Transfermetallisierung zur Erzeugung von Barriereschichten auf Papier und Biokunststoffen

Im Sinne von Ressourcenschutz und einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft ist die Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Ausgangsmaterial für Werkstoffe ein wichtiges Ziel. Faserbasierte Materialien wie Papier oder Karton sind im Verpackungsbereich etabliert. Sie eignen sich in ihrer usprünglichen Art aber nicht als Verpackungsmaterial von sensiblen Produkten wie Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten. Der Grund hierfür sind die fehlenden Sperreigenschaften gegenüber Gasen und Wasserdampf und damit der ungenügende Produktschutz. Bisherige marktverfügbare Lösungsansätze kommen zumeist nicht ohne den zusätzlichen Einsatz von relativ dicken Kunststoffschichten aus, die beispielsweise die Rezyklierfähigkeit des Gesamtverbunds deutlich einschränken können. Da eine direkte Abscheidung von anorganischen Schichten auf Papier zur Erzeugung von Sperrschichten technisch anspruchsvoll und ökonomisch häufig nicht sinnvoll ist, bedarf es hier der Entwicklung einer neuen Technologie.

Übertragung von Barriereeigenschaften auf faserbasierte Materialien

Das Projekt TransMET wird durch die Fraunhofer-Gesellschaft im Rahmen des SME-Programms (Schnelle, mittelstandsorientierte Eigenforschung) finanziert. Es hat das übergeordnete Ziel eine anorganische Schicht mittels eines Transferprozesses von einer als Trägermaterial genutzten und wieder einsetzbaren Folie auf ein faserbasiertes Material zu übertragen. Die Barriereeigenschaften sensibler Packstoffe wie beispielsweise Papier können so massiv erhöht und die Schutzfunktion für anspruchsvolle Produkte realisiert werden. Durch die sehr geringe Dicke der übertragenen Schichten können die intrinsischen Eigenschaften des Papiers/Kartons (Rezyklierfähigkeit, Biobasiertheit, Bioabbaubarkeit) erhalten bleiben, wohingegen die Funktionalität und somit die techno-ökonomische Wertigkeit des Papiers deutlich erhöht wird.

Umsetzbarkeit für Unternehmen

Drei unterschiedliche Demonstratoren werden die Anwendbarkeit des Konzepts für unterschiedlichste Materialien verdeutlichen und die Ergebnisse werden sowohl bei Papier- wie auch Verpackungsherstellern aus dem Lebensmittel- und Pharmabereich umsetzbar sein. Zudem ist die Implementierung der TransMET- Ergebnisse auf bestehenden Anlagen und somit ohne große Investitionen möglich. Daher eignet sich das Verfahren besonders für kleine und mittelständische Unternehmen.

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