Zirkuläre Wertschöpfung bei Kunststoffen 17. Aug 2020 Von Bettina Reckter

Das Ende der Verbundverpackung?

Mehr als 11 Mio. t Kunststoff werden in Deutschland jedes Jahr hergestellt. Im Sinne einer zirkulären Wertschöpfung sollte dessen Recycling schon beim Design der Produkte berücksichtigt werden. Die Hersteller von Lebensmittelverpackungen könnten künftig auf sogenannte Bioormocere setzen.

Die neue Folie aus Biokunststoff im Test.
Foto: Südpack

Ob Obst oder Gemüse, Saft und Milch oder Wurst und Käse: Wer Lebensmittel in den Handel bringt, möchte die Erzeugnisse beim Transport vom Hersteller bis hin zum Verbraucher vor den unterschiedlichsten Einflüssen schützen. Druck, Licht oder Luft können schnell zum Verderb führen.

Verbundmaterialien wie etwa aus mehreren Schichten bestehende Getränkekartons können Lebensmittel gut schützen, lassen sich aber nicht oder nur sehr schlecht recyceln. Denn die vielen verschiedenen Kunststoffschichten haften zu stark aneinander, eine sortenreine Trennung ist kaum zu bewerkstelligen.

Ein einziger Kunststoff mit vereinfachtem Design

„Eine Reduzierung dieser Vielfalt auf bestenfalls nur noch einen Kunststoff ist deshalb ein Fall für die Forschung, weil es gilt, mit vereinfachtem Design die gleiche Frische und Haltbarkeit für Lebensmittel zu ermöglichen und zugleich das Gewicht der Verpackungen zu begrenzen“, erläutert Marieluise Lang, Bereichsleiterin am Kunststoff-Zentrum (SKZ) in Würzburg.

Ihr Team am SKZ arbeitet nun mit Partnern an einem Biokunststoff, der diesen Anforderungen genügen soll. In dem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) geförderten Projekt wird eine Lage Polymilchsäure (PLA) mit biobasierten Hybridpolymeren, sogenannten Bioormoceren, beschichtet. Mehr sei für Lebensmittelverpackungen nicht nötig, um einen ausreichenden Schutz für die Produkte zu bekommen.

Hybridpolymer auf Biobasis

Ormocere bestehen aus organischen und anorganischen Komponenten innerhalb einer Matrix. Aufgrund ihrer hervorragenden Barriereeigenschaften wären sie optimal als Komponente einer Lebensmittelverpackung. Einen Haken hat die Sache allerdings: Es gab bislang noch keine solchen Hybridpolymere auf Basis von bioabbaubaren Substanzen. Daran hat das Team geforscht und eine vielversprechende Variante ausgemacht.

Mit der Helium-Durchlässigkeitsmessung, einem Verfahren, das speziell für solche Zwecke am SKZ entwickelt wurde, sollen nun die Barriereeigenschaften der neuen Folie bewertet werden. „Die bislang hergestellten Folienmaterialien weisen vielversprechende Ergebnisse auf, um eine marktfähige, recyclingfähige Biobarrierefolie zu erzielen“, beschreibt Lang die Versuche.

Vom Labor- zum Technikumsmaßstab

Mehrere PLA-basierte Kunststoffmischungen, die sogenannten Compounds, wurden mittlerweile vom Projektkoordinator, dem Unternehmen Tecnaro, hergestellt. Daraus fertigte das SKZ im Labormaßstab zunächst sogenannte Castfolien, bevor sie die Firma Südpack im Technikumsmaßstab zu Blasfolien weiterverarbeitete.

Die Folienoberflächen haben die Firma JenCAPS und das Fraunhofer ISC erfolgreich vorbehandelt, dann erfolgte die Beschichtung mit biobasierten Ormoceren. Nun wird noch untersucht, ob die neu entwickelte Folie mehrfach verwendet werden kann.

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