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软包装

纤维素基食品包装材料在测试阶段取得进展

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图片由VTT提供 Thermocell_Packaging_VTT.jpg
VTT正在与Arla Foods,Paulig和Wipak一起在食品包装生产中测试由纤维素和脂肪酸制成的Thermocell塑料薄膜。

VTT正在与Arla Foods,Paulig和Wipak合作在食品包装生产中测试由纤维素和脂肪酸制成的Thermocell塑料薄膜。 

 

由可再生成分制成的Thermocell塑料材料的使用方式与基于化石的塑料相同。由于开发工作,该胶片的许多功能已经可以满足食品工业的要求,并且已经在工业生产测试方面进行了合作。

包装材料的可再生来源和可回收性越来越受消费者和包装商的关注。石油基或化石基塑料正在寻求基于生物的选择,它们可以像传统塑料一样进行加工,使用和回收。一种新兴的解决方案是纤维素,它是植物中的结构成分,就像塑料一样,它由大的聚合物分子组成。从木材中提取纤维素时,它不会像许多其他生物材料那样与食品生产竞争。另外,在纤维素的生产中已经建立了有效的生产方法。然而,纤维素本身缺乏包装塑料的一个重要特征:热塑性。

 

为食品行业的需求而开发。

VTT开发的一种方法能够从纤维素和生物基脂肪酸中生产热塑性塑料Thermocell塑料,适用于注塑,纸和纸板涂层以及3D打印等应用。薄膜制造领域目前的开发工作重点是挤出技术。

“我们已经从实验室转移到更大的机器,同时提高了胶片的质量。我们的目标是证明可以使用与传统塑料薄膜相同的设备,以工业规模生产Thermocell薄膜,其功能可以满足食品工业的需求。因此,Arla Foods,Paulig和Wipak也参与了这项研究。” VTT研究团队负责人Jarmo Ropponen。

“未来几年,我们包装开发的重点是可回收性。可再生生物基材料的开发支持了我们的长期目标。 Thermocell的开发仍然需要做一些工作,以确保可以与机械一起使用,并且具有长保质期以及其他功能。我们希望支持材料开发,以便在开发的早期阶段就已经考虑到我们产品的需求,” Paulig的Kati Randell。

 

需要薄的,耐用的,保护性的,安全的薄膜。

食品包装偏爱尽可能薄且耐用的薄膜,但又能安全保护食品。已经显示出Thermocell对水蒸气具有良好的保护作用,并且其成分均不会迁移到食品中。也可以使用制造商的标准设备对热电偶膜进行热封。

Thermocell开发的一项重要成就是膜的厚度更小。随着生产机械的进步,薄膜变得更加均匀,其厚度已经降至100微米。如果材料要与塑料薄膜竞争,则需要进一步减小厚度。目的还在于使膜取向,从而提高其强度和保护质量。

合作伙伴公司的反馈也使我们能够看到市场上重要的其他功能。薄膜的摩擦特性就是一个例子,因此可以更容易地在工业包装生产线上使用。” Ropponen说。

事实证明,Thermocell的可回收性几乎与最常见的热塑性塑料相同。它可以熔化并再次挤出至少五次,而其功能没有明显降低。回收仍然需要将其分开分类。

 

不含添加剂的热塑性生物基塑料。

在没有人想到使用石油作为原材料之前,就已经开发出了第一种纤维素基塑料。仍被广泛使用的醋酸纤维素可以追溯到那个时候,但是其热塑性性质需要大量的添加剂。由纤维素和脂肪酸制成的Thermocell表现出热塑性,完全没有其他物质。

在VTT开发的方法中,纤维素聚合物在添加脂肪酸之前会分解成较短的链,从而改善了纤维素的反应性,使所得材料更具热塑性。同时,它提供了更好的防水保护,并且可以更容易地热封。

Ropponen说:“在最近的测试中,我们使用了少量传统的塑料添加剂,因为它们可以更轻松地制造薄膜并改善其性能。”

一旦研究小组完成了对传统塑料薄膜应用的微调以适应包装工的需求,开发工作的重点便可以转移到实际的回收概念上。目的是使胶卷适应于世界主要市场上使用的收集和回收系统。

有关更多信息,请联系研究团队负责人Jarmo Ropponen, 芬兰VTT技术研究中心有限公司,电话+358 400 215951或jarmo.ropponen@vtt.fi,或访问 www.vttresearch.com.

 

文章由 包装文摘 姐妹刊物 粉末& Bulk Solids.

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