Mehrschichtextrusion — wie 3 und 5 Schichten die Folieneigenschaften verändern

Einleitung

W ostatnich 25 latach branża folii opakowaniowych przeszła technologiczną rewolucję: od folii mono warstwowej, przez konstrukcje 3-warstwowe, po dziś już niemal standardowe układy 5-warstwowe. W Kablonex obie te technologie pracują u nas równolegle – bo każda ma swoje miejsce, swojego klienta i swoją ekonomię.

In diesem Artikel werde ich dies auf die wesentlichen Faktoren herunterbrechen. Konkret, geschäftsorientiert, ohne Marketing-Schnörkel.

Was Sie lesen werden:

• Was Mehrschichtextrusion eigentlich ist und warum sie keine „Mischung in einem Topf“ ist
• Was der Übergang von einer Monoschicht zu 3 Schichten wirklich bringt – und was Studien über die Grenzen dieser Technologie sagen
• Warum 5 Schichten ein Qualitätssprung sind und nicht nur „zwei Schichten mehr“
• Wann 3 Schichten optimal sind und wann Sie 5 benötigen – aus der Perspektive der Gesamtkosten, nicht des Folienpreises
• Wie diese Wahl den Recyclingprozess, ESG und die Einhaltung der PPWR beeinflusst
• Was das in der Praxis für Ihre Verpackungslinie bedeutet

1. Ekstruzja wielowarstwowa – co to właściwie jest

Wielu klientów myśli o folii wielowarstwowej jak o „cieście francuskim“ – kilka warstw foliowych sklejonych ze sobą. To błąd.

Beim Blasfolien-Coextrusionsverfahren entsteht jede Schicht gleichzeitig, im selben Moment, in einem einzigen Werkzeug. Wir haben mehrere separate Extruder, von denen jeder ein anderes Rohmaterial (oder eine andere Mischung) verarbeitet, und die geschmolzenen Polymerströme verbinden sich erst im Düsenkopf zu einer einzigen, kohärenten Struktur. Das Blasen und Kühlen erfolgt bereits in der finalen, mehrschichtigen Konfiguration.

Das ist ein entscheidender Unterschied:

Merkmal	Laminierung	Mehrschicht-Coextrusion
Art der Schichtverbindung	Klebstoff / Lack	Polymerschmelze im Werkzeug
Anzahl der Prozesse	2+ (zuerst Folien, dann Verklebung)	1 (alles in einem Schritt)
Schichtkohäsion	Mechanisch (Klebstoff)	Intermolekular
Delaminationsrisiko	Höher	Praktisch null
Recycling	Schwierig (verschiedene Materialien + Klebstoff)	Möglich (Mono-Material PE)

Bei Kablonex arbeiten wir im Bereich von 1–5 Schichten, Dicken von 16–250 µm, Breiten bis zu 3.000 mm – was uns volle konstruktive Flexibilität innerhalb einer Technologie ermöglicht.

2. Warum 3 Schichten die Branche verändert haben

Die Coextrusion bei Blasfolien kam Ende der 60er Jahre kommerziell auf den Markt (die ersten 3-Schicht-Anlagen von Dow wurden 1967 von Oscar Mayer zur Bacon-Verpackung in Betrieb genommen) und etablierte sich in den folgenden zwei bis drei Jahrzehnten als Marktstandard. Für die flexible Verpackungsindustrie war dies die erste echte konstruktive Revolution – sie ermöglichte es den Herstellern, die Funktionen in verschiedenen Folienschichten zu trennen, anstatt Kompromisse in einer einzigen Rezeptur suchen zu müssen.

W Polsce ten skok technologiczny dokonywał się z opóźnieniem względem zachodnich liderów. W Kablonex pierwsza linia do produkcji folii 3-warstwowej weszła na halę produkcyjną pod koniec lat 90., otwierając firmę na zaawansowane segmenty opakowań. Linia 5-warstwowa pojawiła się dopiero po 2010 roku — równolegle z uruchomieniem własnego zakładu recyklingu.

Logik der 3-Schicht-Konstruktion (A/B/A- oder A/B/C-Aufbau)

• Außenschicht (A) – verantwortlich für Steifigkeit, optische Parameter, Bedruckbarkeit, Temperaturbeständigkeit
• Mittelschicht (B) – mechanischer Träger, Platz für Rezyklat (PCR), Kostenregulator
• Innenschicht (A oder C) – Siegelschicht (Hot-Tack, SIT, Peel)

Was hat das dem Markt gebracht? Seit ihrer Einführung hat die 3-Schicht-Coextrusion die mechanischen Eigenschaften von Folien im Vergleich zu Folien gleicher Zusammensetzung in Monoschicht-Konstruktion erheblich verbessert.

In der Praxis bedeutet dies geringere Grammaturen bei gleicher Festigkeit, bessere Kontrolle über das Schweißen und die Möglichkeit, günstigere Rohstoffe in der Mittelschicht ohne Verlust der Gebrauchseigenschaften zu verwenden.

Aber 3 Schichten haben eine Obergrenze

Und hier beginnt der interessante Teil. In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass die Grenze der maximalen mechanischen Eigenschaften, die bei 3-Schicht-Folien erreicht werden, in vielen Anwendungen erreicht wurde – selbst unter Verwendung der neuesten Polyolefinharze.

Mit anderen Worten: Eine weitere Optimierung der Rezeptur in 3 Schichten brachte keinen Effekt mehr. Um höher zu gehen, muss die Architektur geändert werden.

3. Was der Übergang von 3 auf 5 Schichten wirklich bringt

Das ist nicht „zwei Schichten für den Effekt hinzufügen“. Es ist eine völlig andere Konstruktionslogik.

5-Schicht-Architektur (typischerweise A/B/C/B/A oder A/B/C/D/E)

Im 5-Schicht-System stehen uns zwei zusätzliche Funktionsschichten zur Verfügung – meist sogenannte Sub-Skin Layers – die als Brücken zwischen den Außenschichten und dem Kern fungieren. Dies ermöglicht:

• Rohstoffe in jeder Schicht besser an ihre spezifische Funktion anzupassen
• Teure Komponenten (z. B. Metallocene, funktionelle Additive) dünner zu verteilen
• Eine Barriereschicht (EVOH, PA) ohne Kompromisse bei der Siegelfähigkeit einzuführen
• Die Dicke der Mittelschicht mit PCR zu erhöhen, ohne die Oberflächenparameter zu beeinträchtigen

Was die Wissenschaft sagt

5-Schicht-Folien gibt es seit vielen Jahren, wurden aber ursprünglich hauptsächlich zur Herstellung von Strukturen mit einer Barriereschicht aus Nicht-Polyolefin-Rohstoffen verwendet. Die verwendeten Werkzeuge hatten sehr dünne Kernschichten, da Barrierharze relativ teuer sind. Rein polyolefinische Folien, die auf solchen Anlagen hergestellt wurden, zeigten keine signifikanten Vorteile gegenüber 3-Schicht-Äquivalenten.

Das hat sich geändert. Moderne 5-Schicht-Werkzeuge sind mit einer ausgewogeneren Verteilung der Schichtdicken konzipiert, was laut Patent- und Übersichtsstudien signifikante Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu den besten 3-Schicht-Folien ermöglicht – selbst wenn beide Strukturen auf denselben Rohstoffen basieren.

In Zahlen – was sich konkret verbessert

Laut aggregierten Branchendaten produzieren Mehrschichtsysteme Folien mit besserer Ästhetik und Funktionalität, die 85–90 Glanzeinheiten (GU) erreichen, verglichen mit 40–60 GU bei Monoschichten. Coextrudierte Oberflächenschichten verbessern auch die Gleitparameter (Reibungskoeffizient 0,2–0,3) und reduzieren die Trübung auf unter 5 %.

Im Kontext spezifischer Lebensmittelanwendungen ermöglichten 5-Schicht-Strukturen mit EVOH (PE/PE/Tie/EVOH/Tie/PE/PE auf 7 Schichten erweitert), die Sauerstoffdurchlässigkeit auf Werte unter 10 cm³/m²/Tag zu senken, während hohe mechanische Parameter der PE-Folie erhalten blieben. Dies ist ein Niveau, das darüber entscheidet, ob Tiefkühlprodukte, gereifter Käse oder vakuumverpacktes Fleisch die angegebene Haltbarkeit erreichen.

4. Wann 3 Schichten ausreichen und wann Sie 5 benötigen

Das ist eine Frage, die sich jeder Produktmanager und jede Einkaufsabteilung in einem Verpackungsunternehmen stellen sollte. Die Antwort hängt nicht vom Folienpreis ab, sondern von den Gesamtkosten Ihres Prozesses.

3 Schichten sind optimal, wenn:

• Die Anwendung keine Gasbarriere erfordert (die meisten industriellen, technischen, Palettierungsanwendungen)
• Die Verpackungslinie stabil arbeitet, ohne temperaturbedingte Engpässe
• Das Produkt keine lange Haltbarkeit benötigt
• Das Volumen sehr hoch und die Marge niedrig ist – und jeder Cent pro Kilogramm in der Gewinn- und Verlustrechnung zählt
• Die Folie für einen Prozess mit geringer Toleranz gegenüber Verunreinigungen im Siegelbereich bestimmt ist

5 Schichten sind gerechtfertigt, wenn:

• Produkte verpackt werden, die empfindlich auf Sauerstoff, Feuchtigkeit oder Aromen reagieren (Tiefkühlprodukte, Kaffee, Käse, Fleisch)
• Die Stabilität des Siegelprozesses unter Verunreinigungsbedingungen (Staub, Öl, Plasma) wichtig ist
• Der Kunde ein breites Siegelfenster (Hot-Tack) und eine reduzierte Initiierungstemperatur (LOW SIT) benötigt
• Die Anwendung eine Kombination von Eigenschaften erfordert, die 3 Schichten nicht vereinen können (z. B. hoher Glanz + thermische Beständigkeit + Low SIT)
• Die ESG-Strategie des Unternehmens eine Erhöhung des PCR-Anteils ohne Verlust der Oberflächenparameter vorsieht
• Das Produktionsvolumen so groß ist, dass selbst eine Reduzierung der Linienstillstände um 1–2 % jährliche Einsparungen im sechsstelligen Bereich ermöglicht

Entscheidungsrahmen – Gesamtkosten, nicht Folienpreis

Eine 5-Schicht-Folie wird in der Regel pro Kilogramm teurer sein. Aber die wahre Kalkulation sieht anders aus:

Tatsächliche Kosten = (Folienpreis × Verbrauch)

+ (Kosten der Stillstandszeiten × Häufigkeit der Siegelstörungen)

+ (Kosten der Reklamationen × Fehlerquote)

+ (Kosten der verlorenen Aufträge × OTIF-Lücke)

In unseren Betriebsdaten sehen wir, dass Kunden, die von 3 auf 5 Schichten bei FFS- und Laminierungsanwendungen umgestiegen sind, eine Reduzierung der Mikrostillstände um 15–30 % melden. Für eine kontinuierlich arbeitende Linie ist das ein Return on Investment, der in Wochen, nicht in Jahren, gemessen wird.

5. Recykling i ESG – gdzie 5 warstw daje przewagę regulacyjną

Hier ist ein Thema, das die meisten Einkäufer noch nicht auf dem Radar haben, aber bald ihre Gewinn- und Verlustrechnung beeinflussen wird: die PPWR (Packaging and Packaging Waste Regulation).

Traditionelle Multimaterial-Laminate sind problematisch im Recycling. Coextrudierte Mono-PE-Konstruktionen – unabhängig von der Schichtanzahl – sind im PE-Strom recycelbar.

Studien zeigen etwas Interessantes. Bei Untersuchungen an einer fünfschichtigen coextrudierten Polyethylenfolie LLDPE/mPE/PVA/mPE/LLDPE sank die Zugfestigkeit in Längsrichtung nach vier Recyclingzyklen von 29,66 MPa auf 21,97 MPa und in Querrichtung von 24,9 MPa auf 19,22 MPa – was bedeutet, dass die Folie auch nach dem Recycling gute mechanische Eigenschaften behält.

Das bedeutet, dass eine gut konzipierte 5-Schicht-Konstruktion Folgendes leisten kann:

• Die Anforderungen der PPWR erfüllen (Recyclingfähigkeit, PCR-Anteil)
• Die Gebrauchseigenschaften nach dem Recycling beibehalten
• Die Einführung von 30 %+ PCR in der Mittelschicht ohne Kompromisse bei den Siegelschichten ermöglichen

Das ist kein „Öko-Storytelling“. Das ist ein realer Wettbewerbsvorteil – insbesondere bei Kunden aus DACH, Skandinavien und Benelux, wo große Einzelhändler bereits jetzt Verpackungslieferanten auf PPWR-Konformität prüfen.

6. Co to znaczy w praktyce – perspektywa Twojej linii

Zum Abschluss wollen wir von Polymeren absehen und zu dem zurückkehren, was die Produktion wirklich interessiert.

Eine 3-Schicht-Folie bedeutet für Ihre Linie:

• Ein bewährtes, stabiles Material für die meisten Standardanwendungen
• Ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis dort, wo es keine Engpässe gibt
• Eine solide Basis, die weder positiv noch negativ überrascht

Eine 5-Schicht-Folie bedeutet für Ihre Linie:

• Ein breiteres Prozessfenster (größere Toleranz gegenüber Temperaturschwankungen)
• Stabilere Siegelnähte auch bei Verunreinigungen im Siegelbereich
• Bessere Hot-Tack-Parameter – wichtig bei schnellen FFS-Linien
• Die Möglichkeit, anspruchsvolle Produkte zu verpacken, die Sie bisher abgelehnt haben
• Ein Argument für Ihre Endkunden in Bezug auf ESG

Statt einer Zusammenfassung

Die Wahl zwischen 3 und 5 Schichten ist keine technische Entscheidung. Es ist eine geschäftliche Entscheidung – darüber, wie Ihr Unternehmen in den nächsten 5 Jahren wettbewerbsfähig sein will. Ob wir auf Stückkosten oder auf Prozessstabilität und Compliance setzen.

Es gibt keine einzige richtige Antwort. Es gibt nur die richtige Antwort für Ihre spezifische Anwendung, Linie und Ihren Endkunden.

Wenn Sie darüber sprechen möchten, welche Folienkonstruktion für Ihren Prozess tatsächlich sinnvoll ist – mit einer Kalkulation der Gesamtkosten, nicht nur des Kilogrammpreises – wenden Sie sich an unser Technologieteam. Das erste Gespräch dauert in der Regel 30 Minuten, in denen wir feststellen können, ob es sich überhaupt lohnt, das Thema weiter zu vertiefen.

Bo lepiej szybko stwierdzić, że 3 warstwy w zupełności wystarczą, niż przepłacić za 5, których nie potrzebujesz. I odwrotnie — lepiej zainwestować w 5 warstw, niż latami tracić na przestojach linii.

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Über den Autor

Oskar Nawrocki — CEO Kablonex, producenta folii PE i PP z ponad 55-letnią tradycją. Kablonex obejmuje pełen łańcuch wartości: ekstruzję (1–5 warstw, do 1000 kg/h), druk flexograficzny do 10 kolorów, konfekcję oraz własny zakład recyklingu (POD ECO). Firma posiada certyfikacje BRC, ISO i EcoVadis, dostarcza folie do klientów w Polsce i Europie, ze szczególnym naciskiem na rynki DACH. Strategia firmy łączy klasyczną solidność produkcyjną z transformacją w kierunku circular economy — z wykorzystaniem technologii 5-warstwowej i recyklatu PCR jako kluczowych dźwigni rozwoju.

Jeśli chcesz porozmawiać o tym, jak dobrać konstrukcję folii do Twojej linii pakującej — napisz na ask@kablonex.com.pl.

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Wissenschaftliche und Branchenquellen

1. Multilayer polyolefin blown film – Patent US 9,126,269 (2010) – Analyse der Grenzen der mechanischen Eigenschaften von 3-Schicht-Folien und des Potenzials von 5-Schicht-Konstruktionen
2. Stieglitz M., Hopmann C., Leuchtenberger-Engel L., Junge H. (2025) – Correlation between process conditions and mechanical film properties in foamed multilayer blown films, Journal of Plastic Film & Sheeting
3. Guleria D., Edeleva M., Vervoort S. et al. (2025) – Impact of molecular architecture and draw ratio on enhancement of targeted mechanical properties of MDO polyethylene films, Journal of Plastic Film & Sheeting
4. Borreani G., Tabacco E. (2014) – Studien zu EVOH/PE-Strukturen in 5–7-Schicht-Folien für Barriereanwendungen (zitiert nach ScienceDirect, Barrier Film overview)
5. Recyclable Mono-Material Polyethylene Functional Film (2024) – PMC, NIH – Studien zum Erhalt der Eigenschaften von 5-Schicht-PE-Folien nach Recyclingzyklen
6. Adam et al. (2025) – Recycling of Multilayer Polymeric Barrier Films, Macromolecular Materials and Engineering

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