Tworzenie bardziej przyjaznych dla środowiska materiałów opakowaniowych
Większość konwencjonalnych materiałów opakowaniowych powstaje z przetwarzania ropy naftowej lub innych paliw kopalnych, czyli zasobów nieodnawialnych, a przy tym nie ulegają one biodegradacji, co stwarza problemy z zarządzaniem odpadami. Celem finansowanego przez UE projektu PLASMANICE ("Atmospheric plasmas for nanoscale industrial surface processing") było opracowanie materiałów opakowaniowych ulegających biodegradacji, produkowanych z zasobów odnawialnych. Techniki osadzania plazmowego przy ciśnieniu atmosferycznym są energooszczędne, powtarzalne i przyjazne dla środowiska, a przy tym pozwalają uzyskiwać pożądane struktury powierzchni w nanoskali. Przetwarzanie na skalę przemysłową metodą bieżącego nadruku nie znajdowało jednak dotąd szerszego zastosowania w przypadku materiałów opakowaniowych, głównie ze względu na zbyt niskie tempo procesu. Głównym celem projektu PLASMANICE było opracowanie sprzętu do szybszego osadzania plazmowego funkcjonalnych powłok o nanostrukturze przy ciśnieniu atmosferycznym na podłożach włóknistych i polimerowych. Pozwoliłoby to stworzyć realną alternatywę przemysłową dla obecnych procesów produkcji opakowań. Technologia powłok sol-gel polega na wytwarzaniu materiałów stałych (żelowych) z cząsteczek w zawiesinie koloidalnej. Partnerzy projektu PLASMANICE pomyślnie opracowali procesy powlekania sol-gel umożliwiające tworzenie mocnych powłok nieorganicznych w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych. Osiągnięcie prędkości linii produkcyjnych umożliwiających zastosowanie w przemyśle było możliwe dzięki opracowaniu nowatorskiego, wielodyszowego systemu plazmowego. Powłoki sol-gel z materiałów nieorganicznych, organicznych i ulegających biodegradacji pomyślnie nałożono na różnorodne podłoża, w tym papier, tekturę i folie plastikowe. Powlekanie nie wpłynęło na zdolność tektury do biodegradacji. Nowa technologia stanowi opłacalne i przyjazne dla środowiska rozwiązanie dla branży pakowania żywności. Ponadto dokonano dokładnej oceny wszystkich materiałów, rozwiązań i procesów z wykorzystaniem różnych technik oceny cyklu życia oraz analiz ryzyka i bezpieczeństwa. Do oceny parametrów osadzania powłoki opracowano metodę bieżącego monitorowania spektroskopowego. Zgłoszono też odpowiedni wniosek patentowy. Projekt PLASMANICE dokonał znacznych ulepszeń sprzętu do plazmowego osadzania powłok, zwiększając niezawodność systemów, jednorodność powłok i prędkości linii produkcyjnych. Opracowanie tej technologii zwiększyło atrakcyjność powłok z materiałów odnawialnych i ulegających biodegradacji w zastosowaniu do różnorodnych opakowań produktów.
