Flexible Packstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen. Umweltaspekte und Funktionalität

In einem Vergleich auf Basis gleicher Masse erscheinen Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen konventionellen Materialien zunächst überlegen. Auf Basis gleicher Funktionalität - insbesondere bei der Wasserdampfsperrwirkung - kann sich jedoch leicht eine entgegengesetzte Rangfolge ergeben. Als eine Methode zur Verbesserung der Funktionalität, der somit für den Einsatz nachwachsender Rohstoffe im Bereich flexibler Verpackungen eine entscheidende Rolle zukommt, wird die vakuumtechnische Beschichtung mit Barriereschichten aus Oxiden von Si, Al und Mg gezeigt. Deutliche Verbesserungen der Barriereeigenschaften ergeben sich lediglich für Sauerstoff im Zusammenhang mit Folienmustern hoher Oberflächenqualität, meist auf Zellulosebasis. Verbesserungseffekte bei der Wasserdampfdurchlässigkeit bleiben weit dahinter zurück. Bei den meisten getesteten Mustern waren insgesamt die grundlegenden Folieneigenschaften nicht ausreichend, um gute Sperrschichten aufzubringen. Somit liegt das jetzige Hauptdefizit in der Folienherstellungstechnologie, insbesondere bei thermoplastischer Verarbeitung. Nur wenn hier grundlegende Probleme gelöst werden, können Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen mit konventionellen auch unter Umweltaspekten konkurrieren.

For packaging materials for flexible packagings the role of their source (renewable/non-renewable) is shown in view of their functionality and of the resulting environmental impacts, here with special focus on the depletion of fossile resources. Regarded on a simple mass basis, materials from renewable resources may deceivingly look very favourable over their conventional counterparts. On the basis of equal functionality, however, the comparison may yield just the opposite result, especially if water vapour transmittance is taken as reference. As method for improvement of barrier properties, an obvious key factor for the use of renewable resources in flexible packagings, results for vacuum coating with oxides of Si, Al and Mg are shown. Significant improvements in oxygen barrier properties are only obtained on high-quality samples especially from cellulose-based materials. Improvements in water vapour barrier properties are generally much lower. On most samples tested, the very basic p roperties were not good enough for the application of coherent barrier layers. As a conclusion, the major deficit right now is to be seen in the film production, especially by thermoplastic conversion. The solution of this problem will be important for renewable resources to become competitive - economically and environmentaly - to their conventional counterparts.