Kooperationsprojekt: Entwicklung neuer biobasierter Verpackungsfolien

Für Lebens- und Arzneimittel sowie für den technischen Bereich soll eine biobasierte und recyclingfähige Barrierefolie entwickelt werden - (Bild: SKZ).

Ein Konsortium aus drei Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen entwickelt neue biobasierte Hochleistungsbarrierefolien für den anspruchsvollen Verpackungsbereich im Rahmen eines von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) geförderten Forschungsprojektes.

Bilder von ausufernden Plastikmüllbergen in Asien, Meldungen von Mikroplastik in der Nahrungskette und Plastikmüllexporten in Drittländer haben weltweit zur Einsicht geführt, dass Plastikverpackungen inzwischen eine globale Herausforderung darstellen. Die EU-Strategie für Kunststoffe von 2018 sowie das am 1. Januar 2019 in Kraft getretene neue deutsche Verpackungsgesetz, aber auch die kritischere Sicht der Verbraucher führen dazu, dass die Unternehmen ihre Verpackungsmaterialien hinsichtlich Recyclingfähigkeit, Wiederverwertbarkeit und Nachhaltigkeit optimieren. Damit die Umstellung auf höhere Recyclingquoten und wiederverwertbare Sekundärrohstoffe für Kunststoff gelingen kann, sind neue zukunftsfähige Lösungen gesucht.

Konsortium will biobasierte Barriere-Monofolie entwickeln
Ein Team aus den Projektpartnern des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC („bioOrmocer“ Barrierematerialien), der JenCaps Technology GmbH (Hochskalierung), des Kunststoff-Zentrums SKZ (Weiterentwicklung PLA-Folie), der Südpack Verpackungen GmbH (Industrie- und Umsetzungspartner) und der Tecnaro GmbH (Compounds und Weiterentwicklung PLA-Folie) hat dazu im April dieses Jahres ein ehrgeiziges Projekt gestartet. Dabei soll eine biobasierte, einfach aufgebaute Barrierefolie entwickelt werden, die zukünftig als Hochleistungsbarrierefolie im Lebensmittel-, Pharma- und im technischen Bereich eingesetzt werden kann. Das von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) geförderte Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Nachwachsende Rohstoffe“ des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) durchgeführt.

Ziel des Projektes ist es, eine PLA-Folie im Hinblick auf Verarbeitungs- und Barriereeigenschaften weiterzuentwickeln und diese neue PLA-Folie anschließend mit einer Barriereschicht aus biobasierten Hybridpolymeren („bioOrmocer“), die bereits vom Fraunhofer ISC entwickelt werden, zu funktionalisieren. Damit können beispielsweise die Barrierewirkung sowie die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Dabei sollen technische Innovationen zum Zuge kommen, die material-, energie- und damit kostensparend sind. Über eine spezifische Art des Recyclings sollen zudem während des Herstellungsprozesses bereits vorhandene Bestandteile von „bioOrmocer“-Beschichtungen in die Matrix der Folie eingebaut werden. In der so entstehenden, guten Recyclingfähigkeit liegt ein großer Vorteil im Vergleich zu klassischen Mehrschichtbarrierefolien. Dies soll dazu beitragen, Folienmaterial einzusparen. Dadurch können neben den ökologischen Vorteilen auch die Kosten gesenkt werden, denn eine der großen Herausforderungen liegt darin, den geringen Preis konventioneller, erdölbasierter Verpackungsfolien zu erreichen oder sogar zu unterbieten.

Fast zu 100 Prozent biobasierte Verpackungsfolien
Ziel des Projektes ist es weiterhin, eine Folie marktreif zu machen, die idealerweise zu 95 bis 100 Prozent aus biobasierten Rohstoffen besteht. Dieser „Biobased Carbon Content (BCC)“ wird den Erläuterungen nach zukünftig ein wichtiger Indikator für die Marktzulassung von neuen Verpackungsmaterialien sein.

Verbraucherakzeptanz als Referenz
Hersteller wie Verbraucher erwarten von Verpackungen hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitiger optischer Transparenz. Dazu kommen technische Anforderungen, wie beispielsweise thermische Belastbarkeit, Siegelfähigkeit etc. Biobasierte Alternativen müssen vergleichbare Leistungen bieten können bzw. noch bessere Barrierewerte vorweisen, um in Relation ein akzeptables Preis-Leistungsverhältnis bieten zu können. Darin liegen die Herausforderungen für zukünftige biobasierte Hochleistungsverpackungsmaterialien.

Weitere Informationen:
www.fnr.de, www.isc.fraunhofer.de, www.jencaps-technology.de, www.skz.de, www.suedpack.com, www.tecnaro.de

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg

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