ACTIPOLY
Actieve polyvalente verpakking gebaseerd op duurzaam vezelmateriaal
Het ACTIPOLY project (1 mei 2015 tot 31 oktober 2017) had als doel om een thermoformeerbaar, vezelgebaseerd materiaal te ontwikkelen voor composteerbare schalen voor verse voeding. Deze schaal werd ook voorzien van een afdoende barrière tegen zuurstof en waterdamp, en ook van een antimicrobiële coating. Het project was een ERA-NET CORNET project, met partners uit 4 Europese regio's, Duitsland, Polen, Wallonië en Vlaanderen.
Via verschillende chemische modificaties werd een thermoplastische cellulosematrix ontwikkeld, dat leidde tot individueel thermoplastische vezels. Hieruit werden platen geproduceerd, die vervolgens werden gethermoformeerd tot schalen. Dit thermoformeerproces was succesvol. Trekproeven wezen uit dat de rek bij breuk meer dan 35% bedroeg, wat voldoende is voor dit proces.
Een groot aantal formulaties werden getest om toegepast te worden als thermoformeerbare barrièrecoating, dit om een voldoende gas- en waterbarrière aan het concept te geven. Tijdens het project werd het duidelijk dat de barrière-eigenschappen naar water, zuurstof, alsook naar vet en olie met 20% of meer afnamen. Toevoegen van weekmakers om de elasticiteit van de coatings te verhogen bleek ook geen verbetering te brengen. Als alternatief werd een spraycoating-techniek toegepast na het thermoformeren van de schaal. Dit werd geëvalueerd als de beste optie.
Naast het aanbrengen van een barrièrecoating werden technieken onderzocht om daarnaast ook een antimicrobiële coating aan te brengen. De performantie van superhydrofobe coatings was lager dan deze van de meer klassieke antimicrobiële formulaties waarbij een actieve ingrediënt wordt ingemengd in een matrix. De meest effectieve formulaties werden bekomen door methylcellulose als matrix te nemen en PSP (plant extract) – polylysine als actieve ingrediënt.
Op het niveau van de topfolie werden antimicrobiële folies ontwikkeld door middel van een drielaagsstructuur van PLA (Polylactic Acid) waarin zinkoxide (ZnO) partikels aanwezig waren. Verdere oppervlaktebehandelingen leidden tot ZnO partikels die beschikbaar werden gesteld aan het oppervlak van de folie. Deze folie vertoonde goede antimicrobiële eigenschappen alsook goede sealeigenschappen. De zuurstof- en waterbarrière waren echter algemeen aan de lage kant.
De uiteindelijke barrière-eigenschappen van de combinatie schaal/topfolie zitten in dezelfde range als deze van de momenteel gebruikte materialen voor het verpakken van vers vlees, één van de geselecteerde producten voor Actipoly. Uit de bewaarproeven op labo-schaal met vers vlees in de Actipoly schaal/folie bleek de performantie gelijkaardig in vergelijking met de conventionele verpakkingsmaterialen op het niveau van microbiologische houdbaarheid.
Conclusie
Binnen het project werd succesvol aangetoond dat het concept van deze nieuwe vezelgebaseerde thermoformeerbare verpakkingsmaterialen werkt en kan toegepast worden voor het verpakken van levensmiddelen. Alvorens tot een commercieel product te komen, moeten nog een aantal verbeteringen doorgevoerd worden via verder onderzoek:
De productiekosten voor het maken van thermoformeerbare vezels blijken momenteel nog te hoog. Dit heeft er ook toe geleid dat er te weinig schalen beschikbaar waren om een bewaarproef op industriële schaal uit te voeren. Daarnaast bleek de uniformiteit en droogtijd van de coatings nog niet optimaal en was de coating gevoelig aan beschadiging bij het het stapelen van de schalen.
Meer info over ACTIPOLY