packaging journal 6-7_2020

NACHHALTIGKEIT
chendste Alternative: mit Ethanol extrahiertes
Olivencuticulawachs, das sogar mit kommerziellen
Wachsen mithalten kann. Versuche in Pilotanlagen
konnten zeigen, dass ein Upscaling des
Beschichtungsprozesses möglich ist und sogar
zu Ergebnissen führt, die besser sind als im Labormaßstab.
Da aber alle natürlichen Wachse
einen Schmelzpunkt unter 90 °C haben – was
die Siegel- und Kratzfestigkeitseigenschaften
der Beschichtungen beeinflusst –, arbeiten die
Wissenschaftler derzeit an der weiteren Verbesserung
dieser Formulierungen.
Abgesehen von den Wachsen ist auch Cutin
ein vielversprechendes Rohmaterial. Basierend
auf dem natürlichen Vorbild wurde eine
cutinbasierte Beschichtung für Papierprodukte
entwickelt. Diese ist wasserabweisend
und erhöht somit die Dimensionsstabilität
und Reißfestigkeit von papierbasierten Produkten
in feuchter Umgebung. Die Beschichtung
kann als Dispersion auf Wasser- oder
Ethanolbasis aufgetragen werden und könnte
eine nützliche Anwendung für wasserabweisende
Umschläge, Gemüsetransportkisten,
Kartonverpackungen für Joghurtbecher oder
andere Anwendungen sein. Außerdem ist diese
Beschichtung als biobasierte Alternative zu
PE-Extrusionsbeschichtungen für Papier und
Polymersubstrate denkbar.
Klebstoff mit Barrierewirkung
Neben Barrierebeschichtungen entwickeln die
Wissenschaftler auch biobasierte Klebstoffe,
die gleichzeitig eine hohe Sauerstoffbarriere
Dr. Martina Lindner ist Wissenschaftlerin
und Geschäftsfeldmanagerin Verpackung
am Fraunhofer IVV.
Die genannten Entwicklungen werden derzeit
im Rahmen der folgenden öffentlich geförderten
Forschungsprojekte weiterentwickelt:
BionicBarrier (unterstützt durch das Bundesministerium
für Bildung und Forschung; Fördervereinbarung
031B0701); BioActiveMaterials
(unterstützt durch das Bundesministerium für
Wirtschaft, Mittelstand und Energie auf Basis
der Entscheidung des deutschen Bundestages,
Fördervereinbarung 222 EN); Ecoat (finanziert
durch die Bio Based Industries Joint
Undertaking (JU) unter dem Forschungs- und
Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen
Union unter der Fördervereinbarung
Nummer 837863. Die JU erhielt Unterstützung
vom Forschungs- und Innovationsprogramm
Horizon 2020 der Europäischen Union und dem
Bio Based Industries Consortium.); NanoCELL
(unterstützt durch das Bundesministerium für
Bildung und Forschung; Fördervereinbarung
03XP0196F); ProCell (EIT Food / Europäische
Union, Fördervereinbarung 20137).
aufweisen. So kombinieren diese Klebstoffe
die Eigenschaften zweier Materialien in einer
einzelnen Schicht, was den Materialverbrauch
im Bereich der Lebensmittelverpackungen potenziell
senken könnte.
Das Fraunhofer IVV hat einen speziellen
Prozess entwickelt, um Proteine aus Reststoffen
der Lebensmittelindustrie zu extrahieren.
Diese durchlaufen dabei strukturelle Änderungen,
die zu den gewünschten klebenden Eigenschaften
führen, die sehr gute Sauerstoffbarriere
aber aufrechterhalten. Daher kann eine
solche Beschichtung Barrierepolymere wie
EVOH auf petrochemischer Basis ersetzen
und gleichzeitig als Kaschierklebstoff in Mehrschichtverpackungen
fungieren.
>> www.ivv.fraunhofer.de
Bio-based Barrier Coating for Paper
Packaging made of renewable materials, such
as paper, are in most cases not suited for
non-perishable foods with a high level of water
activity due to the low gas barrier. For this reason,
the Fraunhofer Institute for Process Engineering
and Packaging IVV in Freising is currently
developing state-of-the-art bio-based
coatings and adhesives which act as barriers
against water vapour, oxygen, as well as mineral
oil. The overall objective is to replace oilbased
packaging materials for food with biobased
multi-layer systems, and to improve the
respective functionality at the same time.
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