VTT:n ja LUT-yliopiston kehittämä teknologia mahdollistaa läpinäkyvät korkean suorituskyvyn kalvot ja pinnoitteet, jotka vastaavat käytettävyydeltään muovia. Teolliseen tuotantoon sopivat ratkaisut ovat kierrätettäviä ja tarvittaessa biohajoavia.
Kokonaan sellupohjaiset kalvo- ja pinnoitusmateriaalit syntyivät VTT:n ja LUT-yliopiston johtamassa F3 – Films for Future -hankkeessa.
Materiaaleissa yhdistyvät muovin käytettävyys ja elinkaaren loppuvaiheen optimointi. Kalvot ovat luontaisesti biohajoavia, ja pinnoitteet on suunniteltu sekä kuitupohjaisissa järjestelmissä kierrätettäviksi että tarvittaessa biohajoaviksi.
Selluloosaa voidaan uudella teknologialla käsitellä polymeerinä kuidun sijaan. Läpinäkyvien biokalvojen mekaaniset ja suojausominaisuudet ovat samalla tasolla kuin fossiilisilla muoveilla.
Uusilla selluloosapohjaisilla materiaaleilla voidaan vähentää fossiilisen muovin käyttöä pakkaustuotteissa sitä mukaa kuin sääntelyvaatimukset kiristyvät.
EU:n pakkausjätelainsäädännön keskeinen tavoite on kuitupohjaisten materiaalien muovipitoisuuden rajoittaminen alle viiteen painoprosenttiin, jotta pakkaukset voidaan kierrättää paperikuituna.
Sopii nykyisiin prosesseihin
“Muovikalvot kuuluvat kaikkein käytetyimpiin pakkausmateriaaleihin, mutta niitä on erittäin vaikea kierrättää ja niillä on merkittäviä pitkäaikaisia ympäristövaikutuksia”, sanoo VTT:n tutkimusprofessori Ali Harlin, joka toimi yhtenä F3-hankkeen vetäjistä.
Harlinin mukaan tutkijat pyrkivät auttamaan valmistavan teollisuuden yrityksiä vastaamaan sääntelyvaatimuksiin tinkimättä tuotteiden suojauksesta ja säilyvyydestä tai prosessien tehokkuudesta.
“Näiden selluloosakalvojen ja -pinnoitteiden ominaisuuksien on jo osoitettu soveltuvan useisiin pakkausjalostusprosesseihin, mikä kertoo niiden potentiaalista”, sanoo LUT-yliopiston pakkausteknologian professori Ville Leminen, joka veti hanketta Lappeenrannassa.
Uutuusmateriaali on suunniteltu sopivaksi esimerkiksi lämpömuovaukseen.
Teolliset kumppanit tyytyväisiä
Hankkeeseen on osallistunut 34 teollista kumppania, joiden näkökulmasta skaalattavuus ja yhteensopivuus tuotantojärjestelmien kanssa ovat uuden materiaalin keskeisiä tekijöitä.
”Ratkaisuilla, jotka soveltuvat olemassa oleviin jalostusteknologioihin ja kierrätysinfrastruktuuriin, on huomattavasti suurempi mahdollisuus edetä pilottivaiheesta teolliseen käyttöön”, toteaa Metsä Boardin kehityspäällikkö Riku Talja.
Colombier Finlandin aluejohtajan Carl-Erik Guttormsenin mukaan toiminnallisuuden ja vastuullisuuden välisen tasapainon löytäminen on pakkausteollisuuden tulevaisuudelle välttämätöntä.
F3-hankkeessa kaksi tekijää on yhdistetty kokonaan muovittomilla barrier-pinnoitteilla, jotka toimivat erinomaisesti kuormittamatta ympäristöä.
”Käyttämällä erillistä pinnoituslinjaamme pystymme nyt tuomaan näitä ratkaisuja kaupalliseen tuotantoon vaativissa paperi- ja kartonkiruokapakkauksissa”, Guttormsen sanoo.
Kohti kaupallistamista
Teknologiaa lähdetään seuraavaksi skaalaamaan pilotista kaupalliseen mittaan. Biomateriaalin ensimmäisiin käyttökohteisiin lukeutuvat kuivaruokapakkaukset, leipomotuotteet ja kuitupohjaiset pakkaukset, joissa tarvitaan läpinäkyviä barrier-kerroksia.
Uutuuden barrier-ominaisuuksia kosteissa oloissa pyritään jatkokehitysvaiheessa vielä parantamaan. Tarkoituksena on myös yhdistää useita toiminnallisuuksia yksittäisessä materiaalijärjestelmässä.
Materiaalikonseptilla voi pakkausten ja toiminnallisten pinnoitteiden lisäksi olla käyttöä muun muassa lääkemateriaaleissa ja elektroniikassa.
Päivi Ikonen
Aiheesta aiemmin:
VTT:n selluloosamateriaali voi korvata ruokapakkausten perinteisen muovikalvon
VTT pilotoi uutta läpinäkyvää selluloosakalvoaan
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
