In ontwikkeling: innovatieve voedselverpakkingen
In ontwikkeling: innovatieve voedselverpakkingen
Biobased plastics worden op dit moment nog niet veel gebruikt in spuitgietvoedselverpakkingen, zoals saladebakjes of botervlootjes. Een nieuw onderzoeksproject dat zich richt op de realisatie van prijscompetitieve voedselverpakkingen uit biobased plastics, moet daar verandering in brengen. De uitdaging binnen het project is het zo dunwandig mogelijk kunnen spuitgieten van transparante biobased plastics die daar eigenlijk te viskeus voor zijn.
Voedselproducenten hebben interesse in verpakkingen die gemaakt zijn uit biobased plastics. Toch zijn er nog geen biobased plastic tomaatemmertjes of botervlootjes op grote schaal op de markt. ‘De belangstelling voor biobased verpakkingen neemt drastisch af, zodra je gaat doorrekenen wat een overstap naar zulke materialen kost’, stelt senior onderzoeker polymeren Gerald Schennink van Wageningen Food & Biobased Research. Niels L’Abée, directeur van SFA Packaging, heeft precies die ervaring. ‘We krijgen beperkt vragen van klanten. Maar tegelijkertijd vindt iedereen dat milieuvriendelijkere verpakkingen er eigenlijk wel zouden moeten zijn. Zeker bij consumenten is die tendens duidelijk zichtbaar.’
Dunwandig spuitgieten van biobased plastics
L’Abée nam daarom samen met Wageningen Food & Biobased Research het initiatief om uit te zoeken of men biobased plastics beter geschikt kan maken voor dit soort toepassingen. Onlangs startte met dat doel een publiek-privaat onderzoeksconsortium binnen de Topsector Agri&Food, waarin naast SFA Packaging B.V. en Wageningen Food & Biobased Research ook Arburg B.V. en TN Plastics B.V. deelnemen.
Er zijn inmiddels veel biobased plastics op de markt en de meeste zijn prima geschikt om folies van te maken. Schennink: ‘Voedselverpakkingsfolies dienen bij voorkeur sterk en stijf te zijn. Polymelkzuur (PLA) dat van nature biobased is, bezit deze eigenschappen. Maar complex gevormde voedselverpakkingen worden niet vanuit folie gemaakt en alternatieve productiewijzen stellen heel andere eisen aan een materiaal.’ Spuitgieten is een methode om dit type voedselverpakkingen te produceren. Hierbij wordt gesmolten plastic in een mal gespoten en vervolgens in de mal afgekoeld. Commercieel beschikbare biobased plastics vloeien van zichzelf relatief moeilijk, waardoor het niet mogelijk is een conventionele plastic een-op-een te vervangen door een biobased plastic.
Dunner en goedkoper
Een eenvoudige technische oplossing is om het verpakkingsproduct iets dikwandiger te maken. Maar omdat de materiaalkosten van biobased plastics hoger zijn dan van conventionele plastics en biobased plastics per volume-eenheid daarnaast ook nog een hogere dichtheid hebben, valt zo’n oplossing kostentechnisch extra nadelig uit.
In het project staan drie innovaties centraal. Ten eerste wordt onderzocht of het vloeigedrag van biobased plastics door slimme toevoegingen verbeterd kan worden. Ten tweede gaan de projectpartners uitzoeken of het productieproces beter kan. Het idee hierbij is om de mal niet helemaal te sluiten, maar eerst het plastic erin te spuiten en als dit goed verdeeld is over de mal, deze pas helemaal te sluiten. Deze zogenoemde compressiespuitgiettechniek bestaat al, maar uitgezocht moet worden of dit bij de biobased plastics leidt tot het gewenste effect: voedselverpakkingen met dunnere wanden dan bij conventionele plastics, zodat er minder plastic nodig is en de verpakking goedkoper wordt. Schennink: ‘Hier werken de mechanische eigenschappen van biobased plastics juist weer in het voordeel; ze zijn vaak van zichzelf heel stijf.’ Een dunne wand is in dit project essentieel, omdat alleen zo op de hoeveelheid materiaal bespaard kan worden.
Extra laagje
Een derde innovatie richt zich op de barrièrewerking van een verpakking. Een bakje voor koekjes houdt het product niet alleen schoon, maar ook vers. Dat komt doordat het nauwelijks waterdamp doorlaat. ‘Dat gaan we met PLA niet bereiken, want dat heeft een beperkte barrière voor water’, stelt L’Abée. ‘Maar we willen kijken of we een extra laag in zo’n bakje kunnen aanbrengen die wel de juiste barrière eigenschappen heeft.’ Dat klinkt ingewikkeld, maar een voedselverpakking is wel vaker gelaagd. De opdruk op een verpakking wordt daarbij op een flinterdunne folie gedrukt, die men samen met het plastic in de mal drukt en met de plastic versmelt. Deze techniek – in mould labelling – wordt al toegepast voor marketingdoeleinden omdat de verpakking, eenmaal in zijn vorm gegoten, zich nog maar slecht laat bedrukken.
Het uiteindelijke doel van het project is om te komen tot rendabel te produceren biobased verpakkingen die per unit leiden tot ongeveer half zoveel CO2-emissie aan materiaal en productie als bij conventionele plastics. Dat geeft consumenten de mogelijkheid om te kiezen voor een “groener” alternatief. L’Abée: ‘Nu hebben consumenten die keuze niet, want een alternatief is er gewoon niet. Straks kost een product misschien wel iets meer, maar dan wijst de markt uit of de consument bereid is die meerprijs te betalen voor het milieu.’