Stretchfolie verstehen: Rohstoff, Herstellung und Wickeltechnik

Stretchfolie besteht aus Polyethylen (PE). Je nach Molekülstruktur und Dichte werden verschiedene Typen unterschieden: PE-HD (hohe Dichte, gerade Ketten, ca. 0,950 g/cm³), PE-MD (ca. 0,935 g/cm³), PE-LD (stark verzweigt, ca. 0,920 g/cm³) sowie die linearen Typen PE-LLD und metallocenkatalysiertes PE-mLLD (ebenfalls ca. 0,920 g/cm³).

Für Stretchfolien kommen ausschliesslich PE-LLD und PE-mLLD zum Einsatz. Entscheidend ist die Verschlaufung der Molekülketten: je stärker die Verkettung, desto höhere Haltekräfte lassen sich erzielen. Metallocen-Typen haben eine besonders geordnete Kettenstruktur und damit ein gleichmässigeres Dehnverhalten.

• C4 (Buten), C6 (Hexen) und C8 (Okten) unterscheiden sich in der Seitenkettenlänge.
• Mit steigender Kohlenstoffzahl steigen Verschlaufungsgrad, mechanische Eigenschaften – und die Rohstoffkosten.
• PE-LLD ist ein Thermoplast: es lässt sich unter Wärme formen, schmelzen und siegeln.
• Beim Dehnen entsteht Wärme; die Moleküle werden gezogen und gestreckt.

Die Rohstoffkomponenten werden gravimetrisch abgewogen und in konstanter Mischung dem Extruder zugeführt – Hauptkomponenten über Siloförderung, Nebenkomponenten aus Big Bags oder Sackware. Jeder Extruder verfügt über ein eigenes Dosier- und Mischsystem, damit die Rezeptur über die gesamte Produktion stabil bleibt.

Im Extruder gelangt das Granulat über den Trichter in die Einzugszone, wird durch Reibung an Schnecke und Zylinderwand in der Kompressionszone aufgeschmolzen und in der Ausstosszone als homogene Schmelze ausgetragen. Moderne Stretchfolien entstehen im Co-Extrusionsverfahren aus mehreren Schichten – typisch 3 bis 11 Lagen –, wodurch Haftung, Reissfestigkeit und Dehnverhalten getrennt eingestellt werden können.

Bei der Castextrusion wird die Schmelze über einen Feedblock und eine Breitschlitzdüse breitgezogen, tritt als Schmelzvorhang aus und wird mit Vakuum und elektrostatischer Fixierung auf eine Kühlwalze gegossen (englisch «to cast»). Bei der Blasextrusion tritt die Schmelze aus einer Ringdüse aus, die Folienblase wird innen und aussen mit Luft gekühlt, über einen Kalibrierkorb geführt und im Abzug flachgelegt.

Grundregel: je dünner die Folie bei gleicher Haltekraft, desto grösser die Einsparung im Verbrauch – Kosten und Nutzen müssen aber gegen die Maschinenfähigkeit abgewogen werden.

Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm beschreibt, wie viel Kraft nötig ist, um die Folie um einen bestimmten Betrag zu dehnen – und ab wann sie irreversibel nachgibt. Im nutzbaren Bereich arbeitet die Folie elastisch und zieht sich zusammen: genau diese Rückstellkraft hält die Ladung. Wird zu schnell oder zu weit gedehnt, steigt der sogenannte Reckstress, die Folie verliert Rückstellvermögen und reisst früher.

Dehnung entsteht an zwei Stellen im Prozess:

Für den Antrieb der Reckwalzen gibt es zwei Prinzipien: einen Motorantrieb mit festem Übersetzungsverhältnis (eine Walze aktiv angetrieben) oder zwei getrennt geregelte Antriebe, mit denen die Vordehnung variabel eingestellt wird. Ohne echte Vordehneinheit wird die Spannung nur über eine mechanische oder elektromagnetische Folienbremse erzeugt – mit deutlich geringerer nutzbarer Dehnung.

Die Anlegespannung bestimmt die Haltekraft an der Palette am stärksten. Bei formstabilen Ladegütern wird sie so hoch wie möglich gewählt, bei instabiler oder druckempfindlicher Ware muss sie geregelt werden. Systeme mit Tänzerwalze und Sensor erkennen den Ausschlag an Palettenkanten und spenden dort mehr Folie – das verhindert Kantenrisse. Wichtig: alle Parameter hängen von Ware und Packschema auf der Palette ab.

• Vordehnung: erzeugt in der Vordehneinheit zwischen den Reckwalzen, bevor die Folie die Palette erreicht.
• Dehnung an der Palette: entsteht durch den Umfang der Ladung und die eingestellte Bremskraft.

Je nach Wickelprinzip unterscheidet sich der Durchsatz erheblich: Drehteller-Halbautomat und Dreharm-Halbautomat für kleine Mengen, Drehteller- und Dreharm-Vollautomaten für den laufenden Betrieb, Ringwickler und Horizontalwickler für hohe Taktzahlen und Sonderformate. Die Folienauswahl muss immer zur Maschine passen: hochvorgereckte Folien entfalten ihr Sparpotenzial nur auf Anlagen mit geregelter Vordehnung.

Reklamationen lassen sich fast immer auf drei Bereiche zurückführen: Folienqualität, Rollenaufbau oder Maschineneinstellung. Häufige Beobachtungen:

Bei der Abklärung helfen immer die gleichen Fragen: Welcher Maschinentyp läuft? Ist die Folie für diese Anwendung geeignet? Welches Ladegut wird gewickelt? Häufig ist nicht die Folie fehlerhaft, sondern die Kombination aus Folientyp, Einstellung und Ladung.

• Stippen (kleine Materialeinschlüsse) – im Extrusionsprozess technisch nicht vollständig vermeidbar.
• Lufteinschlüsse und Schub auf der Rolle – oft durch Rollenwechsel oder Transport verursacht.
• Unregelmässige Wicklung mit hervorstehenden Kanten – Angriffspunkt für Beschädigungen beim Einsetzen in den Wickler.
• Haftungsprobleme – sowohl zu geringe als auch zu starke Haftung; Folientyp und Lagerbedingungen prüfen.
• Optische Mängel wie Gelbstich – neutrale Folien vergilben über die Zeit durch UV- und NOx-Einwirkung.

Was ist der Unterschied zwischen Castfolie und Blasfolie?

Castfolien werden über eine Breitschlitzdüse auf eine Kühlwalze gegossen. Sie sind transparenter, geräuschärmer beim Abrollen, haben engere Stärkentoleranzen und lassen sich sehr schnell produzieren. Blasfolien entstehen über eine Ringdüse als Folienschlauch, sind mechanisch zäher und weiterreissfester, dafür trüber und lauter. Für Palettenwicklung mit Vordehnung wird in der Praxis überwiegend Castfolie im Co-Extrusionsverfahren eingesetzt.

Was bedeutet Vordehnung bei Stretchfolie?

Vordehnung ist die Dehnung, die in der Vordehneinheit der Wickelmaschine zwischen zwei Reckwalzen erzeugt wird – noch bevor die Folie die Palette berührt. Eine Folie mit 200 % Vordehnung wird aus 1 Meter Folie zu 3 Metern Wickellänge. Je höher die nutzbare Vordehnung, desto weniger Folie pro Palette.

Was ist Anlegespannung und warum ist sie entscheidend?

Die Anlegespannung ist die Kraft, mit der die vorgedehnte Folie an die Ladung gelegt wird. Sie hat den grössten Einfluss auf die Haltekraft an der Palette. Bei formstabilen Ladungen wird sie möglichst hoch gewählt, bei druckempfindlicher Ware reduziert und geregelt.

Welche Folienstärke brauche ich für meine Paletten?

Ausschlaggebend sind Ladungsgewicht, Formstabilität, Kantenschärfe, Transportart und Maschinentyp. Handrollen liegen typisch bei 17–23 µm, Maschinenrollen bei 12–23 µm, hochleistungsfähige vorgereckte Folien deutlich darunter. Dünner ist nur dann günstiger, wenn die Maschine die nötige Vordehnung stabil fährt.