RESEARCH Updated: September 2004

Sustainpack

Innovatie en duurzame ontwikkeling in de keten van vezelgebaseerde verpakkingen.

Vezelgebaseerde verpakkingen
Karton wordt veelvuldig ingezet als verpakkingsmateriaal vanwege zijn sterkte, geschiktheid als print oppervlak en duurzaamheid (recycling). Echter de eisen die tegenwoordig aan verpakkingen worden gesteld gaan veel verder dan het fysiek beschermen van de inhoud. Eigenschappen als barrière tegen gassen, sluiten d.m.v. sealen, excellente bedrukkingen en het overdragen van informatie zijn met conventionele plastics al bijna gemeengoed. Nieuwe innovatieve oplossingen zullen nodig zijn om dit scala aan eigenschappen met hernieuwbare grondstoffen (houtvezels en biopolymeren) te kunnen realiseren.


Innovatieve oplossingen
Het Europese project Sustainpack heeft als doel het creëren van een nieuwe set van baanbrekende verpakkingsconcepten gebaseerd op hernieuwbare grondstoffen. Het project is sterk gericht op de markt en de consument; er wordt gewerkt vanuit een ketenbenadering. Marktonderzoek en interviews met spelers in de gehele keten zullen leiden tot een routekaart voor de te ontwikkelen technologie. Op verschillende gebieden worden innovaties verwacht.

Nano-versterking. Bij verpakkingen is de balans tussen hoeveelheid materiaal en sterkte van de verpakking erg belangrijk, i.v.m. kosten en robuustheid in de keten. In Sustainpack wordt onderzoek gedaan naar de verwerking van cellulose vezels en nanoklei-deeltjes op nanoschaal. Door chemische modificatie wordt de interne cohesie in cellulose en mineralen verminderd zodat de structuren tot nanodeeltjes kunnen worden opgebroken. Door deze baanbrekende technologie te integreren in bestaande verpulver operaties zal de sterkte van vezelgebaseerde materialen worden verhoogd, hetgeen uiteindelijk kan leiden tot een materiaalreductie van 30%.

Recyclebare composietmaterialen. Andere verwachte innovaties zijn nieuwe composiet materialen van cellulose vezels met hernieuwbare polymeren die volledig recyclebaar zijn. Door blenden van deze materialen kunnen mechanische, optische en barrière eigenschappen van verpakkingen worden verbeterd. Doel is hernieuwbare composiet folies te maken met eigenschappen die vanuit technisch en economisch opzicht gelijke of betere eigenschappen hebben dan synthetische polymeren.


Beschermende coatings
. Nieuwe beschermende verpakkingen zullen worden ontwikkeld door het coaten van karton. Barrière eigenschappen en weerstand tegen mechanische vervorming kunnen worden verhoogd door gebruik te maken van nano-composieten, microencapsulatie en ‘smart polymers’ (polymeren met veranderende eigenschappen die worden geactiveerd door vocht, temperatuur en pH). Door innovatieve print technieken kunnen kosten efficiënt tailer-made materialen worden geproduceerd met locale versterking. D.m.v. spot printing kan bijvoorbeeld de wateropname op kritische punten, zoals de onbeschermde hoeken na snijden, worden verminderd.


 

Extra dimensie. Drie-dimensionaal gevormde producten uit hernieuwbare cellulose gebaseerde composieten kunnen een duurzaam alternatief vormen voor petroleum gebaseerde tegenhangers in verpakkingen en beschermingsapplicaties. De ontwikkelingen richten zich op twee routes. Biodegradeerbare polymeren kunnen worden versterkt met cellulose vezels om al dan niet geschuimde constructies te realiseren. Daarnaast zullen grondige modificaties van cellulose vezels worden onderzocht met als doel co-continue thermovormbare composieten te verkrijgen.

Communicatieve verpakkingen. Een ander belangrijk onderdeel van het project Sustainpack is de ontwikkeling van duurzame verpakkingen voor communicatiedoeleinden. Door een interdisciplinaire benadering van print en coating technologie, ICT en verpakkingsdesign zullen vezelgebaseerde verpakkingen met geïntegreerde pro-actieve communicatie technologie worden gerealiseerd. Sensoren en bioactieve compounds zullen worden gebaseerd op te ontwikkelen organische/minerale materialen, geleidende polymeren en micro antennes voor draadloze communicatie. Het monitoren van omgevingscondities van producten in de keten vormt de basis van kwaliteit gebaseerde tracking & tracing en zal de voedselveiligheid verhogen.

Resultaten
De kennis die in het project wordt gegenereerd zal concreet vorm krijgen door innovatieve verpakkingen. Enkele voorbeelden zijn nieuwe magnetron verpakkingen, vocht bestendige en gasdichte dozen, bedrukkingen die merkbescherming garanderen, intelligente verpakkingen en papier gebaseerde Vorm-Vul-Sluit verpakkingsopties.

 
 


Agrotechnology and Food Innovations B.V. (A&F) en Sustainpack
A&F is sub-projectleider van het onderdeel communicatieve verpakkingen en zal ook de implementatie van communicatieve verpakkingen in de keten onderzoeken. Daarnaast is A&F actief in marktonderzoek en het coördineren van demonstratieactiviteiten met name binnen de Benelux. Ook vindt bij A&F onderzoek plaats naar het verhogen van de sterkte van vezelgebaseerde verpakkingen, het ontwikkelen van processen en materialen en op het gebied van duurzame nanocomposieten.

Project deelnemers
Voor dit onderzoeksproject is een Europees consortium gevormd van 14 onderzoeksinstituten, 11 universiteiten en 8 bedrijven. Coördinatie van het project is in handen van Kennert Johansson van Packforsk in Zweden. Het totale budget is bijna 30 miljoen Euro.


 

Belangrijke aspecten van dit grote project zijn maximale integratie in het Europese kennisnetwerk en optimale verspreiding van (onderzoeks)resultaten ten behoeve van de Europese industrie. Vooral betrokkenheid van midden- en kleinbedrijven zal worden gestimuleerd. Gedurende de looptijd van het project zullen MKB’s worden benaderd om actief in het project deel te nemen in de vorm van testen en evalueren van nieuwe materialen of technologie. Bedrijven die nauw betrokken willen zijn bij onderdelen van het project, kunnen als sponsor toetreden. Als co-financier van een onderzoeksinstituut krijgen zij toegang tot de projectgroep van het betreffende instituut en bij substantiële financiering hebben zij inspraak in het werkplan van het betreffende onderdeel.

Voor meer informatie: ingrid.wienk@wur.nl

Zie ook: Artikel 'Gaat nanokarton plastics vervangen?'

   To Homepage