Zie Nieuws

Waar is het 'zilver' gebleven? Voedselverpakking recyclebaar maken

Als het aan UT-PhD studente Jiaying Li ligt, hebben we straks geen 'zilveren' laag meer in voedselverpakkingen zoals chipszakken. In haar laatste publicatie beschrijft ze een relatief makkelijke methode om recyclebare coatings voor voedselverpakkingen te maken. Haar onderzoek is een stap in de richting van voedselverpakkingen die - onder de juiste omstandigheden - in water kunnen worden gerecycled. Ze publiceerde haar werk onlangs in het wetenschappelijke tijdschrift ACS Applied Materials & Interfaces.

Wie regelmatig chips eet valt het waarschijnlijk op dat er in meeste chipszakjes een 'zilveren' binnenlaag zit. Deze laag is niet echt van zilver is, maar op aluminium gebaseerd. Het laagje beschermt de chips tegen zuurstof in de lucht, waardoor ze knapperig blijven en niet bederven. Echter is de chipszak nu wel ongelooflijk moeilijk te recyclen. Daarom eindigen de meeste chipszakken in de verbrandingsoven, op stortplaatsen of in de natuur.

Meerlagig probleem

De dunne verpakkingslaag bestaant uit verschillende materialen - elk met hun eigen functie - die aan elkaar zijn geplakt. Deze lagen zijn moeilijk te scheiden, wat ze zo moeilijk te recyclen maakt. Li werkt aan een oplossing waarbij deze combinatie aan materialen wordt vervangen door één enkele laag die meer dan één functie vervult, om zo het aantal lagen te verminderen. "Dit is al mogelijk met polymeren, maar traditionele polymeren zijn ook moeilijk te recyclen en alleen oplosbaar in organische oplosmiddelen", legt Li uit.

Coating op basis van polyelektrolyten

Volgens Li zijn coatings op basis van polyelektrolyten de oplossing. Deze coatings kunnen worden gebruikt als zuurstofbarrière en zijn - onder de juiste omstandigheden - oplosbaar in water. "Ze zijn niet nieuw, maar net als bij een lasagne moeten deze coatings laag voor laag worden opgebouwd. Elke laag van deze lasagne kost ongeveer 30 minuten om te maken, waardoor het moeilijk is om er een industriëel proces van te maken", zegt Li. Li's methode verkort de benodigde tijd aanzienlijk. Door een vloeistof te bereiden met zowel positief als negatief geladen polyelektrolyten en hun interactie tijdelijk te blokkeren. Wanneer de vloeistof begint te drogen, vormt die een dichte, beschermende laag.

Strip gemaakt door Jiaying Li

Voor de toekomst

Op dit moment is bewezen dat deze methode werkt voor de gesynthetiseerde polyelektrolyten. Het volgende doel is het gebruik van biologische polyelektrolyten. Deze polyelektrolyten zijn 100% op natuurlijke basis, bijvoorbeeld gewonnen uit garnalenschalen of bomen. Dit alles leidt hopelijk tot een toekomst zonder 'zilver' in onze chipszakken.

Meer informatie

Dit project is een onderdeel van het ARC-CBBC multilaterale onderzoeksprogramma Coatings. Deze nauwe samenwerking tussen universiteiten (Universiteit Twente en Wageningen University & Research) en bedrijven (BASF en AkzoNobel) is er echt op gericht om een brug te slaan tussen fundamenteel onderzoek en wat het kan teruggeven aan de maatschappij. Jiaying Li is promovendus bij het cluster Membrane Science and Technology (MST; Faculteit TNW). Haar promotor is prof.dr. Wiebe de Vos. Het artikel, getiteld Single-Step Application of Polyelectrolyte Complex Films as Oxygen Barrier Coatings, is open access en kan online gelezen worden.

DOI: 10.1021/acsami.1c05031

K.W. Wesselink MSc (Kees)
Communicatiemedewerker (aanwezig ma-vr)