Verpackungsfolie aus Zellulose und Chitin

Mit den ersten Verboten von Einwegverpackungen zur Reduzierung des Müllaufkommens wird die Forschung zur Entwicklung von Alternativen derzeit intensiviert. Im Fokus stehen biologisch abbaubare Systeme, die Lebensmittel für eine gewisse Dauer frisch halten können und sich anschließend auf natürlichem Weg zersetzen. Wissenschafter am Georgia Institute of Technology berichten nun von einem Entwicklungserfolg, bei dem eine Folie aus dem Biokunststoff PLA mit Zellulosefasern und von Krabbenschalen gewonnenem Chitin beschichtet wurde, um sie undurchlässiger für Sauerstoff zu machen.

Frischhaltefolie aus Krabbenschalen und Pflanzenfasern

Im Prozess werden Chitin und Zellulose als wenige Nanometer dicke Kristalle zunächst in Wasser gelöst, um sie anschließend auf die biologisch abbbaubare PLA-Folie aufzusprühen. Dabei werden mehrere Schichten aus Zellulose und Chitin abwechselnd aufgetragen. „Jahre lang haben wir uns mit Zellulose-Nanokristallen beschäftigt und nach Möglichkeiten gesucht, diese für den Einsatz in Leichtbau-Verbundwerkstoffen und Lebensmittelverpackungen zu qualifizieren“, sagt Carson Meredith vom Georgia Institute of Technology. Nun brachte die Verbindung mit Chitin eine deutliche Verbesserung.

Der Folienverbund ist am Ende lediglich zwei Mikrometer dick und 67 Prozent weniger durchlässig für Sauerstoff als handelsübliche Folienverpackungen aus PET, das man auch von Plastikflaschen kennt. Die Neuentwicklung hat vergleichbare mechanische Eigenschaften wie eine konventionelle Frischhaltefolie, ist transparent, elastisch und besitzt alle Qualitäten, die man von einer Lebensmittelverpackung erwartet. Der herausragende Vorteil ist, dass sie biologisch abbaubar ist. Für die Marktreife der Entwicklung arbeiten die Wissenschaftler nun an einer Produktionsmethode für die Herstellung zu vergleichbaren Kosten zu den bislang am Markt befindlichen Lösungen. Hier steht vor allem die preiswerte Gewinnung von Chitin aus Schalentieren im Fokus der Projekte. Außerdem wird an einer Wasserdampfbarriere für die Folie gearbeitet.

Forschungsbericht unter: www.pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.8b01536