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Innovative structured polysaccharides-based materials for recyclable and biodegradable flexible packaging

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Eine neue biologisch abbaubare, recycelbare, flexible Verpackung auf Papierbasis tritt in die Kreislaufwirtschaft ein

Aktuelle Verordnungen verlangen nachhaltige Verpackungen, um die auf fossilen Rohstoffen basierenden Kunststoffverpackungen durch biobasierte Materialien zu ersetzen. SHERPACK ist der Meinung, dass zellulosehaltige Materialien genau das Richtige sind.

Klimawandel und Umwelt

Der Trend geht heute stark dazu, fossil basierte Kunststoffverpackungen durch biobasierte Materialien, insbesondere Papier und Karton, zu ersetzen. Diese Materialien sollten die notwendigen Anforderungen erfüllen, um die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu gewährleisten, sowie gute Alternativen am Ende ihrer Lebensdauer bieten, wie beispielsweise Wiederverwertbarkeit und biologische Abbaubarkeit. Dieser Trend wird sowohl durch Vorschriften wie die Richtlinie zu Einwegkunststoffen der EU als auch durch die Verbraucherinnen und Verbraucher getragen, die viel umweltbewusster als früher sind und nachhaltige Verpackungen verlangen. Vor diesem Hintergrund sind zellulosehaltige Materialien ideal, da sie leicht Teil einer Kreislaufwirtschaft werden können.

Leichtere, flexible Verpackungen auf Papierbasis

Das Projekt SHERPACK, das vom Bio-based Industries Joint Undertaking, einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen der EU und der Industrie, gefördert wurde, hat eine flexible Verpackung auf Papierbasis für Trockenlebensmittel wie Müsli oder Kaffee entwickelt. Die verschiedenen Funktionsschichten dieses neuartigen Materials bieten auf der einen Seite eine Barriere- und Versiegelungsfunktion und auf der anderen Seite eine zusätzliche Festigkeit bei gleichzeitiger Verringerung des Gesamtgewichts. Dieser Erfolg wurde durch drei patentierte innovative Technologien erreicht. Zunächst sorgte die Nasslaminierung einer Zellulose-Mikrofibrillen-Schicht auf die Papiersubstrate für eine hervorragende Barriere gegen Fett, Sauerstoff und Verunreinigungen. Darüber hinaus diente die Beschichtung mit einem speziell entwickelten Biopolymer für eine Wasser- und Wasserdampfbarriere; während die Leistung der Flüssigkeitsbarriere gut war, muss die Wasserdampfbarriere allerdings noch verbessert werden. Abschließend verbesserte der Einsatz eines Stärkegitters im Siebdruckverfahren mit einem speziellen Design die Festigkeit und Griffsicherheit. Obwohl die Wasserdampfbarriere noch verbessert werden muss, sind die anderen Leistungen hervorragend. „Das Material, das wir entwickelt haben, ist biobasiert, recycelbar und biologisch abbaubar und enthält weder Aluminium noch fossile Kunststoffe“, erklärt Caroline Locre, Projektkoordinatorin von SHERPACK.

Zellulose-Mikrofibrillen zeigen vielversprechende Ergebnisse

Da es sich bei SHERPACK um ein Forschungs- und Innovationsprojekt handelt, wurde die Entwicklung bis zu einem kleinen Pilotmaßstab durchgeführt, und das Projekt endete mit einem Konzeptnachweis in A4-Größe. Weitere Arbeiten sind im Gange, um die verschiedenen im Projekt eingeleiteten Technologien zu industrialisieren. Darüber hinaus wurde seit dem Ende von SHERPACK eine kleine Pilotanlage zum Nasslaminieren von Zellulose-Mikrofibrillen im französischen Forschungs- und Technikzentrum für Zellstoff und Papier Centre Technique du Papier aufgebaut. Es wird im Rahmen eines anderen Projekts der Biobranche mit dem Namen Celluwiz eingesetzt, um die Technologie zur Herstellung kleiner Rollen von mit Zellulose-Mikrofibrillen beschichtetem Papier und Karton weiterzuentwickeln. „Unser Konsortium hat aufgezeigt, dass ein biobasiertes, papierbasiertes, recycelbares und biologisch abbaubares Material hergestellt werden kann, das einen ausreichenden Schutz für das Verpacken bestimmter Lebensmittel bietet“, fasst Locre zusammen. Darüber hinaus zeigte es im kleinen Pilotmaßstab die Machbarkeit mehrerer zukünftiger Prozesse, mit denen ein Teil der heute in der Verpackungsindustrie verwendeten aluminium- und benzinbasierten Polymere eliminiert werden könnte. Projektunterlagen und Videos sind verfügbar.

Schlüsselbegriffe

SHERPACK, Verpackung, biobasiert, Zellulose-Mikrofibrillen, recycelbar, biologisch abbaubar, Zellulosematerial, mikrofibrillierte Zellulose, Biopolymer, Lebensmittelverpackung, Barrierematerial

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18 September 2005