VTT Verbraucher und Unternehmen sind gleichermaßen an umweltfreundlichen und wiederverwertbaren Verpackungen aus erneuerbaren Materialien, wie z.B. Holz, interessiert. Mit Zellulose und Fettsäuren, zwei vollständig erneuerbaren Stoffen, hat das VTT Technical Research Centre of Finland ein Material entwickelt, das aufgrund seiner thermoformbaren Eigenschaften ähnlich wie Kunststoff in Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden kann. Die Entwicklungsarbeiten werden derzeit bei VTT in Zusammenarbeit mit Arla Foods, Paulig und Wipak durchgeführt.
Die endgültige Anwendung des vom VTT entwickelten Thermocell-Materials wird davon abhängen, wie die Unternehmen es einsetzen wollen. Es eignet sich für viele Zwecke, für die derzeit Kunststoffe auf fossiler Basis verwendet werden. Thermoplastische Zellulose, d.h. Zellulose, die unter Verwendung von Wärme verformbar ist, kann in herkömmlichen Kunststoffbehandlungsverfahren verarbeitet werden. Wie Kunststoff kann das Material zu Verpackungsfolien und Schüttgütern veredelt werden.
Alle Einsatzmöglichkeiten des Materials sind noch nicht bekannt. Der nächste Schritt im Entwicklungsprozess besteht darin, grössere des Materials herzustellen und es in Zusammenarbeit mit Unternehmen zu verschiedenen Verpackungsprototypen zu verarbeiten. Dies geschieht, um die Funktionalität des Materials in industriellen Prozessen und unter realen Anwendungsbedingungen zu verifizieren.
Das kunststoffähnliche, thermoplastische Zellulosematerial ist eine Komponente des Verpackungsmaterials von VTT, das beim Wettbewerb der Ellen MacArthur Foundation 2018 den Spitzenplatz erreichte. Ein wesentlicher Bestandteil der Kommerzialisierung dieses Verpackungsmaterialkonzeptes ist es, thermoplastische Zellulose in die industrielle Produktion zu bringen.
Zellulose ist das am häufigsten vorkommende natürliche Polymer. Aufgrund ihrer Wasserstoffbrückenbindungen hat die Zellulose ein widerstandsfähiges Mikrofibrillen-Netzwerk gebildet, das sie stark macht. Um Thermoplastizität zu erreichen, muss Cellulose maßgeschneidert werden, ohne ihre natürlichen Eigenschaften wesentlich zu beeinträchtigen. Bei der vom VTT entwickelten Technologie wird die Molmasse der Cellulose zunächst kontrolliert eingestellt, gefolgt von einer chemischen Behandlung, durch die schließlich ein thermoplastisches Material entsteht.
Wichtigste Industriepartner
Arla Foods, Paulig und Wipak verfügen über eine lange Geschichte und umfassendes Know-how in der Entwicklung innovativer und nachhaltiger Materialien. Mit diesem Projekt wird Arla Foods einen weiteren Schritt zur Identifizierung nachhaltigerer Verpackungslösungen für die Zukunft von Milchprodukten unternehmen.
Die Paulig-Gruppe investiert stark in die Verpackungsentwicklung und hat z.B. Verpackungen auf Faserbasis mit einem geringeren CO2-Fußabdruck auf den Markt gebracht. Der Nahrungsmittel- und Getränkehersteller war auch der erste in der Welt, der nachwachsende Rohstoffe für Vakuumkaffeeverpackungen eingeführt hat.
Wipak ist bekannt für seine Innovationsfähigkeit bei nachhaltigen Produkten und hat kürzlich die Absicht erklärt, innerhalb von fünf Jahren klimaneutral zu werden. Das Unternehmen ist auch das bisher einzige in der Verpackungsindustrie, das ein ganzheitliches Programm zur Kohlenstoffbewertung aller seiner Betriebe eingeführt hat.
VTT und die Unternehmenskooperation können dazu beitragen, die Markteinführung des Materials zu beschleunigen. Das Projekt wird im Mai 2021 abgeschlossen. (Foto: VTT)
