Schaumstoffpolster versus Papier als Innenverpackung

Das Ersetzen von Kunststoffverpackungen nimmt Fahrt auf.

Vor über 60 Jahren wurden die ersten Produkte aus aufgeschäumtem Polyurethan zur Polsterung von Produkten während des Transports eingeführt. In den letzten sieben Jahren ist die Verwendung von Schaumstofflösungen jedoch rückläufig und hat im Vergleich zum Höhepunkt ihrer Popularität fast ein Drittel ihres Marktanteils verloren. Woran liegt es, dass ein Produkt, das seit Jahrzehnten so beliebt war, jetzt so schnell in Ungnade fällt? Während Umweltbelange eine große Rolle bei der Abkehr von Kunststoffen spielen, liegt die Antwort teilweise in einem noch älteren Produkt – dem Papier – sowie in der Entwicklung neuer Technologien, die unser Verständnis davon revolutionieren, was Papier leisten kann.

Die Vorteile von Papier für Umwelt und Verbraucher.

Die Verbraucher sind sich zunehmend bewusst, wie sich die Wahl ihrer Versandoptionen auf die Umwelt auswirken kann. So wünschen sich 78 % der Verbraucher in den Vereinigten Staaten, dass mehr Marken anstelle von Plastik mehr Papier als Innenmaterial in ihren Verpackungen verwenden. Dieser Trend zeigt sich mittlerweile auf der ganzen Welt. Die Schaumstoffpolster werden chemisch hergestellt. Zudem sind sie als Stoffe der Kategorie 1 mit „höchstem Schweregrad“ eingestuft, da sie Haut und Atemwege reizen sowie möglicherweise krebserregend sind.

Doch nicht nur aufgrund der Vorlieben der Verbraucher und gesundheitlichen Bedenken sondern auch aufgrund ökologischer Vorteile ist es sinnvoll, Kunststoffe durch Papier zu ersetzen. Papier kann einfach recycelt werden und besteht zu 100 % aus nachhaltigen Materialien. Zudem trägt Plastikmüll in hohem Maße und mit verheerenden Folgen zur Verschmutzung der Umwelt bei. Laut National Geographic werden von den 400 Millionen Tonnen Kunststoff, die geschätzt jedes Jahr produziert werden, 160 Millionen Tonnen – also rund 40 % – ausschließlich für primäre und sekundäre Verpackungszwecke verwendet. Schaumstofflösungen basieren auf Kunststoff, sind für die einmalige Verwendung bestimmt und lassen sich deutlich schwieriger als Papier über den Hausmüll entsorgen. Infolgedessen landen diese Schaumstoffe häufig auf Deponien, wo es mehrere hundert Jahre dauern kann, bis sie abgebaut sind – wenn sie überhaupt auf natürliche Weise zersetzt werden können.

Doch obwohl Kunststoff aus Umweltgesichtspunkten unbedingt ersetzt werden muss und die Verbraucher nachhaltige Verpackungen eindeutig bevorzugen, hält sich hartnäckig die Meinung, dass Schaumstoff für die Polsterung bestimmter Produkte notwendig ist. An dieser Stelle steht das Verpackungstechnikteam von Ranpak bereit, um Missverständnisse auszuräumen und zu zeigen, wie effektiv der Einsatz von Papier sein kann.

Drei Wege, wie Papierpolsterungen dank geschickter Verpackungstechnik besser abschneiden als Schaumstofflösungen.

Damit eine Polsterung ihre Aufgabe tatsächlich erfüllen kann, müssen mehrere Dinge gewährleistet sein.

Zunächst einmal muss die Polsterung die im Karton verpackten Gegenstände angemessen schützen. Im Labor können wir die Schutzwirkung von Polstermaterialien messen, indem wir die G-Kräfte aufzeichnen, denen die verpackten Gegenstände bei einem Sturz in den unterschiedlichsten Verpackungsausführungen ausgesetzt sind. Ein G ist das Äquivalent des Drucks, den die Erdanziehungskraft auf jedes Objekt im Ruhezustand ausübt. Doch wenn ein Karton herunterfällt, führt die Beschleunigung seines Inhalts beim Aufprall auf den Boden zu viel höheren G-Kräften. Diese höheren G-Kräfte können, wenn sie nicht durch eine angemessene Polsterung abgeleitet werden, dazu führen, dass Gegenstände brechen, sich verformen oder zerkratzt werden.

Zweitens muss die Lösung kosteneffizient und skalierbar sein. Das richtige Maß an Schutz der Gegenstände hängt davon ab, wie viel sie wiegen und wie zerbrechlich sie sind. Sobald der wirkliche Polsterungsbedarf ermittelt wurde, können wir eine maßgeschneiderte Lösung entwickeln, die ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Schutz und niedrigen Kosten bietet.

Und schließlich muss sich die Polsterung noch so schnell und unkompliziert wie möglich einlegen lassen. In unserer Geschäftswelt ist Zeit Geld; so wird oft davon ausgegangen, dass Schaumstoff sich am schnellsten in einen Karton einlegen lässt. Die Realität zeigt jedoch, dass dies nicht unbedingt stimmt. Die Ingenieure von Ranpak haben das PadPak®-Papierpolstersystem so konzipiert, dass es einfach zu handhaben und einzusetzen ist, denn damit können die Papierpolster schnell gefaltet und fixiert werden. Während für aufgeschäumte Kunststoffe verschiedene Chemikalien, u. a. Isocyanate, kombiniert werden müssen, damit sich das Material ausdehnt, sind beim PadPak-System keine langwierigen chemischen Reaktionen erforderlich: Hier wird recycelbares und umweltverträgliches Papier schnell nach Wunsch geformt.

In Zusammenarbeit mit unseren Kunden führen unsere Ingenieure Tests durch, um die optimale Verpackungsstrategie für jedes einzelne Produkt zu entwickeln. Dank unserer mit Hunderten von Papierpackungen gesammelten Erfahrungen können wir die Eigenschaften von Papierpolsterungen direkt mit denen von Kunststoffschaum vergleichen, den sie ersetzen.

Fallstudie aus der Industrie: Elektronik für die Luftfahrt.

Die Verpackungsingenieure von Ranpak wurden mit der Entwicklung eines Systems zum Schutz elektronischer Geräte für die Luftfahrt beauftragt. Die Testpakete wurden aus einer Höhe von 80 cm fallen gelassen, einer typischen Fallhöhe für verpackte Produkte mit einem Gewicht von bis zu 10 kg.

Ergebnisse:

• Die PadPak-Falltests ergaben eine Kraft von 16,6 G im Vergleich zu 39 G bei Schaumstoff. Die PadPak-Papierpolsterung reduzierte die Kräfte bei einem Sturz um 58 % gegenüber Kunststoffschaum.
• Durch die Verwendung von PadPak-Pads in gleicher Länge konnte eine höhere Verpackungsgeschwindigkeit im Vergleich zum früheren Schaumstoffverpackungsverfahren erzielt werden, das eine Kombination mehrerer Chemikalien erforderte.
• Durch die Verwendung von PadPak-Pads in gleicher Länge konnte eine höhere Verpackungsgeschwindigkeit im Vergleich zum früheren Schaumstoffverpackungsverfahren erzielt werden, das eine Kombination mehrerer Chemikalien erforderte.

Fallstudie aus der Industrie: Autoscheinwerfer und Turbopumpen

Bei einem weiteren Szenario, in dem die Papierpolsterung die Schaumstoffpolsterung übertreffen konnte, ging es um den Schutz von Autoscheinwerfern vor Beschädigungen. Bei diesem Verpackungsauftrag mussten die Ingenieure sich auf mehr als nur ein Produkt einstellen und unterschiedliche Gewichte und Schadensanfälligkeiten berücksichtigen.

Die Kartons wurden mit der flachen Seite nach unten fallen gelassen, da 70 % aller Transportschäden durch einen solchen Sturz verursacht werden. Darüber hinaus entstehen bei einem Sturz auf eine ebene Fäche die größten Schäden an verpackten Produkten. Auch hier zeigte sich das Papier als eindeutig überlegen und stellte gleichzeitig seine Vielseitigkeit und Widerstandsfähigkeit unter Beweis.

Ergebnisse:

• Bei allen zu verpackenden Produkten erhöhte PadPak die Verpackungsgeschwindigkeit.
• PadPak schnitt bei der Verringerung der G-Kräfte besser ab als Schaumstoff, beim Transport von Autoscheinwerfern sogar um bis zu 44 %.
• Mit der PadPak-Papierpolsterung konnten die Kosten pro Karton um beachtliche 73 % gesenkt werden.