BiPaRe

Forschungstitel:
Konzeption von rezyklierbaren biobasierten Beschichtungen für Papierverpackungen

Arbeitsgruppe: Verpackungsmaterialien

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Papiertechnische Stiftung Institut für Zellstoff und Papier PTS-IZP, Dr. Annika Eisenschmidt
  2. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Freising, Dr. Klaus Noller

IGF-Vorhaben: 21805 BG
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2021 – 2023

Zielgruppe und Partner
Im Vorhaben soll eine datenbasierte Designvorlage entwickelt werden, mit deren Hilfe die Produktentwickler neuer Papierbeschichtungen deren Funktionalität und Rezyklierbarkeit vorab einschätzen und zielführend ausrichten können. Das Projekt soll den hochaktuellen Trend der angestrebten Substitution von flexiblen Verpackungen aus Vollkunststoff durch funktionale Papier-Kunststoff-Kombinationen unterstützen und weiter forcieren. Der besondere Fokus des Projektes liegt in der verstärkten Einbeziehung nachwachsender biobasierter Beschichtungssubstanzen.

Das Projekt weist eine hohe übergreifende Bedeutung für die Industriezweige

  1. Verpackungsindustrie und Einzelhandel,
  2. Altpapierhandel und Papierindustrie,
  3. Zulieferindustrie (Beschichtungen und Additive)

auf.

Status Quo
Derzeit wird die werkstoffliche Verwertbarkeit von papierbasierten Verpackungsmaterialen in der Papierindustrie beispielsweise mit der Methode PTS-RH:021/97 (2012) geprüft. Aufgrund oft eng geschlossener Wasserkreisläufe in den Papierfabriken, hat zusätzlich die Qualität des Kreislaufwassers einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität des Endproduktes. Speziell für die Bewertung der Rezyklierbarkeit redispergierbarer Beschichtungen gibt es derzeit keine geeignete Methode.

Inverkehrbringer von Verpackungen sind dazu angehalten, rezyklierbare, biobasierte Verpackungsmaterialien zu verwenden. Obwohl es diverse Entwicklungen für biobasierte Beschichten für Papier gibt, ist deren Rezyklierbarkeit bisher noch nicht untersucht. Es fehlen Erkenntnisse zur Abschätzung, welche Eigenschaften einer biobasierten Beschichtung die Rezyklierbarkeit beeinflussen.

Da bisher weder die Auswirkungen von biobasierten Papierbeschichtungen auf die Rezyklierbarkeit geklärt sind, noch geeignete Methoden zur entsprechenden Bewertung der Rezyklierbarkeit existieren, ist die industrielle Umsetzung biobasierter Papierverpackungen gehemmt.

Forschungsthema
Das übergeordnete Ziel im Projekt ist die Steigerung des Marktpotenzials für papierbasierte Verpackungen. Dazu soll ein datenbasierter Entscheidungsbaum für ein umfassendes Produktdesign für beschichtete Papierprodukte im Spannungsfeld Beschichtung – Barrierewirkung – Rezyklierbarkeit entwickelt werden. Die folgenden Teilergebnisse werden angestrebt:

  1. Rangliste über die Auswirkung der Parameter Beschichtungsrezeptur, -dicke, -applikationstechnologie, -löslichkeit etc. auf die Rezyklierbarkeit von mit (Bio-)Polymeren beschichtetem Papier
  2. praxisnahes Bewertungsverfahren zum „Störpotenzial redispergierbarer Beschichtungsanteile in der Papierherstellung“
  3. Muster-Verpackungskonzepte für Lebensmittel / Produktkategorien im Zusammenspiel von Verpackungsfunktionalität und Rezyklierbarkeit

Sitzungsunterlagen

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.