Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
PLA als Grundlage eines innovativen Verpackungskonzepts
Sensible Lebensmittel, zu denen Fleisch- und Milchprodukte sowie Backwaren gehören, bedürfen besonderer Verpackungen, welche die darin enthaltenen Produkte möglichst lange frisch halten. Aus diesem Grund wird im Forschungsprojekt „PLA4MAP“ an einem biobasierten, recyclingfähigen Verpackungskonzept gearbeitet, das aus einer tiefgezogenen Polymilchsäure(PLA)-Verbund-Schale sowie einer PLA-Siegelfolie besteht. Um den Einsatz der innovativen Schutzgasatmosphäre-Verpackung (MAP) zu ermöglichen, dürfen in den Bereichen Sauerstoff und Wasserdampf entsprechende Gasdurchlässigkeiten nicht überschritten werden.
Herstellungsverfahren sowie Recyclingfähigkeit einer PLA-Schale
Die hohe Verfügbarkeit des Biopolymers PLA erleichtert die Etablierung einer PLA-Kreislaufwirtschaft. Mögliche Nachteile hinsichtlich der Wasserdampfdurchlässigkeit bei PLA-Schalen können durch eine zusätzliche Beschichtung mit unpolaren Materialien, z.B. pflanzliche Öle und Wachse, oder durch quervernetzende Elektronenstrahlbehandlungen (eBeam) beseitigt werden. Beide Methoden werden so strukturiert und chemisch angepasst, dass bereits bestehende kommerzielle Anlagen damit ausgestattet werden und auch eine ausreichende mechanische Stabilität der Schichten ermöglichen. Um sauerstoffempfindliche Lebensmittel zu schützen, wird eine Sauerstoffbarriere integriert, die aus einer biobasierten Proteinschicht besteht und prinzipiell recyclingfähig ist.
Für die Herstellung der Deckelfolie wird PLA mit einer transparenten anorganischen Sperrschicht versehen, welche das Recycling des Materials nicht behindert. Den Abschluss der Deckelfolie bildet eine zweite kaschierende PLA-Folie. Durch Abpackversuche mit selektierten Produkten werden die Prozessparameter des Wärmekontaktsiegelns optimiert und so die Umsetzbarkeit sichergestellt.
Um die Recyclingfähigkeit zu gewährleisten, wird die entwickelte Verpackung hinsichtlich ihrer mechanischen und lösemittelbasierten Recyclingfähigkeit evaluiert. Außerdem kommt es zur lebensmittelrechtlichen Bewertung des entstandenen Rezyklats sowie zu dessen Überprüfung in verschiedenen Anwendungen.
Durch die Publikation der Projektergebnisse in einem öffentlich zugänglichen Anwenderhandbuch wird die Etablierung des Produkts am Markt vorangetrieben.