Biobaserade barriärmaterial
för förpackningar
Mikael Gällstedt
Vad är “biobaserade barriärmaterial”?
•
Material baserat på ämnen med biologiskt
ursprung eller ämnen som upparbetats från
biologiska råmaterial.
•
Är täta mot något eller några ämnen.
Mikael Gällstedt
2
Exempel på barriärfunktioner
Försegling
Mekanisk barriär
Barriärmaterial
Stoppar
utträngning
Kontrollerad
genomgång
Stoppar inträngning av gaser,
vätskor, oljor, damm, etc.
Absorbtion
Avsöndring
Nytta i förpackningar: Ger skydd och mervärde åt den packade produkten.
Mikael Gällstedt
3
Exempel på kommersiellt tillgängliga
biobaserade material med barriäregenskaper
 Cellofan, celluoid,
 Kasein
 Stärkelser
 Kitosaner
 Xylaner
 Alkyder och
härdande oljor
 Succinater
Mikael Gällstedt
4
..
 Proteiner
 Alginater
 PLA
 PHB
 PBS
 PE
 Etc.
Utveckling kostar pengar…
BASF
 DOW
 Showa Highpolymer
 SK Chemicals
 DuPont
 Cortec
 ICI
 P&G Chemicals
 Kuraray
 NatureWorks
 Braskem
 M.fl.

Photo: Eastman Chemical
…därför är det oftast de stora som driver lanseringen.
Mikael Gällstedt
5
Exempel på ”gammalt” material i ny tappning
Coating
Print receptive coating
Transparent cellulose
Adhesive receptive
coating
Pictures from:
www.innoviafilms.com
Mikael Gällstedt
6
Barriäregenskaper
Mikael Gällstedt
7
Syre- & vattenångbarriär
Syrgas
PVAl
 EVOH
 Kitosan
 Stärkelse
 PVDC
 Vassle
 Cellofan
 PA 6
 Gluten
 PHA
 PLA
 PE
Bättre barriär

Mikael Gällstedt
8
Vattenånga
PVDC
 PE
 PHA
 PLA
 Polyamid 6
 Gluten
 Vassle
 Kitosan
 EVOH
 Cellofan
 Stärkelse
 PVAl

Sämre barriär
Termoplastiska
Bearbetningsmetoder
Mikael Gällstedt
9
Extrudering
Formsprutning
Varmpressning
From: www.plasticstech.info
Mikael Gällstedt
10
Några viktiga parametrar vid bearbetning
Temperatur
 Uppehållstid
 Viskocitet
 Utrustningens krafter på materialet (skjuvning, etc)
 Smörjmedel
 Mjukningsmedel
 Fyllmedel
 Funktionella tillsatser (förstärkande, biocider, odoranter, etc)
 Förkonditionering innan bearbetning
 Molekylvikt, polaritet, etc.
 Antioxidanter
 Etc

Mikael Gällstedt
11
Exempel på modifiering av material
Orientering
Sampolymerisation
Sekundära bindningar
Kristallinitet
och/eller
fyllmedel
Substituering
Laminering / beläggning
Etc.
Mikael Gällstedt
12
Tvärbindning
Exempel på egen publicerad F&U
Mikael Gällstedt
13
Förpackningsfilmer från
fiskindustrins sidoströmmar
Upparbetning &
bearbetning
Skal från fiskindustrin
Barriärfilm av kitosan
Mikael Gällstedt
14
Förpackningsfilmer från
jordbruksindustrins sidoströmmar
Upparbetning &
bearbetning
Råmaterial
Stärkelse
Mikael Gällstedt
15
Förpackningsfilm av
gluten och/eller zein
Mikrofibrillerad cellulosa
Mikael Gällstedt
16
Förpackningar från växtoljeindustrins
sidoströmmar
Mikael Gällstedt
17
Nanokompositer med mineraler
Med
Mikael Gällstedt
18
Utan
Dispersionsbestrykning av
papper och kartong
Gällstedt et al, 2005
Dispersion
Torkning
Barriärbelagd
papper, kartong,
eller liknande
Sidoströmmar, från olika källor,
som kan bli barriärmaterial
Mikael Gällstedt
19
Laborativ utrustning på Innventia
Varmpress
Labextruder.
2011-11-18
Mikael Gällstedt
20
20
Bio-based barriers for packaging materials, Gällstedt, Dahlman, Björklund-Jansson, Johansson
Pilotextrudern på Innventia
Mikael Gällstedt
21
Vårt nya uppgraderade barriärlab
Mikael Gällstedt
22
Vanliga frågeställningar
 Högre
livsmedelspriser?
 Bevattning/gödning?
 Minskad ekologisk
mångfald?
 Utsläpp från
jordbruksindustrin?
 GMO?
 Problem med
materialåtervinning?
 Kvaliteten på plasten?
 Kostsam utveckling?
 Bristande kunskaper?
Mikael Gällstedt
23
 Kan
ett biobaserat material
ersätta samtliga av dagens
plaster?
 Kostnad (SEK/kg samt
SEK/egenskap)?
 Nya framtida tekniker?
 Avfalls- och sidoströmmar
som råmaterialkälla?
 Petroleumpriserna?
 Nya fossila källor (olja,
metan, metansulfat, etc)?
 Etc..
Tack för din uppmärksamhet!
Frågor till:
Mikael Gällstedt
Mikael Gällstedt
24
Adress:
Innventia
Box 5604
Drottning Kristinas väg 61
11486 Stockholm
Tel:
08-6767055 eller 0768-767055
E-post:
[email protected]