artikel

Comeback kartonnen verpakkingen

Algemeen

Kartonnen verpakkingen verbeteren met nanotechnologie is het doel van Sustainpack. In dit Europese project werken 35 organisaties aan verbeteringen van materiaaleigenschappen en ingebouwde diagnostiek. Intensieve contacten met de markt moeten leiden tot snelle implementatie van de nieuwe technologie.

In de zomer van 2004 is de aftrap gegeven voor Sustainpack, een groot Europees onderzoeksproject dat moet zorgen voor een breed scala aan nieuwe kartontoepassingen. Met de introductie van nanomaterialen zullen minder goede eigenschappen van karton, zoals vochtbestendigheid, slechte barrière en beschadiging van hoekpunten, worden verbeterd. De goede printbaarheid van karton zal verder worden uitgebuit door de introductie van nieuwe communicatietechnologie. Het Wageningse onderzoeksinstituut Agrotechnology & Food Innovations (A&F) is een van de 35 partners.

Nanomaterialen
Nanoschaal (1 nanometer = 1 miljoenste millimeter) is de kleinste schaal waarop materie kan worden gemanipuleerd. Voor het maken van nanomaterialen bestaan twee benaderingen: bottom up en top down. Bottom up, of moleculaire nanotechnologie, is het bouwen van organische of anorganische structuren: atoom per atoom of molecuul per molecuul. De nanomaterialen toegepast in Sustainpack worden verkregen volgens de top down-methode. Kleideeltjes en cellulosevezels worden gesplitst en vermalen tot nanoklei (~1 nm dik) en nanovezels (20-200 nm).
Nanomaterialen kunnen kartoneigenschappen verbeteren:
– Verbeteren sterkte, vooral onder vochtige condities;
– Verbeteren van de barrière-eigenschappen door toepassing van nieuwe coatings;
– Locaal versterken (bijvoorbeeld op hoekpunten) door nieuwe printtechnologie;
– Nieuwe driedimensionaal vormbare verpakkingen van cellulosecomposieten;
– Versterken van transparante verpakkingsfolies (bestaande uit hernieuwbare polymeren) door toevoegen van nanodeeltjes.

Communicatie en diagnostiek
De verpakking dient als medium om informatie op een attractieve manier aan consumenten te presenteren. Daarnaast bestaat de mogelijkheid om voor het blote oog onzichtbare materialen aan het karton toe te voegen. Met speciale apparatuur kunnen dan merkproducten van illegale kopieën worden onderscheiden. Op deze gebieden wordt in Sustainpack gewerkt aan nieuwe technologie.

Een bijzondere variant vormen diagnostische verpakkingen. Ze geven informatie over de actuele productkwaliteit aan de hand van metingen van de omgevingscondities van het product. Zo kan een doos voorzien van een temperatuursensor de gemeten temperaturen samen met de identificatiegegevens van het product met radiofrequentie (RF) sturen naar een ontvanger. Die relateert de temperatuurhistorie van dit product aan kwaliteitverloopmodellen. Zonodig vindt verkorting van de houdbaarheid van het product plaats of aanpassing van de distributieketen (figuur 1).

A&F onderzoekt hoe de informatie over de productkwaliteit effectief kan worden ingezet om derving van verse producten te verminderen en ketens te optimaliseren. Binnen Sustainpack wordt onderzoek gedaan naar printbare RF-labels en sensoren bestaande uit organische materialen. Daarmee wordt deze technologie duurzaam, goedkoper en bij uitstek toepasbaar op kartonnen verpakkingen.

Marktgedreven onderzoek
Een substantieel deel van het onderzoeksbudget is bestemd voor het afstemmen van technologische mogelijkheden op vragen uit de markt. Gebruikers van kartonnen verpakkingen (vooral merkartikelfabrikanten) en projectdeelnemers blijven gedurende het project met elkaar in gesprek over toepassingen die technisch mogelijk en economisch haalbaar zijn. Zo wordt de kans op succes vergroot.

Reageer op dit artikel