De siste årene har danske Emballage & Transport (E&T) utviklet materialer og overflatebelegg som gir de samme egenskapene i papir som plast.
Med ny teknologi får papir og fiberbasert emballasje de samme egenskaper som emballasje av polyetylen (PE) og polypropylen (PP). Målet er å bli i stand til å kunne erstatte all plastemballasje med mer miljøvennlig alternativer i for av biologisk nedbrytbar og gjenbrukbar fiberbasert emballasje.
Flasker av papir
Green Fiber Bottle har E&T utviklet i samarbeid med den danske bedriften EcoXpac – som har utviklet en metode for å fremstille flasker av papir (se figur 1 og figur 2). E&T har utviklet belegg som gjør flasken gass- og vanntett.
Det er en selvmotsigelse at et material som skal være bionedbrytbart, også skal ha barriere mot vann og oksygen, da det er tilstedeværelse av nettopp vann og oksygen som gjør at nedbrytningsprosessen kan begynne.
Derfor har E&T utviklet et coatingsystem med to belegg, der det ene har væskebarriere og det andre laget har barriere mot oksygen og gass. På den måten er flasken bionedbrybar etter belegging, da begge lagene kan brytes ned når papirskallet oppløses og beleggene faller fra hverandre.
Barriere i to lag
Til gassbarriere brukes et lag med bionedbrytbar polymer (se figur 2) som kan være mange mikrometer tykt og kan fremstilles av stivelse, gelatin eller polyvinylalkohol. Papiroverflaten er meget ujevn og porøs, og man trenger derfor et tykt belegg for å fylle alle hull i overflaten.
Når overflaten er blitt helt jevn, påføres den ytre coatingen som består av et glasslignende material med den kjemiske formelen SiOX. Belegget fremstilles i en plasmaprosess i et vakuumkammer. Dette belegget trenger bare å være omkring 100 nm tykt, og de glasslignende egenskapene gir væskebarriere.
Når flasken brytes ned, blir det faller det tynne laget sammen og blir til sand. Plasmadeponering av SiOX er en kjent teknologi som ofte brukes til innvendig belegging av PET-flasker for å få en gassbarriere som er omtrent 20 ganger bedre enn en ubehandlet flaske.
Bedre enn PE og PP, men ikke like bra som PET
Teknikken brukes til mineralvann som tappes på PET-flasker og krever lang holdbarhet. Det finnes anlegg som kan belegge flasker, og derfor bør denne teknologien lett kunne overføres til papirflasker.
E&T har målt gassbarrieren i en rekke flasker for å sammenligne barrieregenskapene. Resultatet (figur 4) viser at papirflasken har lavere oksygengjennomgang enn tilsvarende beholdere av PE og PP, noe som er oppsiktsvekkende siden grunnmaterialet er papir.
E&T arbeider videre med å forbedre barriereegenskapene ytterligere med mål om å lage papirflasker som er like tette som PET-flasker. Barrierebelegget kan også brukes på annen emballasje enn flasker, for eksempel fiberbaserte esker, tallerkener og kopper.
Til dette formålet har E&T bygget ut sone plasmafasiliteter med et nytt og større vakuumkammer som kan romme disse emballasjene og fremstille SiOX-belegg.
Kilde: Emballage & Transport
