Forschungstitel:
Konzeption von rezyklierbaren biobasierten Beschichtungen für Papierverpackungen
Arbeitsgruppe: Verpackungsmaterialien
Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:
IGF-Vorhaben: 21805 BG
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2021 – 2023
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 Verpackungsindustrie und Einzelhandel, Altpapierhandel und Papierindustrie und die Zulieferindustrie (Beschichtungen und Additive) auf.
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.
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:
Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
