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airpop®, auch als Hartschaum oder StyroporNeopor oder Polystyrol bekannt) ist eine intelligente Lösung für zahlreiche Verpackungsanforderungen. airpop® zeichnet sich durch eine Reihe einzigartiger Eigenschaften aus.

airpop® besteht zu 98 % aus Luft und nur zu 2 % aus Feststoff. Das Material ist extrem leicht, bietet aber eine hohe Schlagfestigkeit, wodurch es Stöße ausgezeichnet absorbieren kann. airpop® ist feuchtigkeitsunempfindlich, fäulnis- und schimmelfrei und UV-beständig. airpop® ist in vielen Farben lieferbar und eignet sich dank seiner isolierenden Eigenschaften gut für den Einsatz bei höheren und niedrigeren Temperaturen. Das nachhaltige Material ist besonders hygienisch, gesundheitlich unbedenklich und zu 100 % recyclingfähig, also sehr umweltfreundlich. Die Flexibilität des Materials ermöglicht es, airpop®-Produkte in jedem denkbaren dreidimensionalen Design zu liefern. Da airpop® auch die Produktion extrem detaillierter Formen erlaubt, besteht uneingeschränkte Form- und Entwurfsfreiheit.

Die Eigenschaften von airpop®

  • Geringes Gewicht
  • Formbeständig
  • Hervorragende Isoliereigenschaften
  • Hohe Stoßabsorption
  • Unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit
  • Hygienisch
  • Uneingeschränkte Entwurfsfreiheit in 3D
  • Langlebig, fäulnis- und schimmelfrei, UV-beständig
  • Nicht gesundheitsschädlich
  • Umweltfreundlich und vollständig recyclingfähig (besteht zu 98 % aus Luft)
  • Äußerst preisgünstig
  • Neu: airpop® HT, hitzebeständig bis 120 ºC
Uneingeschränkte Entwurfsfreiheit in 3D
Die unterschiedlichen technischen Verfahren zur Herstellung von airpop®-Verpackungen ermöglichen die Realisierung jedes gewünschten dreidimensionalen Designs. Da airpop® auch die Produktion sehr detaillierter Formen erlaubt, besteht uneingeschränkte Entwurfsfreiheit.

Die Perle unter den Verpackungsmaterialien
airpop® ist ein Material, das schon seit Jahrzehnten in großem Umfang für die unterschiedlichsten Zwecke verwendet wird. Seine Beliebtheit verdankt das Material seinen zahlreichen positiven Eigenschaften. Außerdem ist airpop® relativ preisgünstig, wodurch das vielseitige Material eines der günstigsten Preis-Leistungs-Verhältnisse in der Verpackungsbranche bietet. Nicht umsonst wird airpop® – aus diesem Grund und wegen seiner charakteristischen Perlenstruktur – auch „die Perle unter den Verpackungsmaterialien“ genannt. In den folgenden Absätzen erfahren Sie mehr zu den Eigenschaften und technischen Details des Materials.

Einfaches Herstellungsverfahren
Die Technik, mit der airpop® hergestellt wird, ist im Grunde ganz einfach. Aus Erdöl wird zunächst Monostyrol hergestellt, ein flüssiger Grundstoff, aus dem in verschiedenen Produktionsschritten das eigentliche Ausgangsmaterial für airpop®entsteht: expandierbares Polystyrol. Dies sind kleine, glasartige Kügelchen, die eine geringe Menge des Schäummittels Pentan enthalten. Das erdgasähnliche Pentan wird mithilfe von Dampf erhitzt; dadurch werden die Kügelchen bis zum 50-fachen ihrer ursprünglichen Größe aufgeschäumt. So entstehen die bekannten airpop®-Perlen. Das Schäummittel verflüchtigt sich aus den Perlen, und die zahllosen Zellen in jeder Perle füllen sich mit Luft. Werden diese federleichten, elastischen Perlen erneut mithilfe von Dampf unter Druck in einer Form erhitzt, verschmelzen sie zu einem homogenen Formprodukt: Fertig ist die airpop®-Verpackung. Beim Konturschnittverfahren werden die losen airpop®-Perlen zunächst in einer Blockform zu einem homogenen airpop®-Block verschmolzen. Anschließend werden mithilfe von Glühdrähten vollautomatisch und serienmäßig die gewünschten Verpackungsformen ausgeschnitten.

Eine airpop®-Verpackung besteht also aus Tausenden von Perlen, was dem Material die charakteristische Perlenstruktur verleiht. Die Luft ist sozusagen in den Perlen verpackt und kann nicht mehr entweichen. Zusammen sorgen all diese kleinen „Stoßdämpfer“ dafür, dass das verpackte Produkt sicher seinen Bestimmungsort erreicht.

Uneingeschränkte Entwurfsfreiheit in 3D
Die einzigartigen Verfahren für die Produktion von airpop®-Verpackungen, die dabei bestehende Wahlfreiheit und die Möglichkeit, auch sehr kleine Details zu realisieren, ermöglichen die Herstellung von airpop®-Verpackungen in jedem gewünschten dreidimensionalen Design. Das bedeutet uneingeschränkte Entwurfsfreiheit – ein Vorteil, von dem die Verpackungsindustrie im späteren Verarbeitungs- und Verpackungsprozess profitiert.

Die positiven Eigenschaften von airpop®
Bei der Auswahl des Rohstofftyps und des Herstellungsverfahrens sind die Spezifikationen zu beachten, die das Endprodukt erfüllen muss. In der nachstehenden Tabelle 1 ist zu sehen, welche allgemeinen Materialeigenschaften von airpop® in verschiedenen Dichten (Volumenmassen) erwartet werden dürfen. Daraus gehen nicht nur ein ausgezeichneter Isolierwert, sondern auch die Feuchtigkeitsbeständigkeit von airpop® und die Festigkeit des Materials hervor. Tabelle 2 enthält eine Übersicht über die Beständigkeit von airpop® gegen verschiedene chemische Substanzen.
Tabelle 1: Materialeigenschaften von airpop®

Typ

Einheit

airpop® 20

airpop® 25

airpop® 30

Volumenmasse

kg/m3

20

25

30

Wärmeleitkoeffizient (gemessen bei +10 °C)

W/(m * K)

0,033-0,036

0,032-0,036

0,031-0,035

Druckfestigkeit bei 10 % Verformung

N/mm2

0,11-0,16

0,15-0,20

0,20-0,25

Zulässige Druckfestigkeit für Verpackungsberechnungen

N/mm2

0,039

0,055

0,071

Biegefestigkeit

N/mm2

0,15-0,39

0,22-0,47

0,33-0,57

Kerbschlagzähigkeit

N/mm2

0,12-0,17

0,15-0,20

0,21-0,26

Zugfestigkeit

N/mm2

0,17-0,35

0,22-0,40

0,30-0,48

E-Modul (Druckprüfung)

N/mm2

3,4-7,0

5,6-9,2

7,7-11,3

Temperaturbeständigkeit

- kurzfristig

°C

100

100

100

- langfristig bei 5.000 N/m²

°C

80-85

80-85

80-85

- langfristig bei 20.000 N/m²

°C

80-85

80-85

80-85

Thermischer Längenausdehnungskoeffizient

1/K

5-7·10-5

5-7·10-5

5-7·10-5

Wärmekapazität

J/(kg·K)

1210

1210

1210

Feuchtigkeitsaufnahme bei vollständigem Untertauchen

- nach 7 Tagen

% (Vol.-%)

0,5-1,5

0,5-1,5

0,5-1,5

- nach 28 Tagen

% (Vol.-%)

1,0-3,0

1,0-3,0

1,0-3,0

(1 N/mm² = 1 MPa)

Tabelle 2: Beständigkeit von airpop® gegen chemische Substanzen

airpop®

Salzlösungen (Meerwasser)

+

Seife und andere oberflächenaktive Substanzen

+

Bleichmittel wie Chlor- und Wasserstoffperoxidlösungen

+

Verdünnte Säuren

+

Salzsäure 35 %, Salpetersäure bis 50 %

+

Wasserfreie Säuren wie rauchende Schwefelsäure und 100%ige Ameisensäure

Natronlauge, Kalilauge und Ammoniakwasser

+

Organische Lösungsmittel wie Aceton, Essigsäure, Benzin, Xylol, Lackverdünner und Trichlorethylen

Gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe

Paraffinöl und Vaseline

±

Dieselöl

Benzin

Alkohole wie Methanol und Ethanol

±

Silikonöl

+

+: Beständig: airpop® wird auch bei längerer Einwirkung nicht zersetzt.
± Bedingt beständig: airpop® kann bei längerer Einwirkung schrumpfen oder oberflächlich angegriffen werden.
– Nicht beständig: airpop® schrumpft in stärkerem oder geringerem Maß oder löst sich auf.

Wenig Material, viel Schutz
Synprodo BV strebt fortwährend nach Entwicklung der optimalen Schutzverpackung. Das heißt, nach einer Verpackung, die alle individuellen Wünsche hinsichtlich der Funktionalität und Wirtschaftlichkeit erfüllt. Nach einer Verpackung, die aus möglichst wenig Material besteht, aber dennoch zuverlässigen Schutz bietet. airpop® macht dies möglich, da das Material ausgezeichnete stoßdämpfende Eigenschaften bietet. airpop® ist relativ gesehen sehr stark, dennoch gut biegsam und gleichzeitig besonders stabil.

Hinsichtlich des spezifischen Polsterfaktors gehört airpop® zu den besten Verpackungsmaterialien. Die Tabellen 3 und 4 zeigen einige Standardwerte für den Schutz von Produkten durch airpop®-Verpackungen. Anhand der Formel und der Daten aus Tabelle 5 kann die benötigte Polsterdicke von airpop®-Verpackungen auch auf einfache Weise selbst berechnet werden.
Tabelle 5 Fallversuch
Tabelle 4: Fallhöhe
PS-Hartschaum, Dichte 20 kg/m³, Gewichtsabhängigkeit 28–50 kg, spezifischer Polsterfaktor C = 2,5

Fallhöhe 50 cm

Fallhöhe 100 cm

G

Materialdicke in mm

Benötigte Polsterfläche in cm²/kg

G

Materialdicke in mm

Benötigte Polsterfläche in cm²/kg

20

63

5,3

20

125

5,3

25

50

6,7

25

100

6,7

30

42

8

30

84

8

40

31

10,7

40

63

10,7

50

25

13,3

50

50

13,3

60

21

16

60

42

16

80

16

21,3

80

31

21,3

100

13

26,6

100

25

26,6


Spezifischer Polsterfaktor verschiedener Kunststoffe
Tabelle 5: G-Wert

G

x

d

=

C

h


G = gewünschter G-Wert
d = Polsterdicke
h = Fallhöhe
C = spezifischer Polsterfaktor

Der spezifische Polsterfaktor verschiedener Kunststoffe

  • airpop® 20: C = 2,5
  • EPE: C = 3,0
  • EPP: C = 2,7
G-WERT-KATEGORIEN
  • 20–35 G: sehr empfindlich, unter anderem Präzisions-/Messinstrumente und Computer
  • 40–75 G: empfindlich, unter anderem elektromechanische Geräte, Audio- und Videogeräte, Textverarbeitungsgeräte und Rechenmaschinen
  • >75 G: weniger empfindlich, unter anderem Haushaltsgeräte, Kühlschränke und Waschmaschinen
Das Brandverhalten von airpop®: günstiger als bei anderen Materialien
Ebenso wie Karton, Wellpappe und Papier ist airpop® brennbar. Hinsichtlich der Verbrennungsgeschwindigkeit unterscheiden sich diese Verpackungsmaterialien nicht wesentlich (siehe Tabelle 6). Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die Rauchgase von brennendem airpop® – anders als vielfach angenommen – bedeutend weniger giftig sind als die Rauchgase vieler natürlicher Materialien. So stellte das Zentrum für Brandschutz der Forschungsorganisation TNO schon 1980 fest, dass die Rauchgase von airpop® selbst bei unkontrollierter Verbrennung weniger giftig sind als die bei der Verbrennung natürlicher Materialien wie Wolle, Kork und sogar Holz entstehenden Gase.
Tabelle 6

Dicke (mm)

Geschwindigkeit (cm/s)

airpop®

10

1

Papier

0,05-0,16

5,0-1,2

Karton

0,5

0,5-0,7

Wellpappe

3,2

0,7

Nussholzfurnier

0,6

1,4-1,7

Holz

2

0,6-0,8

Auch in anderen Untersuchungen wurde festgestellt, dass airpop® im Vergleich zu anderen Materialien günstige Eigenschaften aufweist (Tabelle 7).
Tabelle 7: Freiwerdende Volumenfraktionen (ppm) bei unterschiedlichen Temperaturen
Probe Rauchgase bei Brand

300 °C

400 °C

500 °C

airpop®

Kohlenmonoxid

50*

200*

400*

Monostyrol

200

300

500

Andere aromatische Verbindungen

Spuren

10

30

Wasserstoffbromid

0

0

0

Kiefernholz

Kohlenmonoxid

400*

6.000*

12.000*

Aromatische Verbindungen

Pressspan

Kohlenmonoxid

14.000**

24.000**

59.000**

Aromatische Verbindungen

Spuren

300

300

Expandierter Kork

Kohlenmonoxid

1.000*

3.000**

15.000**

Aromatische Verbindungen

Spuren

200

1.000

* = schwelend/glühend ** = als Flamme – = nicht nachweisbar