Projektbeschreibung

Hintergrund

Die Verpackungsindustrie steht vor einem grundlegenden Wandel: Europäische Vorgaben wie die Reduktion von Einwegkunststoffen fordern recyclingfähige und möglichst biobasierte Lösungen. Papier gilt als vielversprechender Werkstoff, da es gut recycelbar und gesellschaftlich akzeptiert ist. Allerdings besitzt Papier von Natur aus keine ausreichenden Barriereeigenschaften gegenüber Feuchtigkeit, Fett oder Sauerstoff. Daher werden bislang meist Kunststoffbeschichtungen wie Polyethylen oder PLA eingesetzt, die jedoch die Recyclingfähigkeit deutlich einschränken und Verbundmaterialien erzeugen, die nur schwer in Kreisläufe zurückgeführt werden können.

In der Forschung werden proteinbasierte Beschichtungen, etwa auf Basis von Gelatine oder Molkenprotein, untersucht. Diese zeigen gute Sauerstoffbarrieren, sind jedoch empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und bislang kaum industriell skaliert. Es fehlt somit Beschichtungssystemen für papierbasierte Verpackungen zu entwickeln, die hohe Barriereeigenschaften mit einer möglichst guten Recyclingfähigkeit und potenzieller biologischer Abbaubarkeit vereinen. Genau hier setzt BioGelPack an und adressiert diese technologische und marktseitige Lücke.

Zielsetzung

Das Verbundprojekt BioGelPack verfolgt das Ziel, innovative, biobasierte Beschichtungssysteme für papierbasierte Verpackungen zu entwickeln, die hohe Barriereeigenschaften mit vollständiger Recyclingfähigkeit und biologischer Abbaubarkeit vereinen. Im Zentrum stehen tierische Gelatine sowie pflanzliche Alternativen wie Agar-Agar, Pektin und Xanthan, die zu multifunktionalen, möglichst dünnschichtigen Barriereschichten weiterentwickelt werden. Diese sollen Sauerstoff-, Feuchtigkeits- und Fettbarrieren in einer monolithischen Struktur kombinieren und zugleich mit bestehenden industriellen Verfahren wie Flexodruck, Thermoformung oder Siegelprozessen kompatibel sein.

Das Sustainable Packaging Institute (SPI) der Hochschule Albstadt-Sigmaringen übernimmt dabei unter anderem die Entwicklung der Beschichtungstechnik sowie die anschließende Probencharakterisierung. Ziel ist die gezielte Einstellung verschiedener relevanter Parameter, z.B. Viskosität und Trocknungsverhalten, um leistungsfähige, industriell einsetzbare Rezepturen zu realisieren. Damit schafft SPI die wissenschaftliche Grundlage für eine neue Generation kunststofffreier, kreislauffähiger Verpackungslösungen.

Schlagworte:

Biobasierte Beschichtung; Papierverpackung