Folierungsprozess

In der Wellpappenindustrie ist der Folierungsprozess ein relevanter Schritt der Weiterverarbeitung. Als Teil der Veredelung von Verpackungslösungen verbessert er die optische und haptische Wirkung und kann zusätzlich funktionale Schutzschichten bereitstellen, die das verpackte Produkt vor Feuchte, Abrieb, Fett, UV-Strahlung oder Sauerstoff schützen. Durch die kombinierte Wirkung aus mechanischem Schutz und definierter Oberflächencharakteristik bleibt das Druckbild länger stabil, die Reinigungs- und Wischfestigkeit steigt und die Verpackung zeigt im Logistik- und Handelsalltag eine höhere Robustheit.

Definition: Was versteht man unter dem Folierungsprozess?

Der Folierungsprozess beschreibt das Aufbringen einer dünnen Folie auf einen Träger (zum Beispiel einen bedruckten oder unbedruckten Zuschnitt aus Wellpappe oder Karton). Die Folie wird dauerhaft verbunden (kaschiert) und verleiht dem Substrat je nach Folienart Eigenschaften wie Glanz, Mattierung, Soft-Touch-Haptik, Kratzbeständigkeit oder Barrierewirkung gegen Umwelteinflüsse. In der Fachsprache werden nahe verwandte Verfahren auch als Folienkaschierung, Laminierung oder Kaschierung bezeichnet. Man unterscheidet Vollflächenfolierung und partielle Anwendungen (Spotfolierung), bei denen gezielt Bereiche akzentuiert werden, um Kontraste oder taktile Effekte zu erzielen.

Typische Folientypen sind BOPP, PET, PE oder PLA (biobasierte Varianten), optional metallisiert oder mit Spezialoberflächen. Je nach Anforderung stehen Varianten mit Hochglanz, seidenmatter Optik, Anti-Scratch, Antistatik oder erhöhter Gleitreibung zur Verfügung. Die Wahl richtet sich nach Produkt, Umfeldbedingungen, Lebensmittelsicherheit, Recyclingfähigkeit und gewünschter Optik. Übliche Foliendicken liegen je nach Material und Zweck zwischen etwa 12 µm und 50 µm; Barriereaufbauten können zusätzliche Sperrschichten (z. B. EVOH) integrieren, während Antifog- und Soft-Touch-Beschichtungen das Handling oder die sensorische Wahrnehmung verbessern.

Der Ablauf eines typischen Folierungsprozesses

Im Rahmen eines typischen Folierungsprozesses wird zunächst eine geeignete Folie ausgewählt. Diese kann aus verschiedenen Materialien bestehen, darunter Kunststoff, Metall oder auch spezielle Papierarten. Anschließend wird die Folie mit Hilfe von Hitze und Druck auf den gewünschten Träger aufgebracht. Der Folierungsprozess kann entweder in einer speziellen Maschine oder manuell erfolgen. In der industriellen Praxis werden Bogen- oder Rollenprozesse genutzt; entscheidend sind stabile Bahnführung, präzise Registerhaltigkeit und ein reproduzierbares Temperatur- und Druckprofil.

In der Praxis erfolgt die Verarbeitung in standardisierten Schritten, um eine reproduzierbare Qualität zu gewährleisten:

1. Substratvorbereitung: Kontrolle von Feuchtegehalt, Ebenheit und Staubfreiheit; ggf. Vorbehandlung der Oberfläche (z. B. Corona/Plasma) und Einsatz eines Primers zur verbesserten Haftung. Ebenso wird die Oberflächenenergie geprüft (z. B. mit Dyne-Teststiften), um eine ausreichende Benetzbarkeit sicherzustellen.
2. Klebstoffauftrag oder thermische Aktivierung: Auftrag lösemittelfreier, lösemittelhaltiger oder wässriger Klebstoffe (Dispersions- bzw. Hotmelt-Systeme) per Walze/Slot-Die oder Nutzung von Extrusionskaschierung; Parameter wie Auftragsgewicht, Viskosität und Temperatur werden geregelt. In der Praxis kommen häufig Acrylat-Dispersionen, 2K-PU-Klebstoffe oder EVA-/PO-Hotmelts zum Einsatz; typische Auftragsgewichte bewegen sich je nach System im Bereich von ca. 1–5 g/m².
3. Laminierung unter Druck: Zusammenführen von Folie und Träger in der Kaschieranlage (Bahn- oder Bogenprozess) mit definiertem Druck, Temperatur und Bahnspannung, um eine gleichmäßige Verbindung zu erreichen. Anstell- und Linienpressung werden so eingestellt, dass weder Quetschränder noch Lufteinschlüsse entstehen; gängige Nip-Temperaturen liegen – materialabhängig – im moderaten zweistelligen bis niedrigen dreistelligen Celsiusbereich.
4. Abkühlung und Aushärtung: Stabilisierung der Verbundstruktur; vollständige Trocknung/Aushärtung des Klebstoffs zur Erreichung der Endfestigkeit und Geruchs-/Migrationssicherheit. Bei reaktiven Systemen (z. B. PU) ist eine Nachvernetzung zu berücksichtigen, bevor Endprüfungen und Folgeschritte erfolgen.
5. Weiterverarbeitung: Beschnitt, Rillen, Stanzen und Falten. Öffnungshilfen, Reißfäden oder Abreißlinien können integriert werden; je nach Einsatzgebiet gelten spezifische Anforderungen an Gleitreibwerte und Oberflächenhärte. Die Rill- und Falzqualität wird durch Folienstärke, Klebstofffilm und Faserrichtung beeinflusst, weshalb Falztests und Kantenbruchbeurteilungen sinnvoll sind.
6. Qualitätssicherung: Inline-Kamerakontrolle, Stichproben, Haftfestigkeitstests (z. B. Gitterschnitt), Klimaprüfungen und Reibtests (COF), um die Funktion im späteren Gebrauch sicherzustellen. Ergänzend sind T-Peel-/180°-Peeltests, Scheuerfestigkeitsprüfungen (z. B. Rub-Test) und visuelle Kontrollen auf Schlieren, Orangenhaut oder Blasenbildung üblich.

Varianten des Folierungsprozesses

• Klebstoffkaschierung: universell für viele Substrate; gute Kontrolle über Optik und Haptik. Eignet sich für Bogen- und Rollenware, kann als Nass- oder Trockenkaschierung ausgeführt werden und erlaubt differenziertes Trocknungs- bzw. Aushärtungsmanagement.
• Extrusionskaschierung: thermische Laminierung mit Schmelzschichten; geeignet für Barriereaufbauten. Die coextrudierte Schmelze dient als Bindeschicht und ermöglicht robuste Verbunde mit definierter Dicke und hoher Verbundfestigkeit.
• Kaltfolientransfer/Heißfolienprägung: dekorative Effekte (Metallisierungen, Spot-Effekte) mit präziser Registerhaltigkeit. Während Heißfolie über Hitze und Druck appliziert wird, nutzt Kaltfolie ein druckendes Klebstoffbild, das anschließend mit der Transferfolie vernetzt.

Maschinen- und Prozessparameter

Für stabile Ergebnisse im Folierungsprozess sind präzise Prozessfenster notwendig. Relevante Stellgrößen sind Bahnspannung, Walzenspalt (Nip), Linienpressung, Temperaturführung (IR/Heißluft/UV je nach System), Klebstoffviskosität sowie die Klimaführung (Temperatur/rel. Feuchte) in der Produktion. Eine sorgfältige Einstellung reduziert Curling, Wellenbildung und Delamination und erhöht die Reproduzierbarkeit über verschiedene Chargen und Laufgeschwindigkeiten.

Typische Fehlerbilder und Abhilfe

• Silberschlieren/Orangenhaut: häufig durch ungleichmäßigen Klebstoffauftrag oder zu geringe Benetzung; Abhilfe durch Düsen-/Walzenoptimierung und Oberflächenvorbehandlung.
• Blasen/Tunnelbildung: eingeschlossene Luft oder Restfeuchte; Abhilfe durch Entlüftungszonen, angepasste Trocknung und Bahnspannung.
• Curling/Wellen: Spannungsunterschiede im Verbund; Abhilfe durch symmetrische Aufbauten, optimierte Klimatisierung und angepasste Nip-Parameter.
• Delamination im Falz: zu hoher Biegestress, ungeeignete Folien- oder Klebstoffwahl; Abhilfe durch angepasstes Rillprofil, Vorversuche und Materialalternativen.
• Kratzempfindlichkeit/Staubanhaftung: falsche Oberflächenchemie; Abhilfe durch Anti-Scratch-, Antistatik- oder Hardcoat-Varianten.

Anwendungsgebiete und Beispiele für den Folierungsprozess

Der Folierungsprozess findet in zahlreichen Industriebereichen Anwendung. So wird er beispielsweise in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, um Verpackungen für Lebensmittel zu veredeln und die darin enthaltenen Produkte zu schützen. Auch in der Pharmaindustrie findet der Prozess Anwendung, wenn es darum geht, Medikamentenverpackungen zu versiegeln. Darüber hinaus unterstützt die Folie eine hohe Lesbarkeit sensibler Informationen und Codierungen, indem sie Druckbilder gegen Feuchtigkeit und Abrieb stabilisiert.

Weitere verbreitete Einsatzfelder sind Kosmetik- und Körperpflegeprodukte (hochwertige Optik, Fett- und Feuchtigkeitsschutz), E-Commerce-Versandlösungen (abriebfeste Oberflächen, Schutz vor Witterung), Elektronik- und Medientechnik (Staub- und Kratzschutz) sowie Buch-, Katalog- und Displayanwendungen (Glanz-/Mattkontraste, Soft-Touch-Erlebnis). Für Wellpappe-Zuschnitte, Faltkartons und Pappkartons unterstützt die Folie die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung während Transport und Handling. Im Handel profitieren Shelf-Ready-Verpackungen und POS-Displays von einer kontrollierten Gleitreibung (COF) und einer anwendungsbezogenen Oberflächenhärte.

Öffnungshilfen wie Abreißlaschen werden häufig mit Perforationen kombiniert; hierzu bietet Ausführliches Hintergrundwissen zur Perforation bei Öffnungshilfen zusätzliche Fachinformationen. Ergänzend können Sichtfenster, Reißfäden oder partielle Lacke mit dem Folierungsprozess kombiniert werden, um Bedienkomfort und Produktschutz gleichzeitig zu adressieren.

Lebensmittelsicherheit und Konformität

Für Lebensmittel- und Pharmaverpackungen gelten strenge Regularien (z. B. Good Manufacturing Practice). Relevante Aspekte sind Migrationsverhalten, Geruch, saubere Kanten sowie die Eignung der eingesetzten Systeme für Temperatur- und Feuchtewechsel im Logistikkreislauf. In der Praxis werden Konformitätserklärungen, spezifische und globale Migrationsprüfungen, Sensoriktests und Produktionskontrollen entlang der GMP-Anforderungen herangezogen, um Unbedenklichkeit und reproduzierbare Produktqualität zu belegen. Eine sorgfältige Auswahl lebensmittelkonformer Folien, Klebstoffe und Primer sowie eine kontrollierte Prozessführung sind hierfür zentral.

Nachhaltigkeit und Recycling

Der Folierungsprozess beeinflusst die Recyclingfähigkeit von Verpackungen. Design-for-Recycling-Ansätze priorisieren sortenreine Strukturen, dünne Folien, lösungsmittelfreie Systeme und gut trennbare Verbunde. Monomateriallösungen (z. B. Papier/PP statt Papier/PET) oder ablösbare Beschichtungen können das werkstoffliche Recycling erleichtern. Wo Folien aus funktionalen Gründen unverzichtbar sind (z. B. Barriere), sollten Materialdicken, Klebstoffchemie und Abfallmanagement so gewählt werden, dass der ökologische Fußabdruck im Gesamtsystem minimiert wird.

Vor- und Nachteile des Folierungsprozesses

Ein großer Vorteil des Folierungsprozesses ist die Möglichkeit, das Aussehen des Endprodukts stark zu beeinflussen. Mit der richtigen Folie kann ein einfaches Stück Wellpappe in eine hochwertig aussehende Verpackung verwandelt werden. Auch der zusätzliche Schutz, den die Folie bietet, ist ein großer Pluspunkt. Allerdings ist der Prozess mit zusätzlichen Kosten verbunden, die insbesondere bei großvolumigen Produktionen ins Gewicht fallen können. Zudem sind nicht alle Folien umweltfreundlich, was zu Bedenken in Bezug auf die Nachhaltigkeit führen kann. Deshalb ist eine fallbezogene Abwägung zwischen Schutzbedarf, Markenauftritt, Weiterverarbeitbarkeit und Recyclinganforderungen sinnvoll.

• Vorteile: erhöhter Oberflächenschutz (Abrieb, Kratzer), Feuchte- und Fettbeständigkeit, optische Effekte (Glanz/Matt), verbesserte Haptik (Soft-Touch), optionale Barrieren, erhöhte Wischfestigkeit von Druckbildern, definierbare Gleitreibwerte, bessere Verschmutzungsresistenz und kontrollierbare Antistatik-Eigenschaften.
• Herausforderungen: Verbundaufbau kann das werkstoffliche Recycling erschweren; zusätzliche Prozesszeit und Energiebedarf; Delaminationsrisiko bei falscher Material- oder Klebstoffwahl; mögliche Beeinflussung der Rill- und Falzqualität; Anforderungen an Geruchs- und Migrationsarmut bei Lebensmittelkontakt; statische Aufladung und Kratzempfindlichkeit bei ungeeigneter Folienwahl; potenzielle Weißbruchneigung an Kanten bei ungünstigen Aufbauten.
• Alternativen bzw. Ergänzungen: Dispersions- und UV-Lacke, wasserbasierte Schutzlacke, recyclingfreundlichere Monomaterialaufbauten, leicht ablösbare oder abwaschbare Beschichtungen, gezielte Spotveredelungen statt Vollflächenfolierung, matte oder hochtransparente Lacke mit erhöhtem Scheuerschutz sowie funktionalisierte Lacke mit Antifog- oder Hardcoat-Eigenschaften.

Prozessempfehlungen

• Materialkompatibilität von Folie, Klebstoff und Träger prüfen (Haftung, Temperaturfenster, Weiterverarbeitbarkeit).
• Abmessungen und Zuschnittführung so wählen, dass Rill-/Stanzlinien nicht zu Delamination führen.
• Qualitätsprüfungen (Haftfestigkeit, COF, Klimastabilität) frühzeitig in der Entwicklung einplanen.
• Recycling- und Entsorgungswege berücksichtigen; sofern möglich, sortenreine Strukturen bevorzugen.
• Vorversuche und Musterläufe unter realistischen Klima- und Prozessbedingungen durchführen, um Fehlerbilder frühzeitig zu identifizieren.
• Bahnspannungskonzept, Nip-Setup und Temperaturführung dokumentieren und pro Materialtyp validieren.
• Schutzanforderungen (UV, Fett, Feuchte) applikationsspezifisch festlegen und Folien-/Lacksysteme entsprechend auswählen.
• Arbeitssicherheit, Emissions- und VOC-Management sowie Antistatik-Maßnahmen in der Produktion berücksichtigen.

Zusammenfassung:

• Der Folierungsprozess ist eine Methode, bei der eine dünne Schicht aus Kunststoff oder Metall auf ein Produkt aufgebracht wird, um es vor Umwelteinflüssen zu schützen.
• Durch diese Technik erhalten Verpackungen aus Wellpappe eine zusätzliche Schutzschicht, die die Lebensdauer des verpackten Produkts verlängert.
• Der Prozess der Folierung kann auf unterschiedliche Arten erfolgen, je nach Art des Materials und den spezifischen Anforderungen des zu verpackenden Produkts.
• Die Auswahl von Folientyp, Klebstoffsystem und Prozessparametern bestimmt Optik, Haptik, Barrierewirkung und Weiterverarbeitbarkeit.
• Vorteile sind Schutz und Veredelung; Herausforderungen betreffen Kosten, Recyclingfähigkeit und mögliche Auswirkungen auf Rill- und Stanzprozesse.
• Durch gezielte Qualitätssicherung und materialgerechte Konstruktion lassen sich reproduzierbare Ergebnisse für verschiedene Anwendungen erzielen.
• Varianten wie Klebstoffkaschierung, Extrusionskaschierung sowie Kalt- und Heißfolienverfahren ermöglichen unterschiedliche Effekte und Funktionsgrade.
• Nachhaltigkeitsaspekte erfordern eine sorgfältige Material- und Prozesswahl mit Blick auf Trennbarkeit, Monomaterialansätze und Design for Recycling.