessert. Das Kaffeepulver bleibt trocken und wird qualitativ nicht beeinflusst.

Kaffeekapsel ohne Einschränkung im Recyclingkreislauf

In der Kombination des Massenkunststoffs PP mit der SiOx-Beschichtung entsteht eine Barrierekapsel, die als Monomaterial gewertet wird und damit ohne Einschränkungen in den werkstofflichen Recyclingkreislauf des Kunststoffs eingebracht werden kann. (Foto: Cavonic)

In der Kombination des Massenkunststoffs PP mit der SiOx-Beschichtung entsteht eine Barrierekapsel, die als Monomaterial gewertet wird und damit ohne Einschränkungen in den werkstofflichen Recyclingkreislauf des Kunststoffs eingebracht werden kann. (Foto: Cavonic)

In der Kombination des Massenkunststoffs PP mit der SiOx-Beschichtung entsteht eine Barrierekapsel, die als Monomaterial gewertet wird und damit ohne Einschränkungen in den werkstofflichen Recyclingkreislauf des Kunststoffs eingebracht werden kann.

Das sei der entscheidende Unterschied zur Verwendung des Sperrschichtmaterials EVOH, das in alternativen Barriereverpackungen häufig (zu hohen Kosten) verwendet werde. Bei hohen Temperaturen (um die 70 °C) und unter Einfluss höherer Luftfeuchtigkeit zeige EVOH Schwächen, die durchgängige Barriere sei nicht sichergestellt, so Cavonic.

Die 3-D-Barrierebeschichtung basiert auf einer Plasmabeschichtung, die auf verschiedenste Behältergeometrien aufgebracht werden kann. (Foto: Cavonic)

Die 3-D-Barrierebeschichtung basiert auf einer Plasmabeschichtung, die auf verschiedenste Behältergeometrien aufgebracht werden kann. (Foto: Cavonic)

Tests von Cavonic zeigten, dass die Barriereleistung der neuen Kapseln weiteren Verpackungsaufwand (zum Beispiel zusätzliche Flowpacks) überflüssig mache.

„Es sind zahlreiche weitere Anwendungssegmente für Kapseln vielfältiger Form und Größe in Zukunft vorstellbar“, so Helmut Spaeter, Geschäftsführer der Cavonic GmbH. Für Tee gäbe es bereits Ansätze sowie für Suppen, Milchmixgetränke, Fruchtsäfte und diverse andere Produkte. Auch medizinische Tees oder Konzentrate von Pharmazeutika könnten demnächst im Kapselsystem entwickelt werden.

(mns)

 

Unternehmen

Cavonic GmbH

Schelmenbühl 15
78333 Stockach
Deutschland

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