Das 2019 in Kraft getretene Verpackungsgesetz verlangt eine nahezu Verdopplung der Recyclingquote von Kunststoffverpackungen. Damit nimmt der Druck auf die Hersteller von Lebensmittelverpackungen zu, Werkstoffe zu entwickeln, die nicht nur ihre Aufgabe in der Anwendung mustergültig erfüllen: Lebensmittelverpackungen sollen das verpackte Gut vor Kontaminationen und Schaden bewahren sowie lange frisch und aromatisch halten. Die Verpackung selbst darf überdies das Lebensmittel nicht belasten, und sie sollte sich nach Gebrauch idealerweise werkstofflich recyceln respektive biologisch abbauen lassen. Keine leichte Aufgabe, schließlich handelt es sich bei Folien für den Einsatz im Bereich Lebensmittel meist um komplexe Mehrkomponentensysteme mit besonderen Barrierefunktionen: Sie zu realisieren, erfordert die Kombination unterschiedlicher polymerer Werkstoffe. Das wiederum macht das werkstoffliche Recycling der Lebensmittelverpackung gegenwärtig schwierig. Zusammen mit einem Folienspezialisten aus der Wirtschaft arbeitet das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) nun an der Entwicklung neuer biopolymerbasierter Folien. Ziel ist eine nachhaltige Mehrlagenfolie aus Biopolymeren, die sowohl über eine effiziente Barrierewirkung verfügt als auch über eine hohe mechanische Stabilität, hinreichende Transparenz und weitere für den späteren Einsatz bei der Verpackung von Lebensmitteln relevante Eigenschaften, berichtet Dr. Sandra Richter, Projektleiterin am IMWS. Die Barrierefunktion der neuartigen Folien soll durch Kombination tauglicher Materialien beziehungsweise die Einarbeitung plättchenförmiger Füllstoffe erreicht werden. Die antimikrobiellen Eigenschaften der Folienoberfläche wiederum wolle man mithilfe sogenanntem Chitosan erzeugen. Der Naturstoff wird im Zuge mehrerer Aufarbeitungsschritte aus Chitin gewonnen, das in den Schalen von Krustentieren enthalten ist. Chitosan besitzt nicht nur eine antibakterielle Wirkung. Es ist obendrein biokompatibel, sprich biologisch abbaubar, ungiftig und es hat eine natürliche Barrierewirkung, schildert Richter. Chitosan solle in die Außenschicht der Verpackungsfolie eingebracht, als netzartiges Vlies aufkaschiert oder als nasschemische Beschichtung auf die Folie aufgetragen werden. Ein industrielles Verfahren, das die Projektpartner entwickeln möchten, soll die Herstellung der Verpackungsfolie aus Biopolymeren in großen Mengen ermöglichen. Zudem streben die Forschungspartner die Entwicklung einer zerstörungsfreien Diagnostikmethode an, die speziell für Mehrlagenfolien geeignet ist und Erkenntnisse etwa über die Schichtdicken der einzelnen Folienlagen, eventuelle Verbundfehler durch Delamination oder Einschlüsse erlaubt. So wolle man sicherstellen, dass sich die Biofolien auf industrieprozessgerechte Weise testen und die nötigen Qualitätsanforderungen erfüllen lassen. (GD)
