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Biokunststoff-Verpackung
Biokunststoff-Verpackungen sind Verpackungen, die ganz oder zu einem erheb- lichen Anteil aus Biokunststoffen bestehen. Unter diese Bezeichnung fallen Materialien, die biologisch abbaubar sind und/oder aus Nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Biokunststoff-Verpackungen ersetzen zunehmend Verpa- ckungen aus herkömmlichen Kunststoffen, aber auch aus anderen Materialien wie Papier oder Verbundverpackungen. Verpackungen sind der mengenmäßig wich- tigste Einsatzbereich von Biokunststoffen, wobei in diesem Bereich in den folgenden Jahren ein weiteres Marktwachstum prognostiziert wird.
Geschichte
Produkte aus Biokunststoffen gehören zu den ältesten Kunststoffanwendungen, die aus seit 1869 hergestellten von Celluloid, das von John Wesley Hyatt erfunden wurde. Im Jahr 1923 startete die Massenproduktion von Cellulosehydrat bzw. Zellglas unter dem Markennamen Cellophan, welches ebenfalls auf Cellulosebasis entstand und bis heute vor allem für Verpackungen sowie als Einsatz in Brief- umschlägen genutzt wird. Es wurde vor allem für die Herstellung von transparenten Folien eingesetzt, wobei die Kosten für die Herstellung im Vergleich zu späteren Konkurrenten sehr hoch waren und Zellglas somit in vielen Bereichen verdrängt wurde. Aufgrund seiner Wasserempfindlichkeit wird Zellglas allerdings mit Polyvinylidenchlorid beschichtet und ist damit nicht mehr biologisch abbaubar.
Durch die Entdeckung von Kunststoffen auf der Basis von Mineralölen entstand zu Beginn des 20. Jahrhunderts eine Konkurrenz, bei der die ersten Biokunststoffe weitestgehend verdrängt wurden. Ab 1956 wurden schließlich großtechnische Her- stellungsverfahren für die bis heute marktbeherrschenden Kunststoffe Polyethylen und Polypropylen mit verschiedenen Materialeigenschaften eingeführt und verdrängten die Biokunststoffe auch weitestgehend aus dem Verpackungsbereich.
Erst nach 1980 gab es wieder Innovationen im Bereich der Biokunststoffe, die vor allem auf ein verändertes ökologisches Bewusstsein zurückzuführen sind. Als Argumente wurde erneuerbare Rohstoffe und geschlossene Stoffkreisläufe angeführt, später kam die Substitution des Erdöls als Hauptrohstoff aufgrund der steigenden Erdölpreise und der Endlichkeit der Ressourcen zum Tragen. Aktuell wird die Entwicklung der Biokunststoffe vor allem auf der Basis der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung vorangetrieben. Zu den neuartigen Biokunststoffen, die auch im Verpackungsbereich eingesetzt werden, gehören vor allem Thermoplas- tische Stärke (TPS), Celluloseacetat und Polylactide (PLA; nur in Blends) während Verfahren zur Herstellung von biobasiertem Polyethylen (Bio-PE), Polypropylen (Bio-PP) und anderen Kunststoffen entwickelt und etabliert werden.
Eigenschaften
Ebenso wie herkömmliche Verpackungen erfüllen Biokunststoff-Verpackungen die Aufgabe, verpackte Waren zu schützen und deren Lagerung, Laden, Transport, Verkauf, Dosierung und Entnahme zu vereinfachen bzw. erst zu ermöglichen sowie der Produktpräsentation und der Information über den Inhalt zu dienen. Vor allem aufgrund ihrer günstigen Umweltbilanz bzw. des positiven Umweltimage und aufgrund des zusätzlich möglichen Entsorgungsweges durch die Kompostierung im Bioabfall und dem damit verbundenen Potenzial, das Abfallaufkommen nicht verrottender Kunststoffe erheblich zu reduzieren, werden in den letzten Jahren zunehmend Biokunststoff-Verpackungen eingesetzt.
Biologische Abbaubarkeit
Die Eigenschaft vieler Biokunststoffe, bei Kompostierung biologisch abbaubar zu sein, eröffnet bei Verpackungen neben der thermischen und der stofflichen Verwertung die Verwertung über die Kompostierung (Bioabfall) als zusätzlichen Entsorgungsweg. Je nach verwendeten Materialien sind die Verpackungen ausschließlich bei den in der industriellen Kompostierung gewährleisteten höheren Temperaturen (z.B. Polylactide - PLA) oder auch bei niedrigeren Temperaturen im privaten Kompost (z.B. Thermoplastische Stärke, einige PLA-Copolymere) abbaubar. Die Regelungen, ob Biokunststoff-Verpackungen von Haushalten in der Biotonne entsorgt werden dürfen, sind kommunal unterschiedlich und reichen von einem kompletten Verbot der Entsorgung als Biomüll bis zur Empfehlung, die Biotonne mit Abfallsäcken aus Biokunststoff auszukleiden.
Verwendung
Verpackung kurzlebiger Güter:
Biokunststoffe werden oft für kurzlebige Güter eingesetzt, bei denen von der Herstellung des zu verpackenden Gutes bis hin dessen Verzehr/Gebrauch meist nur wenige Wochen vergehen. Die Kompostierbarkeit als alternativer Entsorgungs- weg gilt hier als ein wesentlicher Aspekt für die Verwendung. So kann auch verdorbene organische Ware gemeinsam mit der Verpackung entsorgt werden, das sonst nötige Auspacken entfällt.
Biokunststoffe sind atmungsaktiver als viele herkömmliche Kunststoffe. Daher können Waren wie Salate und Frischgemüse, die zur Frischhaltung auf einen Luftaustausch angewiesen sind, ohne Perforation eingepackt werden können. Die Atmungsaktivität kann im Gegenzug allerdings bedeuten, dass Nahrungsgüter, an die kein Sauerstoff gelangen darf (z.B. Ketchup) oder Güter, die austrocknen können, mit Biokunststoffen nicht uneingeschränkt verpackt werden können.
Anwendungen
Auch Verpackungshilfsstoffe wie Luftpolsterbeutel und Luftkissen werden aus Bio- kunststoffen hergestellt. Sehr weit verbreitet sind zudem einfach aufgeschäumte duroplastische Verpackungschips, die auf der Basis von Stärke hergestellt wer- den. Wegen der höheren Luftdurchlässigeit von Biokunststoffen verlieren daraus gefertigte Luftpolster den Luftdruck allerdings schneller als herkömmliche Kunst- stoffe gleicher Foliendicke.
Mit der verfahrenstechnischen Weiterentwicklung von Biounststoffen konnten in den letzten Jahren Biokunststoffe zunehmend für Anwendungsbereiche verwendet werden, die wegen der Materialeigenschaften bisher nicht möglich waren. So produziert ein Anbieter beispielsweise Biokunststoff-Netze für Obst und Gemüse, die verfahrenstechnisch schwierig zu verpacken sind, und Beutel für Tiefkühlkost, die bei Temperaturen bis -30 °C schlagzäh sein müssen, um einen Sturz unbe- schadet zu überstehen, aus Mischungen von Polylactiden mit anderen Polymeren (PLA-Blends).
Biokunststoff-Behälter für flüssige Produkte, z.B. Milch oder Haarwaschmittel, die im Blasformverfahren hergestellt werden, eignen sich bisher vor allem für kurz- lebige Produkte. Beschichtungen, die die Barrierewirkung der Verpackung erhö- hen, sollen künftig auch langlebigere Produkte ohne Flüssigkeitsverlust schützen. Bei Verkaufsverpackungen für Kosmetika spielt die Präsentation (Optik, Haptik) eine besondere Rolle, Produkte aus Celluloseacetat sind in der Entwicklung.
Quelle: Wikipedia
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