Silikonfreie Verpackung

In der Welt der Verpackungen spielt das Thema Nachhaltigkeit eine immer bedeutendere Rolle. Besonders im Kontext von Wellpappe-Verpackungen hat sich in diesem Zusammenhang ein neuer Trend etabliert: die Verwendung von silikonfreien Verpackungen. Diese erfreuen sich großer Beliebtheit, da sie eine effiziente und umweltfreundliche Alternative zu traditionellen Verpackungslösungen darstellen. Ergänzend rückt die Vermeidung potenzieller Siloxan-Migration, die Verbesserung der Recyclingfähigkeit sowie die Reduktion komplexer Verbundmaterialien in den Fokus. Silikonfreie Ausführungen adressieren damit ökologische, regulatorische und prozesstechnische Anforderungen gleichermaßen.

Darüber hinaus unterstützen silikonfreie Lösungen die Transparenz entlang der Lieferkette, da Inhaltsstoffe klarer dokumentiert und Rückverfolgbarkeit, Materialkonformität und Qualitätsnachweise einfacher gestaltet werden können. Für Wellpappeverpackungen bedeutet dies eine stärkere Ausrichtung auf monomateriale, faserbasierte Systeme, die kreislauffähig sind und in etablierten Papierrecyclingprozessen verbleiben. So lassen sich Funktionalität, Ressourcenschonung und zuverlässige Verarbeitung in einem stimmigen Gesamtkonzept verbinden.

Definition: Was versteht man unter silikonfreier Verpackung?

Silikonfreie Verpackungen sind Verpackungslösungen, die ohne den Einsatz von Silikon hergestellt werden. Sie sind eine Reaktion auf die steigenden Umweltanforderungen in der Verpackungsindustrie und dienen als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Verpackungen. Diese Art von Verpackungen zeichnet sich durch eine hohe Recyclingfähigkeit und Umweltverträglichkeit aus, da Silikon in der Natur nur sehr langsam abgebaut wird und beim Recyclingprozess Schwierigkeiten bereitet. Im engeren Sinn bedeutet „silikonfrei“, dass weder silikonbasierte Beschichtungen, Trennmittel (Release-Coatings) noch Additive wie Silikonöle in Materialien, Klebstoffen, Lacken oder Hilfsstoffen enthalten sind.

Begrifflich hilfreich ist die Unterscheidung von Silikonen (z. B. Polydimethylsiloxane) gegenüber Silikaten oder Silizium: Silikone werden gezielt für Antihafteigenschaften und Gleitverhalten eingesetzt, erschweren jedoch häufig die stoffliche Wiederverwertung faserbasierter Verpackungen. Silikonfreie Konzepte vermeiden diese Stoffe vollständig, sodass die Materialströme sauberer bleiben und Rezyklate qualitativ stabiler eingesetzt werden können.

Abgrenzung zu silikonbeschichteten Papieren und Release-Linern

Release-Papiere und -Folien mit Silikonbeschichtung dienen häufig als Träger für Haftklebestoffe. In silikonfreien Verpackungen werden solche Trennschichten durch alternative, nicht-silikonhaltige Systeme ersetzt (z. B. linerlose Etikettenlösungen oder mechanisch optimierte Abzieh- und Verschlusskonzepte). Ziel ist es, die Funktion ohne silikonhaltige Ausrüstung sicherzustellen und so eine bessere Kreislaufführung zu ermöglichen.

Anwendungsbereiche der silikonfreien Verpackung

Die silikonfreien Verpackungen finden ein breites Anwendungsspektrum. Sie werden häufig in der pharmazeutischen Industrie, im Lebensmittelbereich sowie in der Kosmetikindustrie verwendet. Insbesondere in der Lebensmittelverpackung sind sie sehr gefragt, da sie keine schädlichen Stoffe absondern und die Lebensmittelsicherheit gewährleisten. Auch in der Elektronikindustrie sind sie im Einsatz, da sie die empfindlichen Bauteile effektiv vor Staub und Feuchtigkeit schützen. Darüber hinaus kommen sie in Logistik und E-Commerce, in der Medizintechnik (sekundäre Umverpackung), bei Ersatzteilen sowie bei empfindlichen Oberflächen zum Einsatz, wo silikonhaltige Trennmittel zu Benetzungs- oder Lackierproblemen führen könnten.

Ergänzend sind silikonfreie Lösungen in Bereichen relevant, in denen nachgelagerte Prozesse wie Kleben, Lackieren, Beschichten oder Bedrucken störungsfrei ablaufen müssen. In der Automobil- und Möbelindustrie werden Oberflächen oft unmittelbar weiterverarbeitet; silikonfreie Wellpappeverpackungen minimieren das Risiko von Abstoßungs- oder Benetzungsfehlern. In temperatur- oder feuchtebeanspruchten Supply-Chain-Szenarien (z. B. Kühlkette, Export) sorgen geeignete, silikonfreie Barrieren dafür, dass Produkte geschützt bleiben, ohne recyclingkritische Release-Schichten einzubringen.

Herstellungsprozess und Materialien von silikonfreien Verpackungen

Die Herstellung von silikonfreien Verpackungen erfolgt in der Regel aus nachwachsenden Rohstoffen wie zum Beispiel Pappe, Papier oder Biokunststoffen. Hierbei wird vollständig auf den Einsatz von Silikon verzichtet. Stattdessen werden alternative Materialien verwendet, die dennoch die nötige Stabilität und Schutzfunktion der Verpackung gewährleisten. Vor allem bei der Herstellung von Wellpappeverpackungen können silikonfreie Alternativen genutzt werden, um einen nachhaltigen Herstellungsprozess zu gewährleisten. Dazu zählen wasserbasierte Dispersionsbeschichtungen, pflanzenbasierte Barrieren (z. B. auf Stärke- oder Wachs-Basis), biobasierte Heißsiegel-Lacke sowie Klebstoffe und Haftkleber ohne Silikon-Komponenten.

Je nach Anforderung (z. B. Fett-, Feuchte- oder Wasserdampfbarriere) kommen unterschiedliche Beschichtungssysteme zum Einsatz. Wichtig ist die Balance aus Barriereleistung, Maschinengängigkeit, Bedruckbarkeit und Kreislauffähigkeit. Materialseitig werden faserbasierte Lösungen bevorzugt, da sie in etablierten Papierrecyclingströmen geführt werden können. Eine praxisnahe Option sind Praxisnahe Verpackungslösungen aus nachhaltigem Graspapier, die den Faseranteil aus schnell nachwachsenden Rohstoffen erhöhen und den ökologischen Fußabdruck verbessern können.

Für Wellpappe umfasst der Prozess typischerweise: Papiererzeugung (Liner, Wellenpapier), Verkleben der Wellen mit stärkehaltigem Leim, Zuschnitt und Rillung, Bedruckung sowie optional funktionale, silikonfreie Barriere- oder Schutzschichten. Auf der Klebstoffseite kommen u. a. stärke- oder dextrinbasierte Systeme, wässrige Dispersionsklebstoffe sowie geeignete Hotmelts ohne Silikonadditive zum Einsatz. Bei Haftklebeanwendungen (z. B. Verschlussstreifen) sind silikonfreie Liner- oder linerlose Ansätze relevant, um den Gesamtverbund recyclingfreundlich zu halten.

• Barriereoptionen: wasserbasierte Dispersionsbarrieren, pflanzenbasierte Wachse, biobasierte Heißsiegellacke, funktionale Pigmentierungen ohne Silikon.
• Substrate: Recyclingpapiere, Frischfaserpapiere, Graspapiermischungen, Kartonqualitäten mit geeigneten Oberflächenkennwerten.
• Prozessschritte: Silikonfreie Reinigung und Wartung, Vermeidung silikonhaltiger Schmier- und Trennmittel im Maschinenumfeld.
• Eigenschaftsziele: definierte Reibwerte (Gleitreibungskoeffizient/COF), abgestimmte Heißsiegel- und Klebefenster, stabile Bedruckbarkeit und Abriebfestigkeit.

Vor- und Nachteile von silikonfreien Verpackungen

Silikonfreie Verpackungen bieten sowohl aus Umwelt- als auch aus Unternehmensperspektive einige Vorteile. Sie sind meist biologisch abbaubar und damit ressourcenschonender als Verpackungen aus konventionellen Materialien. Sie reduzieren außerdem das Aufkommen von Verpackungsabfall und erleichtern den Recyclingprozess. Aus Unternehmenssicht bieten sie ein verbessertes Unternehmensimage, da sie die Nachhaltigkeitsbemühungen des Unternehmens präsentieren. Zusätzlich minimieren sie das Risiko von Siloxan-Migration, reduzieren Störungen in nachgelagerten Prozessen (beispielsweise Lackieren, Kleben, Bedrucken) und begünstigen eine klare Stoffstromtrennung in der Verwertung.

Zu den Nachteilen zählt vor allem der oft höhere Preis im Vergleich zu herkömmlichen Verpackungen. Zudem muss bei der Umstellung auf silikonfreie Verpackungen oft in neue Produktionsanlagen investiert werden. Technische Herausforderungen können ebenfalls auftreten, da silikonfreie Materialien andere Eigenschaften haben als das bisher verwendete Silikon. Dazu zählen veränderte Reibwerte (COF), geänderte Heißsiegel- oder Verklebungsfenster, Anpassungen bei Trocknung und Prozessgeschwindigkeit sowie gelegentlich geringere Barrierewerte, die konstruktiv oder materialseitig kompensiert werden müssen.

In der Praxis wird der Mehraufwand häufig durch stabile Prozesse, reduzierte Reklamationen und eine bessere Kreislaufführung ausgeglichen. Eine sorgfältige Bemusterung, abgestimmte Prozessparameter und die frühzeitige Einbindung von Lieferanten helfen, technische Risiken zu minimieren und die Gesamtkosten über den Lebenszyklus zu betrachten.

• Vorteile: geringere Störpotenziale in der Weiterverarbeitung, verbesserte Rezyklierbarkeit, konsistente Materialdatenlage, erleichterte Konformitätsprüfung.
• Herausforderungen: Anlaufkurven bei der Umstellung, mögliche Anpassungen im Maschinenpark, Qualifizierung alternativer Beschichtungssysteme.

Abgrenzung: silikonfrei, silikonarm und silikonhaltig

In der Praxis ist die eindeutige Begriffsverwendung wichtig. „Silikonfrei“ bedeutet keine nachweisbaren silikonbasierten Komponenten im eingesetzten Material- und Prozessverbund. „Silikonarm“ wird teils genutzt, wenn technisch unvermeidbare Spuren vorhanden sein können (z. B. durch Vorlieferanten oder Umgebungsquellen). „Silikonhaltig“ beschreibt den gezielten Einsatz von Silikon, etwa als Release-Beschichtung. Für die Kennzeichnung und Konformitätsaussagen sind Prüfberichte und Lieferantenerklärungen maßgeblich.

Grenzen der Nachweisbarkeit (Nachweis- und Bestimmungsgrenzen analytischer Methoden) sollten in Spezifikationen berücksichtigt werden. Aussagen wie „silikonfrei“ stützen sich idealerweise auf ein definiertes Prüfprogramm mit klaren Schwellenwerten und Auditierbarkeit entlang der Lieferkette.

Regulatorische Anforderungen und Konformität

Bei direktem oder indirektem Lebensmittelkontakt gelten die Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 (Rahmenverordnung), die Verordnung (EG) Nr. 2023/2006 (GMP) sowie einschlägige Leitlinien und Empfehlungen für Papier und Karton. Für Kunststoffe ist die Verordnung (EU) Nr. 10/2011 relevant. Je nach Branche kommen weitere Anforderungen hinzu (z. B. Pharmarichtlinien, branchenspezifische Spezifikationen). Silikonfreie Lösungen erleichtern die Einhaltung von Migrationsgrenzwerten, ersetzen jedoch nicht die Pflicht zu Konformitätsnachweisen und gegebenenfalls spezifischen Prüfungen.

Für faserbasierte Materialien sind u. a. nationale Empfehlungen (z. B. BfR-Empfehlung XXXVI für Papier und Karton) relevant. Neben der Dokumentation der Eignung (z. B. Konformitätserklärung, Spezifikationen, Prüfberichte) ist die Überwachung der Produktionshygiene sowie die Sicherstellung guter Herstellungspraxis (GMP) entscheidend.

Qualitätssicherung und Prüfmethoden

• Materialanalytik: Screening auf Siloxane (z. B. GC-MS), FTIR zur Identifikation von Beschichtungen und Additiven.
• Migrations- und Sensoriktests: Lebensmittelsimulanzien, Geruchs- und Geschmacksübertragungen, Prüfungen nach harmonisierten Normen.
• Mechanische Kennwerte: Kantenstauchwiderstand (ECT), Berstfestigkeit, Durchstoßfestigkeit, Reibwertbestimmung (COF).
• Prozessprüfungen: Heißsiegel- und Klebeversuche, Trocknungsfenster, Bedruckbarkeit und Abriebfestigkeit.
• Recyclingfähigkeit: Bewertung der De-Inking- und Faserwiedergewinnung in etablierten Papierrecyclingströmen.

Ein praxisgerechter Prüfplan umfasst Vorab-Screenings im Labor, Maschinenversuche unter realistischen Bedingungen und eine begleitende Qualitätssicherung in der Serie. Regelmäßige Lieferantenaudits und Rückstellmuster erhöhen die Prozesssicherheit.

Konstruktions- und Prozesshinweise

• Materialwahl: Beschichtungen und Lacke ohne Silikon, bevorzugt wasserbasierte oder biobasierte Systeme mit passender Barriere.
• Klebstoffe und Tapes: Haftkleber und Hotmelts ohne Silikonadditive; bei Etiketten auf silikonfreie Liner- oder linerlose Konzepte achten.
• Maschineneinstellung: Anpassung von Temperatur, Druck und Verweilzeit bei Siegel- und Verklebungsprozessen.
• Kontamination vermeiden: Keine silikonhaltigen Schmier- oder Trennmittel im Umfeld; Reinigung von Anlagenteilen und Walzen.
• Druck und Veredelung: Farbsysteme und Überzüge ohne silikonhaltige Zusätze verwenden; Haftung und Trocknung validieren.

Zusätzlich empfehlenswert sind Design-for-Recycling-Prinzipien: monomateriale Aufbauten, reduzierte Materialvielfalt, gut trennbare Komponenten und eindeutige Kennzeichnungen. Bei Sichtfenstern, Verschlüssen oder Polsterelementen sollten silikonfreie Alternativen gewählt und kompatible Werkstoffkombinationen abgestimmt werden.

Entsorgung, Recycling und Kreislauffähigkeit

Der Verzicht auf silikonhaltige Beschichtungen verbessert in der Regel die Sortier- und Aufbereitungsfähigkeit faserbasierter Lösungen. Homogene Materialsysteme ohne kritische Release-Schichten erhöhen die Ausbeute im Papierrecycling. Wo funktionale Barrieren erforderlich sind, sollten recyclingfreundliche Alternativen gewählt und die Gesamtverpackung so gestaltet werden, dass Trennung und stoffliche Verwertung unterstützt werden.

Transparente Kennzeichnung, reduzierte Fremdstoffanteile und die Vermeidung von Störstoffen erleichtern die Zuweisung zu passenden Sammel- und Recyclingströmen. So bleibt der Faserkreislauf leistungsfähig, und hochwertige Rezyklate können erneut in Wellpappeverpackungen eingesetzt werden.

Praxisbeispiele und typische Einsatzszenarien

• Lebensmittel: Direktkontakt-taugliche Sekundär- und Tertiärlösungen, fettabweisende, aber silikonfreie Barrieren für trockene und fetthaltige Güter.
• Pharma/Kosmetik: Umverpackungen ohne Silikon, um eine Beeinflussung sensibler Formulierungen zu vermeiden.
• Elektronik: Staub- und feuchtigkeitsabweisende Lösungen ohne Silikon, um Benetzungs- und Lötprobleme zu vermeiden.
• Oberflächenkritische Güter: Verpackungen, die Lackier- und Klebeprozesse nicht stören, z. B. bei Automotive- oder Möbelteilen.
• E-Commerce und Versand: silikonfreie Verschluss- und Rücksendestreifen, die ohne Release-Liner auskommen und in Papierrecyclingströmen verbleiben.
• Non-Food-Logistik: robuste, feuchtebeständige Wellpappeverpackungen mit wasserbasierter Barriere für wechselnde Klimabedingungen.

Zusammenfassung:

• Silikonfreie Verpackungen sind eine umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichen Verpackungen, da sie keine schädlichen Silikone enthalten, die sich negativ auf die Umwelt auswirken können.
• Bei der Erstellung von Wellpappeverpackungen sind silikonfreie Optionen besonders wichtig, da sie dazu beitragen, die Qualität und Integrität dieser Art von Verpackungen aufrechtzuerhalten ohne chemische Rückstände zu hinterlassen.
• Durch die Verwendung von silikonfreien Verpackungen profitieren Unternehmen nicht nur von der besseren Umweltfreundlichkeit, sondern können auch das Risiko von Kontaminationen ihrer Produkte reduzieren und ihre Markenwerte stärken.
• Sorgfältige Materialauswahl, prozesssichere Klebe- und Siegelparameter sowie dokumentierte Konformität sind Schlüsselfaktoren für zuverlässige silikonfreie Lösungen.
• Recyclingfreundliche, faserbasierte Systeme unterstützen die Kreislaufwirtschaft und erleichtern die Rückführung in bestehende Papierrecyclingströme.
• Eine klare Abgrenzung zwischen „silikonfrei“, „silikonarm“ und „silikonhaltig“ sowie belastbare Prüfkonzepte sichern verlässliche Aussagen und stabile Qualität entlang der Lieferkette.