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New innovative REcyclable and BIo-COMpostable film for flexible packaging

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Wie Enzymzusätze Kunststoffe abbauen und das Recycling erleichtern

Das spanische Unternehmen Innovative Film Solutions hat einen neuen Cocktail aus komplexen Enzymen entwickelt, der den biologischen Abbau von Kunststoffen beschleunigt. Zusätzliches Plus dabei: Das restliche Material kann auch noch zu hochwertigem neuen Kunststoff aufbereitet werden.

Industrielle Technologien

Uns begegnen oft die verschiedensten Produkte, etwa Einkaufstüten, Verpackungsmaterialien und Wasserflaschen, die als biologisch abbaubar oder kompostierbar gekennzeichnet sind, was eigentlich bedeutet, dass sie sich irgendwann auf natürliche Weise zersetzen werden. Kompostierung ist eine äußerst wirkungsvolle Methode, um Abfallprodukte zu recyceln, die ansonsten unweigerlich auf einer Mülldeponie landen würden. Nützlich ist das Ergebnis: Die zersetzten Materialien können der Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit dienen, denn Kompost ist reich an Nährstoffen, die von Nutzpflanzen, Gartenpflanzen und Bäumen gut aufgenommen werden können. Um ein Produkt als vollständig kompostierbar bezeichnen zu dürfen, muss es der Europäischen Norm EN 13432 entsprechen. Die Vorschriften verlangen, dass das Material in einem bestimmten Zeitraum vollständig biologisch abgebaut wird und es keine schädlichen Rückstände hinterlässt. Auch an die Umgebung, in der dieser Prozess stattfindet, werden in der Norm klare Anforderungen gestellt. Die Norm wird beständig weiter ausgestaltet und lässt der Entwicklung neuer Technologien viel Raum, die biologisch abbaubare und kompostierbare Produkte gewährleisten. Mit biologisch abbaubaren und kompostierbaren Kunststoffen soll das Problem der Umweltverschmutzung durch Kunststoffe eingedämmt werden – vorausgesetzt, sie werden korrekt entsorgt. Schlechte Management- oder schlechte Abfallentsorgungspraktiken können dazu führen, dass ein großer Teil der Kunststoffabfälle unkontrolliert in Ökosysteme gelangt. Das EU-finanzierte Projekt REBICOM ist einen neuen Weg gegangen, um diesen Problemen entgegenzuwirken und die üblichen thermoplastischen Polymere, entweder fossilen oder erneuerbaren Ursprungs, in ihre Grundbausteine zu zerlegen. Das Verfahren unterstützt zudem das effiziente und sichere Recycling der Produkte zu hochwertigen neuen Kunststoffen. Geleitet wurde das Projekt von Innovative Film Solutions, einem in Spanien ansässigen Unternehmen, das Kunststofffolien herstellt.

Kunststoffzersetzende Enzyme als Retter in der Not

Innovative Film Solutions hat ein neues Sortiment an Kunststofffolien als nachhaltige, kompostierbare Alternative zu den traditionellen Verpackungsfolien entwickelt. Das Forschungsteam konzentrierte sich auf eine den Kunststoffabbau beschleunigende Enzymtechnologie. REBICOM-Koordinator Joaquín Buendía erläutert dazu: „Kunststoffe brauchen hunderte, wenn nicht sogar tausende Jahre, um abgebaut zu werden und in immer kleinere Teile zu zerfallen. Bestimmte Verbindungen, die den Kunststoffen hinzugefügt werden, könnten als Kultur für Mikroorganismen dienen. Die von den Organismen ausgeschiedenen Enzyme leiten eine Depolymerisation des Materials ein, ernähren sich von Kohlenstoffbindungen und beschleunigen auf diese Weise den biologischen Abbau.“ Die Forschungsgruppe verkapselte bestimmte Enzymkomplexe in einer Polyolefin-Matrix (Polypropylen und Polyethylen). So erhielt sie ein Masterbatch, das im Lauf des Produktionsprozesses in die Formulierung der Kunststofffolien eingearbeitet wurde. „Die Kunststofffolien beinhalten dann eine inaktive Ladung, die zu 100 % recycelbar ist. Gelangen diese Kunststofffolien in die Umwelt und dort in Kontakt mit Mikroorganismen, löst diese Ladung eine enzymatische Reaktion aus, die sie bei entsprechender Temperatur und Luftfeuchtigkeit in relativ kurzer Zeit biologisch abbaubar werden lässt“, ergänzt Buendía. Die neuen intelligenten Kunststoffe, die sich auf natürliche Weise zersetzen, bilden eine flexible Alternative zu den herkömmlichen Folien für Kunststoffverpackungen. Zudem erhöhen sie weder die Produktionskosten noch die Dichten des Materials – was ein sehr wichtiger Punkt ist.

Den Sprung in die Serienproduktion wagen

Nachdem das Forschungsteam die Enzymkomplexe im Labor in die Kunststofffolienformulierungen einbauen konnte, sollte die Technologie nun auch im industriellen Maßstab erprobt werden. Um das Ziel zu erreichen, wurden mehrere Parameter im Fertigungsprozess angepasst, darunter Temperatur, Partikelgrößen, Dispersion der Ladung und Nachbehandlungen. „Die hergestellten Prototypfolien erfüllen die Anforderungen des Marktes für Kunststoffverpackungsfolien und entsprechen der europäischen Norm EN 13432 sowie der europäischen Gesetzgebung für Lebensmittelkontaktmaterialien. Diese Fortschritte eröffnen eine völlig neue Möglichkeit zur kostengünstigen Herstellung biologisch abbaubarer, kompostierbarer und recycelbarer Kunststofffolien, ohne dass die gegenwärtig üblichen Kunststoffverarbeitungsverfahren verändert werden müssen“, schließt Buendía seine Ausführungen.

Schlüsselbegriffe

REBICOM, kompostierbar, Kunststofffolie, Enzym, Verpackung, Innovative Film Solutions, biologisch abbaubar

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