METHOCEL™ für bessere Barrierebeschichtungsformulierungen

Heutzutage wird Papier häufig als Verpackungsmaterial für Lebensmittel wie Teller, Schüsseln, Becher und Folien verwendet. Da Lebensmittelverpackungshersteller zunehmend Papier anstelle weniger nachhaltiger Materialien wie Plastik einsetzen, stehen sie vor der Herausforderung, das Eindringen von Fett, Öl und anderen Verunreinigungen in die Lebensmittel zu verhindern. Dies liegt daran, dass ein Großteil der Papierverpackungen aus Recyclingmaterial besteht, das Verunreinigungen enthält, die beim Recyclingprozess nicht entfernt werden. Daher werden Lösungen wie Barrierebeschichtungen für Papier entwickelt, um solche Verunreinigungen zu verhindern, die selbst dann auftreten können, wenn sich Plastik zwischen Papier und Lebensmitteln befindet.

Was ist eine Barrierebeschichtung?

Barrierebeschichtungen verhindern das Eindringen von Chemikalien, Hitze, Feuchtigkeit, Gasen und anderen Faktoren, die die Produktqualität beeinträchtigen können. Bei Lebensmittelverpackungen aus Papier bestehen die Hauptfunktionen von Barrierebeschichtungen darin, das Eindringen von Fett und Öl in das Papier zu verhindern, die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit zu reduzieren und die Ausbreitung von Verunreinigungen auf die Lebensmittel zu unterbinden.

 

METHOCEL™ für Barrierebeschichtungen

Entwickler von Barrierebeschichtungen für Papierverpackungen legen Wert auf Inhaltsstoffe, die die Haltbarkeit der Papiersubstrate fördern. METHOCEL™ ist ein Polymer auf Cellulosebasis mit vielfältigen Eigenschaften, die es ideal als Bindemittel in Barrierebeschichtungen für Papierverpackungen machen, wie nachfolgend beschrieben.

 

  • Gewonnen aus natürlichen Holz- und Baumwollfasern mit einem biogenen Kohlenstoffgehalt von 56–77 %
  • Bildet leicht haltbare Filme mit guten Barriereeigenschaften gegen Öl, Fett und Verunreinigungen.
  • Die einzigartige thermische Gelierungseigenschaft ermöglicht eine einfache Rückgewinnung im Recyclingprozess.
  • Gilt nicht als Mikroplastik

 

Filmbildung und die einfache Wiederverwertung

METHOCEL™ ist ein außergewöhnlicher Filmbildner, der klare, starke und flexible Filme mit hervorragenden Barriereeigenschaften erzeugt. Er kann zur Filmbildung in wasserbasierten Formulierungen verwendet werden oder, da sich einige Varianten wie thermoplastische Polymere verhalten, gegossen oder extrudiert werden. Im Vergleich zu anderen auf dem Markt erhältlichen Bindemitteln für Barrierebeschichtungen besitzt METHOCEL™ eine einzigartige Eigenschaft: die thermische Gelierung. Dabei wandelt es sich bei oder oberhalb der thermischen Gelierungsschwelle in ein unlösliches Gel um oder flockt aus. Werden mit METHOCEL™-haltigen Barrierebeschichtungen beschichtete Papierprodukte dem Recycling zugeführt, lassen sich die METHOCEL™-Partikel leicht durch Flüssigkeitsfiltration abtrennen. Unten ist ein Bild einer METHOCEL™-Lösung dargestellt, die beim Erhitzen ausfällt.

 

Barriereleistung

Im Laufe der Zeit gelangen Verunreinigungen wie gesättigte Mineralölkohlenwasserstoffe (MOSH), aromatische Mineralölkohlenwasserstoffe (MOAH), Fotoinitiatoren und Phthalate im Recyclingpapier. Diese Verunreinigungen stammen aus verschiedenen Quellen, von den Druckfarben des Originalpapiers bis hin zu den im Recyclingprozess verwendeten Chemikalien. METHOCEL™ wurde untersucht und hat sich als wirksame Barriere gegen diese Verunreinigungen erwiesen, die mit der Zeit verdunsten und in Lebensmittel gelangen können. In einer Studie wurde recycelter Karton mit gängigen Verunreinigungen imprägniert. Hierfür wurden verschiedene Beschichtungsformulierungen mit METHOCEL™ oder einer Mischung aus METHOCEL™ und Propylenglykol hergestellt. Diese wurden mit einem Rakelsystem in einer 7 µm dicken Trockenschicht auf den recycelten Karton aufgetragen. Die Migration der Verunreinigungen durch die Beschichtung wurde nach vollständiger Aushärtung gemessen. Die Ergebnisse sind unten dargestellt.

Die oben genannten Ergebnisse geben die Migrationsrate der genannten Schadstoffe an, wobei 100 % Migration als Kontrollwert dient. Alle Varianten der METHOCEL™-Barrierebeschichtung minimierten die Migration der Schadstoffe auf die Rückseite des Recyclingkartons signifikant. Insbesondere verhinderten alle Formulierungen auch die Migration von Dicyclohexylphthalat, einem in der EU als besonders besorgniserregend eingestuften Stoff, vollständig.

Es ist wichtig zu beachten, dass sich dieser Artikel primär auf die Ergebnisse von Barrierebeschichtungen auf Papiersubstraten konzentriert, Kunststoffverpackungsmaterialien wie PE-Folien jedoch von Natur aus keine Barriere gegen die untersuchten Schadstoffe bilden. Daher können Barrierebeschichtungen mit METHOCEL™ auch für Kunststoffverpackungen eine gute Option darstellen.

 

Zusammenfassung

Barrierebeschichtungen auf Recyclingpapier und -karton sind unerlässlich, um zu verhindern, dass Öl, Fett und andere Verunreinigungen in Lebensmittel gelangen, selbst wenn sich zwischen Papier und Lebensmittel Kunststoff befindet. METHOCEL™ ist aufgrund seiner pflanzenbasierten Zusammensetzung ein ideales Bindemittel für Barrierebeschichtungen. Es hemmt die Migration von Verunreinigungen und ermöglicht ein einfaches Recycling. Klicken Sie unten, um ein Muster von METHOCEL™ anzufordern. Einer unserer Produktexperten unterstützt Sie gerne bei der Entwicklung Ihrer Beschichtung.

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