Drukuj

Wheylayer: projekt na rzecz innowacyjnych folii

Wheylayer: projekt na rzecz innowacyjnych folii
2,5 mln euro poszło na realizację unijnego projektu badawczego o nazwie Wheylayer. Efektem jest opracowanie tworzywowych folii powlekanych białkiem serwatkowym i tym samym możliwość zastąpienia drogich polimerów oraz poprawa zdatności produktu do recyklingu.

Produkt znajdzie zastosowanie w przemyśle spożywczym. Przyczyni się m.in. do hamowanie procesu utleniania, co ma kluczowe znaczenie dla opakowań spożywczych. Oznacza to, że możliwie będzie dłuższe utrzymywanie świeżości artykułów żywnościowych.

Nowość stworzona przez konsorcjum badaczy z Hiszpanii, Irlandii, Niemiec, Słowenii, Węgier i Włoch - pracujących pod kierunkiem hiszpańskiej organizacji Patronal de la Petita i Mitjana Empresa de Catalunya (PIMEC) - o kilka stopni ma przewyższać tradycyjne folie na bazie surowców ropopochodnych.
Projekt od samego początku wzbudzał duże zainteresowanie branży, ponieważ chodziło w nim o możliwość produkowania wielowarstwowej folii zamiast niepodlegających biodegradacji materiałów.

Bieżące metody skupiają się bowiem na wykorzystaniu drogich polimerów na bazie petrochemikaliów, takich jak kopolimery EVOH jako materiałów barierowych. Dla przykładu niemieckie Towarzystwo Badań nad Rynkiem Materiałów Opakowaniowych wyliczyło, że rocznie w Niemczech produkowanych i wykorzystywanych jest ponad 640 km kw. materiałów kompozytowych na bazie EVOH, służących jako warstwa ochronna przed tlenem.

Wheylayer: projekt na rzecz innowacyjnych folii


Tymczasem zdaniem naukowców pracujących nad projektem Wheylayer naturalne składniki serwatki wydłużają termin przydatności produktów spożywczych. Dodatkową korzyścią jest również biodegradowalność warstwy białkowej.

Nowe wielowarstwowe folie ochronne mają zachowywać dobrą odporność na gazy i wilgoć, a ich poszczególne warstwy da się rozdzielić poprzez zwykłe mycie przy użyciu enzymatycznych detergentów usuwających warstwę proteinową. Istotną sprawą jest fakt, że folie są wzbogacone właśnie o warstwę proteinową pochodzącą z serwatki. Takie działanie pozwala na przeprowadzenie w sprawny sposób recyklingu zawartych w produkcji polimerów. W przypadku wielowarstwowych folii powstałych na bazie ekologicznych matryc polimerowych, np. kwasu polimlekowego materiał postkonsumencki może zostać też poddany kompostowaniu.

Wyniki prac wpisują się w intensywne działania podejmowane w Europie na rzecz opracowania zrównoważonego materiału opakowaniowego, którego produkcja będzie opłacalna i przyjazna dla środowiska.

- Udało nam się stworzyć formułę białka serwatkowego, którą można wykorzystać jako surowiec w warstwie barierowej folii. Stworzyliśmy również opłacalny proces, który można wykorzystać w produkcji wielofunkcyjnych folii na skalę przemysłową. Aby otrzymać warstwę serwatkową najpierw oczyściliśmy serwatkę słodką i kwaśną, wytwarzając izolaty białka serwatkowego wysokiej czystości. Potem przetestowane zostały rozmaite metody modyfikacji, aby uzyskać odpowiednie białka o wyższych właściwościach foliotwórczych. Białka wytrzymywały obciążenia mechaniczne, ponieważ zespół zmiksował je z rozmaitymi środkami zmiękczającymi i innymi dodatkami pochodzenia organicznego w różnych stężeniach – w taki sposób Markus Schmid z Instytutu Inżynierii Przetwórstwa i Opakowań im. Fraunhofera IVV w Niemczech, opisał cześć prac laboratoryjnych.

Naukowcy wiele uwagi poświęcili też badaniom nad związkiem zachodzącym pomiędzy krystalicznością i prędkością biodegradacji kwasu polimlekowego w kompostach oraz kompozytów na bazie kwasu polimlewkowego i polikaprolaktamu z nanogliny. Ponadto analizowali specyficzne aspekty recyklingu opakowań, jak choćby zanieczyszczenie PET kwasem polimlekowym. Ocenie poddawali też nowe technologie skierowane na oddzielenie poszczególnych materiałów polimerycznych wymieszanych podczas gromadzenia odpadów.