Papierverpackungen: Biobeschichtungen statt Plastik

Forschende des Instituts für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz möchten dazu beitragen, dass zukünftig weniger Plastik und mehr biologisch abbaubare Materialien verwendet werden.

Das Team von Samir Kopacic entwickelt grüne Alternativen zu fossilen Rohstoffen und Plastik-Erzeugnissen. Die Forscher*innen arbeiten an biologisch abbaubaren Folien und Filmen, mit denen Papierverpackungen beschichtet werden können. Die biobasierten Materialien sollen die Umweltverschmutzung reduzieren und den Wandel zu einer nachhaltigeren Wirtschaft vorantreiben.

Nachwachsende Rohstoffe

Holz, Biomasse und daraus gewonnene Biopolymere sind nachwachsende Rohstoffe, die ein hohes Potenzial im Kampf gegen den Klimawandel bieten. Holz zum Beispiel bindet einerseits große Mengen an Kohlenstoff (eine Tonne pro Kubikmeter), kann andererseits aber auch anstelle von Erdöl und anderen fossilen Rohstoffen zur Herstellung von umweltfreundlichen Materialien eingesetzt werden. Genau hier setzt die Forschungsarbeit von Samir Kopacic an. 

Nachhaltige Alternative

Der Materialforscher möchte nachhaltige Verpackungsmaterialien entwickeln, die ebenso gute Barriere-Eigenschaften aufweisen, wie synthetische Kunststoffe: Das heißt, die Materialien müssen den Verpackungsinhalt (Lebensmittel, Kosmetika, Medikamente, etc.) vor Sauerstoff, Luftfeuchtigkeit und anderen äußeren Einflüssen schützen, sowie das Aroma und die Frische der Produkte bewahren. 

Papier und Karton eignen sich derzeit nur bedingt dafür, denn sie sind zu durchlässig. „Deshalb werden sie häufig mit synthetischen, biologisch nicht abbaubaren und schwer recycelbaren Kunststoffen beschichtet, oder mit Metallfolien überzogen“, erklärt Kopacic. 

Von Erdöl zu Bioplastik

Gemeinsam mit seinem Team am „Barrier and Coating-Lab“ untersucht Kopacic, wie die Biobeschichtung von Papier oder Karton gelingen kann: „Mit herkömmlichen Beschichtungsverfahren waren wir bisher nur mäßig erfolgreich. Aber Tests mit Sprühbeschichtungsverfahren zeigen erste Erfolge“, so Kopacic.

In den nächsten zwei Jahren experimentieren die Forscher*innen der TU Graz mit dem Zusammenspiel von Papier, biologisch abbaubaren Stoffen und dem Sprühverfahren. „Wie die Tröpfchenbildung, der Tropfenaufprall oder die Beschaffenheit des Sprühstahls auf der Oberfläche wirken, wird sich in der Forschung zeigen. Es gibt eine Vielzahl von Eigenschaften, die wir erst besser verstehen müssen, damit wir den großflächigen Einsatz von kunststofffreien und recycelbaren Papierverpackungen realisieren können.“ 

Dr. Samir Kopacic
© Lunghammer / TU Graz

Über den/die Forscher*In

Samir Kopacic (Jahrgang 1989) studierte Technische Chemie und Verfahrenstechnik an der TU Graz. Seit Abschluss seines Doktorats 2019 ist er am Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz tätig. Für seine Forschung wurde Kopacic 2020 mit dem Heinzel-Mondi-Sappi Award ausgezeichnet. Derzeit ist er Projektleiter des FFG-Forschungsprojekts PapSpray bei dem ein neues Beschichtungsverfahren entwickelt werden soll, das das Besprühen von Papier oder Karton mit Biopolymeren ermöglicht.