Steeds meer technici en wetenschappers zien in hout dé oplossing voor tal van klimaatproblemen. Het is een duurzame grondstof, omdat het steeds weer aangroeit. Daarnaast bindt levend hout ongeveer een ton koolstof per kubieke meter. Daarom zijn onderzoekers van het Institute for Biobased Products and Paper Technology van de TU Graz begonnen met de productie van biologisch afbreekbare materialen uit de houtbestanddelen cellulose, hemicellulose en lignine.
Een van de wetenschappers, Samir Kopacic, doet onderzoek naar nieuwe verpakkingsmaterialen in het zogenaamde ‘Barrier Lab’ van het instituut. Deze materialen op biologische basis moeten even goede barrière-eigenschappen hebben als synthetische kunststoffen. In de praktijk betekent dit dat zij de inhoud van verpakkingen zoals levensmiddelen, cosmetica, geneesmiddelen, enz. even betrouwbaar moeten beschermen tegen zuurstof, vochtigheid en andere externe invloeden als conventionele kunststoffen. In het geval van levensmiddelen komt daar nog bij dat naast de versheid van de producten ook het aroma moet worden bewaard.
Biopolymeren
Plastic vervangen door papier of karton is echter niet voldoende. “Papier en karton zijn poreus en vezelig,” zegt Kopacic. “Om de noodzakelijke ondoordringbaarheid te bereiken, worden ze vaak gecoat met synthetische polymeren. Die zijn niet biologisch afbreekbaar en moeilijk recyclebaar. Of ze zijn gelamineerd met metaalfolie.”
Kopacic denkt de oplossing gevonden te hebben in het aanbrengen van een laagje biopolymeren op hetpapier of karton. “Bij het aanbrengen van biogebaseerde barrièrematerialen op papier hebben conventionele coatingmethoden maar beperkt succes gehad vanwege het complexe vloeigedrag van deze materialen”, legt Kopacic uit. “We testen nu de geschiktheid van spuitcoatingprocessen en onderzoeken hoe biopolymeren op papier moeten worden gespoten om de gewenste barrière-eigenschappen te krijgen.”
Plasticvrij
De voorwaarden voor een beslissende doorbraak zijn aanwezig, benadrukt hij. “Vanuit technologisch oogpunt is het spray-coatingproces een flexibel proces dat in de papierproductie kan worden geïntegreerd en ook kan worden gebruikt in combinatie met of als aanvulling op conventionele coatingtechnologieën. Dit moet de basis leggen voor de productie en het gebruik van plasticvrije en recycleerbare papieren verpakkingen op een nog bredere basis in de toekomst.”
Het onderzoek is een onderdeel van het EU-project Bread Cell. Naast innovatieve verpakkingsmaterialen richt dit project zich onder anderen op de ontwikkeling van polymeerschuimen op basis van hout of cellulose. Daarmeee willen de onderzoekers milieuvriendelijke lichtgewicht materialen ontwikkelen, zoals de kern van een snowboard of isolatieschuim in de bouw.
Ook interessant: Biopasta van hout werkt prima als materiaal voor 3D-printing
