Innovative Verpackungen mit Bioplastik

Die Forscher am dänischen Polymerzentrum konzentrierten sich auf die Entwicklung innovativer Verpackungsmaterialien auf der Grundlage von Bioplastik-Polylactid zur besseren Aufbewahrung von Käse.

Im Rahmen des BIOPACK-Projekts, das innerhalb des Fünften Rahmenprogramms der EU finanziert wurde, untersuchte man die Möglichkeiten der Nutzung von Bioplastik zur besseren Verpackung von Käse. Das herkömmliche Plastik wird aus nicht erneuerbarem Erdöl gewonnen, während Bioplastik vorrangig aus Pflanzenprodukten erzeugt wird. Demnach ist Bioplastik vollständig biologisch abbaubar und umweltfreundlicher.

Die dänischen Wissenschaftler experimentierten mit Polylactid (PLA), einem leichten, flexiblen Bioplastik-Material, das aus Milchsäure gewonnen wird. Die Herausforderung bestand darin, das beste Verfahren zur Anwendung von Plasmabeschichtungen auf PLA-Filme zu bestimmen, um die Haltbarkeit und andere Attribute zu verbessern.

Das erste Verfahren umfasste Siloxane, Verbindungen aus Silizium und Sauerstoff in unterschiedlich hohen Mengen. Der Bedarf an Siloxanen mit hohem Sauerstoffgehalt führte zum ungewollten Ergebnis der Oxidation des PLA-Films. Bei Alternativen, die eine geringere Eingangsleistung nutzen, konnten unerwünschte organische Verbindungen der Siloxane durch den Film hindurch gelangen. Das Ergebnis ist, dass dieses Verfahren noch nicht ausgereift genug ist, obwohl Ideen zur weiteren Bearbeitung des Prozesses vorgeschlagen wurden.

Ein größerer Erfolg wurde durch Plasma erzielt, das sich aus Hexamethyldisloxan (HMDSO) und molekularem Sauerstoff zusammensetzt. Es wurden Hightech-Verfahren zur Oberflächenanalyse wie beispielsweise Röntgenfluoreszenzspektroskopie (XPS) genutzt, um die Oberfläche des entstehenden PLA-Films zu untersuchen. Die XPS zeigte, dass der Kohlenstoff an der Oberfläche bedeutend vermindert werden kann – von 60% im unbehandelten PLA auf 11% bei der Nutzung von HMDSO-Plasma. Bedauerlicherweise überstieg die Durchlässigkeit für Sauerstoff und Wasserdampf die zulässigen Werte.

Die Forscher am dänischen Polymerzentrum und deren BIOPACK-Partner sind überzeugt, dass die Lösung darin besteht, die Anomalien der Oberflächenrauheit des Films zu überwinden. Derzeit führen sie weitere Forschungsarbeiten durch, um das Ziel einer wirtschaftlich und technisch funktionsfähigen Lösung für Bioverpackungen zu erreichen.