10,7 Millionen Tonnen Stärke werden in Europa hauptsächlich aus Mais und Weizen gewonnen. Sie kann in ihrer natürlichen Form oder nach einer Modifizierung in Blends eingesetzt werden. Außerhalb der Anwendung als Lebensmittelverpackung kann reine Stärke als Füllmaterial (Loose-fill) eingesetzt werden.
Stärke kann als Compoundpartner zur Festigkeitssteigerung und Kostenreduzierung eingesetzt werden. Die Zugabe von Stärke verbessert die biologische Abbaubarkeit des Materials und erhöht dessen Abbaugeschwindigkeit. Der Stärkeanteil in diesen Compounds kann bis zu 70 Prozent betragen. Hierbei wird die thermoplastische Stärke häufig mit wasserabweisenden, biologisch abbaubaren Polymeren gemischt.
Zusammensetzung von Stärkecompounds
Die Stärkecompounds setzen sich aus zwei Phasen zusammen: aus der kontinuierlichen hydrophoben Polymerphase und aus der dispersen hydrophilen Stärkephase. Sie bilden zusammen einen wasserfesten Stärkekunststoff. Die meisten flexiblen Stärkecompounds enthalten biologisch abbaubare Polyester als Blendpartner.
Der größte Hersteller, die Firma Novamont, produziert in Italien mittels reaktiver Extrusion Stärkecompounds aus den Hauptrohstoffen Maisstärke und Copolyester, die z.T. Komponenten aus Pflanzenöl enthalten. Die Produktionskapazität von Novamont wird durch die Fabrik in Patrica auf 150.000 Tonnen pro Jahr gesteigert.
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Nachfolgend finden Sie eine Auswahl von Werkstoffherstellern.
Biotec GmbH & Co. KG
Der deutscher Hersteller Biotec GmbH & CO KG spezialisiert sich auf kompostierbare Kunststoffe aus Stärkecompounds mit einer Kapazität von 60.000 Tonnen, die auf Polylactide (PLA), Polyhydroxyalkanoate (PHA) und Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) basieren. Bioplast-Anwendungen sind Mülltüten und Tragetaschen mit über 50 Prozent biobasiertem Anteil aus Kartoffelstärke und PLA, Agrarfolien und Verpackungen für den Kosmetik- und Lebensmittelbereich (z.B. Obst- und Gemüsebeutel). Aus PHA werden Spritzgussartikel wie Kaffeekapseln hergestellt. Bei wasserbasiertem Inhalt wird mit Wasserdampfbarrieren gearbeitet.
KINGFA Science & Technology Co. Ltd.
Das chinesische Unternehmen KINGFA Science & Technology Co. Ltd., mit einer Holding in Wiesbaden, ist der weltgrößte Produzent von modifizierten Kunststoffen wie Tragetaschen, Mülltüten, Mulchfolien, Seilen, Büromaterialien sowie Einwegartikel, wie Handschuhe und Besteck. Hervorgehoben ist deren weltweit vertriebene Ecopond- Produktion mit einer Kapazität von 30.000 Tonnen. KINGFA produziert mit all seinen Holdings 1.500.000 Tonnen Verpackung pro Jahr.
Loick Biowertstoff
Die Firmengruppe Loick produziert seit 1994 aus nachwachsenden Rohstoffen verschiedene Füllstoffe.
Novamont S.p.A.
Novamont verarbeitet konventionelle Maisstärke von Cargill in Terni (Italien) zu ihrem Produkt Mater-Bi®. Dies sind verschiedene Granulate aus Maisstärke, Pflanzenöl, Rübenzucker (Bio-Butandiol), Polylactide, welche Komplexe durch reaktive Extrusion bilden.
Die Eigenschaften der diversen Mater-Bi®-Typen unterscheiden sich in vielfacher Hinsicht. Bei den mechanischen Merkmalen reicht die Palette von Produkten mit niedrigem E-Modul und sehr hoher Zähigkeit bis hin zu steifen, tendenziell spröden Produkten. Optisch erstreckt sich die Bandbreite von milchigen bis hin zu transparenten Werkstoffen. Alle kommerziellen Typen lassen sich mit denselben Maschinen verarbeiten wie herkömmliche Kunststoffe, z.B. Blasfolienextrusion, Foliengießen, Extrusion, Tiefziehen und Spritzguss. Die Kapazität beträgt 150.000 Tonnen pro Jahr (Stand 2019).
Rodenburg Biopolymers
Das niederländische Unternehmen stellt biobasierte, abbaubare Biopolymere her:
Solanyl®: basiert auf Kartoffelstärke, für Tragetaschen sowie Nicht-Lebensmittelanwendungen
FlourPlast®: Beimischung für Compounder für PLA, PHA, PCL PE, PP
Optinyl®: Beimischung für Compounder zur Verbesserung der Eigenschaften
Rodenburg Biopolymers kooperiert bei der neuen biobasierten Verpackung „Nativia Ness“ mit Initiator Tagleef Industry und Mondi. Nativia Ness besteht aus Kartoffelstärke und PLA und wird von Mars Inc. als neue Verpackung getestet. Die jährliche Kapazität beträgt 60.000 Tonnen.
Die Produktreihe Gaialene® aus Stärkecompounds sind Folien oder geblasene Behälter für Kosmetikprodukte sowie geschäumte Produkte für Schutzverpackungen. Der biobasierte Anteil liegt bei über 50 Prozent. Die Verpackungen sind nicht abbaubar und haben ähnliche Eigenschaften wie PE oder PP.
Agrana
Das österreichische Unternehmen AGRANA stellt mit der Produktfamilie AMITROPLAST maßgeschneiderte thermoplastische Stärken für Extrusionen, Folienblasen, Spritzgießen und 3D-Druck her. Außerdem bietet AGRANA mit dem Produkt AGENACOMP Biokunststoff-Compounds an, die bis zu 50 % erneuerbare Ressourcen enthalten und heimkompostierbar sind.
Nachfolgend sind die vom Projektteam als wesentlich angesehenen Converter im Bereich der Stärkecompounds alphabetisch gegliedert und ohne Anspruch auf Vollständigkeit aufgelistet.
Klöckner Pentaplast
Klöckner Pentaplast vertreibt in Zusammenarbeit mit Plantic Technologies Limited Biofilm™ TPS-Folien (thermoplastische Hartfolien auf Stärkebasis) für Einzelhandelsverpackungen. Das Unternehmen betreibt ein Zentrum für anwendungstechnische Unterstützung.
Wentus Kunststoff GmbH
Wentus ist ein deutscher Hersteller, der sich hauptsächlich auf die Fertigung kompostierbarer Bioabfallbeutel aus Stärke spezialisiert hat (Anteil am Sortiment >90 Prozent). Zudem werden Obst- und Gemüseverpackungen hergestellt. Im Sortiment sind auch Verpackungen auf Basis von Bio-PE.
Limagrain FR
Französischer Hersteller von stärkebasierten Materialien aus Getreide. Das Verpackungsmaterial Biolice wird hauptsächlich verwendet für Sackwaren (Zementverpackungen, Warentaschen, Tüten etc.) sowie für Mulchfolien, Schalen und Spritzguss-Artikel. Biolice ist industriell kompostierbar nach der DIN EN 13432.
Stärkecompounds sind generell gut geeignet für trockene, nicht hygroskopische Produkte (z.B. Linsen). Sie haben eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit. Deshalb sind sie aktuell nicht für Reis und Nudeln geeignet, die eine höhere Wasserdampfsperre benötigen.
Folien/Beutel: Tragetaschen, Beutel für Hartobst oder Gemüse (z.B. Karotten- und Kartoffelbeutel), Flowpack-Folie
Verbunde für Verpackungen: z.B. für Kaffee
tiefgezogene Trays für Früchte und Becher
Flaschen: Nur im Verbund mit anderen Polymeren. Die Stärkecompounds werden als Beschichtung eingesetzt.
Catering: mit Mater-Bi®beschichtete Teller und Tassen, Besteck
Sonstige Anwendungen: mit Stärkecompounds beschichtete Brotbeutel aus Papier, Anwendungen außerhalb des Verpackungssektors (z.B. Deckel, Windelfolien), beschichtete Papiere und Pappen, gespritzte Kunststoff-Artikel für den Gemüsebau, Mulchfolien, Bioabfallbeutel
Gut geeignet für trockene, nicht hygroskopische Produkte (z.B. Linsen). Aktuell noch nicht für Reis und Nudeln geeignet, da die Wasserdampfsperre gering ist. Somit hat der Werkstoff eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit.
In der Biopolymerdatenbank sind die Materialeigenschaften von Stärkecompounds nach Verwendung aufgeführt.
Hauptbestandteile sind Mais und Kartoffeln. Weitere Bestandteile sind Pflanzenöle und Zucker. Als Zuckerquelle können verschiedene Rohstoffe eingesetzt werden, z.B. Gerste, Cassava, Weizen, Kartoffeln, Zuckerrüben oder Sago. Es wird auch mit landwirtschaftlichen Nebenprodukten oder Reststoffen experimentiert.
Nachhaltigkeitskriterien
1. Ökologie
Bei dem Kriterium Ökologie sind sieben Unterkriterien (Kenngrößen) in die Bewertung eingegangen, die für Biolebensmittelhersteller als wesentlich angesehen werden: Landnutzung/Nahrungsmittelkonkurrenz, Umweltverträglichkeit, Zertifizierungen (Anbau und Verarbeitung), Gentechnik, End of Life (Recycling, Kompostierung), Ökobilanzen und biobasierter Anteil.
Zur Produktion von Stärkecompounds werden derzeit hauptsächlich Mais und Kartoffeln eingesetzt. Der Anbau von Mais und Kartoffeln als Rohstoff für die Herstellung von einer Tonne Stärkeblend ist mit einem Flächenbedarf von 0,08 (bzw. 0,05) Hektar und 0,10 (bzw. 0,06) Hektar sehr ähnlich. Bei allen Rohstoffen gilt, dass die Erträge regional stark schwanken können.
Prozessrouten für die Herstellung:
Rohstoff Mais
Input: 0,08 Hektar (entspricht 0,54 Tonnen Mais)→ Output: 1 Tonne Stärkecompound (50%TPS)
Input: 0,05 Hektar (entspricht 0,32 Tonnen Mais)→ Output: 1 Tonne Stärkecompound (30%TPS)
Rohstoff Kartoffel
Input: 0,10 Hektar (entspricht 2,13 Tonnen Kartoffeln) → Output: 1 Tonne Stärkecompound (50%TPS)
Bei Blends ist generell der Flächenbedarf aller eingesetzten biogenen Rohstoffe zu berücksichtigen.
Anbau von Mais
Mais hat einen hohen Nährstoffbedarf (insbesondere von Stickstoff) und aufgrund dr langsamen Jugendentwicklung eine geringe Beikrautkonkurrenzkraft. Der hohe Nährstoffbedarf kann zu bestimmten Zeiten des Jahres zu erhöhten Auswaschungen von Nitrat ins Grundwasser führen, z.B. nach der Ernte, wenn keine Untersaat gepflanzt wurde, die den Reststickstoff im Boden verwerten kann. Außerdem werden Herbizide und teilweise auch Insektizide eingesetzt.
Weiterhin besteht das Risiko der Bodenverdichtung und der Erosion (je nach Standort). Erosion wird gefördert durch den Anbau in Reihen und ohne Untersaat.
Anbau von Stärkekartoffeln
Kartoffeln benötigen im Vergleich zu anderen landwirtschaftlichen Nutzpflanzen viel Kalium. Der Stickstoffbedarf hängt von Sorte, Standortbedingungen und Ertragserwartung ab. Er beträgt bei konventionellen Anbau zwischen 140 und 156 Kilogramm pro Hektar.
Einsatz von Stärke und Pflanzenölen bei Novamont
Eingesetzt wird bei Novamont konventionelle Maisstärke aus Europa. Novamont modifiziert die Maisstärke physikalisch und verwendet sie in ihrer natürlichen Form als Polymer in Mater-Bi®. Hierbei werden keine Mikroorganismen eingesetzt. Einige der vertriebenen Mater-Bi®-Typen enthalten als Hauptbestandteile Maisstärke und biologisch abbaubaren Polyester.
Da Novamont sehr hohe Qualitätsanforderungen an die eingesetzte Stärke stellt, kann nur Stärke bestimmter Qualitäten verarbeitet werden. Diese Qualitäten beziehen sie vom Stärkelieferanten Cargill. Die Möglichkeiten der Einflussnahme auf eine umweltverträgliche Anbauweise sind aufgrund der geringen Abnahmemengen sehr begrenzt. Ein Großteil der in Deutschland für Non-Food-Zwecke hergestellten Stärke wird in der Papierindustrie eingesetzt.
Um die Flexibilität der Mater-Bi®-Folien zu gewährleisten, wird biologisch abbaubarer Polyester eingesetzt. Für die Herstellung des Polyesters werden z.T. Pflanzenöle (kein Soja- und kein Palmöl) verwendet.
Zur Ölgewinnung werden Pflanzen in eigenen Projekten auf Sardinien angebaut. Eine industrielle Aufarbeitung auf Basis von Pflanzenöl wurde in Porto Torres, Sardinien, etabliert. Eine weitere Vorgabe ist, dass der bei der Ölgewinnung entstehende Presskuchen als Futter verwendbar sein soll.
Ein Nachhaltigkeitsbericht liegt vor.
Hier finden Sie eine Abhandlung von Novamont zum Verhältnis zwischen Nahrungsmittelerzeugung und Rohstofferzeugung von biobasierten Rohstoffen.
Novamont
Die Firma ist ISCC Plus, ISO 9001, ISO 2015, OHSAS 18001 zertifiziert
ISCC PLUS Ware ist verfügbar und kann direkt beim Hersteller angefragt werden.
Das Produkt Mater-Bi erfüllt weltweit alle wichtigen Normen zur biologischen Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit
Biotec
Die Firma Biotec ist nach folgenden Systemen zertifiziert:
DIN EN 13432 (biologische Abbaubarkeit)
ASTM D6866 (biobasierter Kohlenstoffanteil)
ASTM D6400 (kompostierbare und biologisch abbaubare Materialien)
ISO 14001 (Umweltmanagement)
Wentus
Die Firma Wentus hat ihre Produkte nach DIN EN 13432 (industrielle Kompostierung innerhalb von 90 Tagen) zertifiziert.
Die Stärke für den Einsatz in Stärkeblend-Kunststoffen wird ohne den Einsatz gentechnisch veränderter Organismen (GVO) hergestellt.
Bei Stärkecompounds mit PLA ist jedoch eine GVO-Prüfung vorzunehmen.
Novamont
Es gibt Mater-Bi®-Typen, die PLA enthalten, und solche, die kein PLA enthalten. Der Anteil von PLA im Granulat variiert je nach Typ. Für PLA-freie Blends findet kein GVO-Anbau statt. Für Stärkecompounds mit PLA sollte vorab geklärt werden, ob dieses aus Rohware ohne GVO-Pflanzen produziert wurde. GVO-freie Ware (Hersteller Total Corbion PLA) ist verfügbar.
Dies kann im Rahmen einer individuellen Regelung durch den Käufer festgelegt werden.
Ein werkstoffliches Recycling von Stärkecompounds findet bis jetzt aufgrund der geringen verfügbaren Menge nicht im industriellen Maßstab statt.
Eine Kompostierung von Lebensmittelverpackungen ist derzeit nach dem deutschen Verpackungsgesetz und dem Bioabfallrecht verboten. Hintergrund für die Vergabe der „Bewertung im Einzelfall“ (gelb) ist daher die rechtliche Situation bzgl. der Kompostierung in Deutschland sowie das fehlende Recyclingsystem und nicht die von den Herstellern angebotenen End of Life-Optionen.
Die Firma besitzt eine Zertifizierung der Kompostierbarkeit gemäß DIN EN 14995 und/oder DIN EN 13432. Für die Mater-Bi®-Folientypen ist ein Abbau im Meerwasser nachgewiesen: >80 Prozent in 220 Tagen. Je nach Materialtyp sind Heimkompostierung oder industrielle Kompostierung möglich.
Das Recycling von unbenutzten Verpackungen ist jederzeit möglich. Die Verpackung kann regranuliert werden. Lebensmittelhersteller können übrig gebliebene Folien zu diesem Zweck an Novamont zurückgeben. Daraus können dann z.B. Abfall- oder Hundekotbeutel hergestellt werden.
Biotec
Biotec hat Versuche mit eigenen Stärkecompounds durchgeführt, um mögliche Auswirkungen auf bestehende PE-Stoffströme in Recyclingsystemen zu untersuchen. Für die Vermischung mit recyceltem PE wurden neben dem Stärkeblend auch folgende Nicht-PE-Kunststoffe ausgewählt: PP, PS und PET. Als biologisch abbaubares Material wurde das stärkebasierte Biotec-Produkt BIOPLAST GF 106/02 eingesetzt. Der interne Untersuchungsbericht zur mechanischen Recyclingfähigkeit von PE-Folien, welche in unterschiedlichen Anteilen (2, 10 und 50 Prozent) mit BIOPLAST oder den anderen Kunststoffen versetzt wurden, erbrachte folgende Ergebnisse:
- Mit allen getesteten Materialien, außer PET, konnten PE-basierte Folien hergestellt werden.
- Abhängig von ihren Anteilen haben alle Materialien einen kleineren bzw. größeren Einfluss auf die mechanischen Folien-Eigenschaften des PE.
- Verglichen mit PP und PS, konnte bei BIOPLAST eine ähnliche bis gleiche mechanische Leistung festgestellt werden.
- BIOPLAST-Beimengungen von bis zu 10 Prozent in PE-Formulierungen stellen nach eigenen Erfahrungen keine Probleme bzgl. der mechanischen Eigenschaften der meisten Folienanwendungen dar.
Die Firma führt regelmäßig interne Kompostierungstests durch. Zudem hat sie an einem Test zur Abbaubarkeit von Biokunststoffen im Meerwasser teilgenommen. Biotec ist nach verschiedenen Systemen zur biologischen Abbaubarkeit zertifiziert.
Novamont
Die Firma Novamont hat Ökobilanzen bzgl. des Verbrauchs an Düngemitteln bei der Fertigung von Besteck und Mulchfolien aus ihrem Rohstoff Mater-Bi® veröffentlicht. Zudem liegt eine ökobilanzielle Betrachtung von Obst- und Gemüsebeuteln aus Mater-Bi® im Vergleich zu Beuteln aus Papier und Polyethylen vor.
Für die Verarbeitung der Rohstoffe zu Granulat werden Ökobilanzen intern durch Mitarbeiter erstellt. Damit können Schwachstellen im Lebenszyklus aufgedeckt und Optimierungspotenziale bei neuen Typen realisiert werden. Für die Öle ist ein Vergleich mit klassischen Kunststofffolien in Planung. Eine EPD (Environmental Product Declaration) für die Mater-Bi®-Folie mit Daten zu CO2-Bilanz, Energie- und Wasserverbrauch bei der Herstellung von Mater-Bi®-Folien und ein Nachhaltigkeitsbericht liegen vor. Im Bereich Treibhausgase und Energie konnten Verbesserungen im Vergleich zu den Vorjahren erzielt werden.
Wentus
Eine Ökobilanz liegt bei Wentus nicht vor. Für interne Zwecke wurde ein CO2-Fußabdruck erstellt. Die Unterschiede bezüglich der Energieaufwendung bei der Verarbeitung im Vergleich zu den klassischen Kunststoffen sind relativ gering. Die Biokunststoffe werden bei etwas niedrigeren Temperaturen verarbeitet.
Der biobasierte Anteil von Stärkecompounds variiert erheblich und ist bei einzelnen Herstellern in den Produktdatenblättern bzw. auf den Webseiten einsehbar.
Spezifische Werte sind von folgenden Firmen vorhanden:
Novamont
Die Mater Bi®-Folientypen weisen laut Novamont einen biobasierten Anteil von 25-70 Prozent auf. Stärke kann nur teilweise eingesetzt werden, da sonst die Folie zu steif wird. Bei Loose fill-Packstoffen wird ein biobasierter Anteil von über 90 Prozent erreicht, bei Spritzgusstypen über 70 Prozent.
Biotec
In Abhängigkeit von der Formulierung wird laut Biotec ein biobasierter Anteil von 20-100 Prozent erreicht. Bei Blasfolienprodukten liegt der biobasierte Anteil bei 20-51 Prozent, bei Spritzgießprodukten bei 60-100 Prozent. Für die BIOPLAST-Produkte werden folgende Anteile angegeben: BIOPLAST GF 106/02: 23 Prozent, BIOPLAST 500: über 50 Prozent, BIOPLAST GS 2189: 69 Prozent, BIOPLAST TPS: 100 Prozent. Bei letzterem Produkt kommt thermoplastische Stärke mit Weichmachern (Glycerin, Sorbitol) zum Einsatz, wobei der Anwendungsbereich sehr eingeschränkt ist. Zurzeit wird das Material nur für Kapseln mit Nahrungsergänzungsmitteln verwendet.
Wentus
Abhängig vom Material wird laut Wentus ein biobasierter Anteil von 30-70 Prozent erreicht. Der biobasierte Anteil von Obst- und Gemüsefolien lag bisher unter 50 Prozent, wobei in den nächsten Jahren ein Anteil von deutlich über 50 Prozent erreicht werden soll.
2. Sozialverträglichkeit
Beim Kriterium Sozialverträglichkeit bezieht sich die Bewertung auf das Vorhandensein von Sozialstandards beim Anbau und bei der Verarbeitung. Dies können international gültige Vorgaben, nationale gesetzliche Standards bzw. privatwirtschaftliche Standards sein. Als Basis für die Bewertung werden die Sozialstandards des Landes herangezogen, aus dem die Rohware stammt bzw. in dem die Verarbeitung erfolgt.
Novamont
Novamont bezieht seine nachwachsenden Rohstoffe zum größten Teil aus Europa. Damit gelten für den Anbau die Sozialstandards der EU. Die Firma ist nach dem Standard ISCC PLUS zertifiziert.
Novamont besitzt einen „Ethical Code“ für den Umgang mit Angestellten, Kunden, der Öffentlichkeit und den Lieferanten.
Biotec
Die Firma bezieht ihre Rohstoffe aus Deutschland und Frankreich. Damit gelten für den Anbau die Sozialstandards der EU.
Die Hersteller von Stärkecompounds produzieren in Europa. Damit gelten die Sozialstandards der EU.
Novamont
Novamont produziert in Italien (Terni). Die Firma besitzt einen „Ethical Code“ für den Umgang mit Angestellten, Kunden, der Öffentlichkeit und den Lieferanten.
Wentus
Die Firma produziert in Deutschland (Höxter). Wentus wird nach dem GKV-Verhaltenskodex zertifiziert.
3. Sicherheit und Technik
Die Produktqualität muss gewährleistet sein. Die Verpackung darf nicht mit dem Produkt reagieren und muss verhindern, dass es mit der äußeren Umwelt reagiert. In dem Bereich Technik wird die technologische Verarbeitbarkeit des Verpackungsmaterials bewertet. Kann es auf den gängigen Maschinen verarbeitet werden? Welche Anpassungen müssen gegebenenfalls berücksichtigt werden? Gibt es Abstriche bzgl. Qualität, Verarbeitungsgeschwindigkeit oder Haltbarkeit?
Thermoplastische Stärke (TPS) wird als Nischenprodukt im Pharmabereich eingesetzt. Die starke Hydrophilie von TPS reduziert die Anwendungsmöglichkeiten, da meistens ein Blending mit anderen Werkstoffen (i.d.R. bioabbaubaren Polyestern) nötig ist, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
Auch bei den stärkebasierten Verpackungsmaterialien ist der jeweilige Anwendungsfall zu prüfen, um sicherzustellen, dass die Stabilität des Verpackungsmaterials gewährleistet ist. Um die gewünschten Materialeigenschaften zu erhalten, werden für das Blending verschiedene Additive eingesetzt, die unterschiedliche Interaktionen bewirken können.
Je nach geplanter Anwendung müssen die eingesetzten Additive geprüft werden bzw. muss vom Hersteller eine Bestätigung eingeholt werden, dass eine Prüfung für die jeweilige geplante Anwendung erfolgt ist.
Häufig sind stärkebasierte Verpackungsmaterialien biologisch abbaubar.
Novamont
Vom Hersteller Novamont wird bei Zusicherung der Vertraulichkeit die Konformitätserklärung gemäß PIM (Plastics Implementation Measure) geschickt, in der die SMLs (spezifische Migrationslimits) genannt sind.
Biotec
Für BIOPLAST werden vom Hersteller auf der Webseite detaillierte Materialeigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten genannt. Eine Konformitätserklärung muss separat angefordert werden. BIOPLAST 500 ist ohne den Einsatz von Weichmachern hergestellt.
Die Verarbeitung kann auf den klassischen Verarbeitungsmaschinen erfolgen. Berücksichtigt werden muss, dass die Verarbeitung gegenüber mineralölbasierten Verpackungsmaterialien bei geringeren Temperaturen erfolgen muss und die Produktionsmenge leicht reduziert wird. Beachtet werden müssen tiefere Siegeltemperaturen.
Aufgrund der niedrigen Wärmeformbeständigkeit hat die Verpackung nur eine eingeschränkte Hitzestabilität (60-80 Grad).
Mater-Bi® kann auf herkömmlichen Blasfolien-Extrusionsanlagen verarbeitet werden. Einsatzgebiete sind Mulchfolien, Verpackungsfolien sowie Folien für die Kaschierung. Von den Herstellern werden zudem Anwendungsberatungen für die unterschiedlichen Einsatzgebiete angeboten.
Verpackungen aus Stärkepolymeren haben eine erhöhte Wasserdampfdurchlässigkeit. Mit einem Wert zwischen 200 und 800 g/m²*d (nach DIN 53122) liegt die Wasserdampfdurchlässigkeit von Stärkepolymeren zwischen der Wasserdampfdurchlässigkeit von PE und der von Papier. Das bedeutet, dass stärkebasierte Folien die Wasserdampfkondensation im Kopfraum von Produkten reduzieren und die Möglichkeit für einen Feuchtigkeitsausgleich bieten.
Die Barriereeigenschaften können durch Beschichtungen oder Kaschierungen deutlich verbessert werden.
Durch die Vielzahl der Stärkecompounds kann das für die jeweilige Anwendung am besten geeignete Verpackungsmaterial gewählt werden.
Hier finden Sie Beispiele für Verpackungsanwendungen.
Stärkebasierte Verpackungen haben gute Fettbarriereeigenschaften und einen guten Aromaschutz. Werden Packmittel mit einer guten Sauerstoffbarriere benötigt, kann durch Einsatz eines Sauerstoffabsorbers der Restsauerstoff minimiert werden.
Von den Anwendern sollten Haltbarkeitstests bezüglich eines längeren Mindesthaltbarkeitsdatums durchgeführt werden. Mit dem von Novamont hergestellten stärkebasierten Verpackungsmaterial sind aktuell keine Schutzbegasungen möglich.
Da Stärkecompounds bereits seit längerer Zeit in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, verfügen die Verpackungshersteller über Praxiserfahrungen mit den jeweiligen Anwendungen.
Da die zugrundeliegenden Tests häufig in enger Zusammenarbeit mit den Lebensmittelherstellern erfolgen, sind diese Informationen jedoch nicht immer öffentlich zugänglich.
Hier empfiehlt es sich, eng mit dem Verpackungshersteller zusammenzuarbeiten. Voraussetzung für die Herstellung anwendungsorientierter Blends ist die Abnahme ausreichender Mengen.
Es gibt zahlreiche Anwendungen außerhalb des Bereichs der Lebensmittelverpackungen. So bieten Mulchfolien für die Landwirtschaft und den Gartenbau durch die biologische Abbaubarkeit erhebliche Vorteile im praktischen Einsatz. Auch Bioabfalltüten und Verpackungen, sowie Windeln und Binden profitieren von der biologischen Abbaubarkeit.
4. Qualität
Das Kriterium „Qualität“ umfasst die gesetzlichen Anforderungen für Packmittel (Kapitel 4.1). Nach dem Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)-Standard bedeutet Qualität die Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen sowie der BfR-Vorgaben an die Verpackung. Bei biobasierten Verpackungen sind Ökologie und Umwelt wichtige Kriterien. Verpackungsreaktionen mit verschiedenen Gütern und damit verschiedenen Stabilitätsanforderungen gilt es zu vermeiden. Gleichzeitig können überhöhte Ansprüche zu aufwendigen, nicht nachhaltigen Verpackungen führen. Biobasierte Verpackungen können oft Vorteile, wie biologische Abbaubarkeit, bieten. Konsumenten verlangen transparente und wirklich nachhaltige Verpackungen zu gleicher Handlingsqualität.
Bekanntere Hersteller haben in der Regel ein zertifiziertes Qualitäts- und Umweltmanagementsystem.
Interessenten können die für die verschiedenen Verpackungsmaterialien von den Herstellern ausgestellten Konformitätserklärungen anfordern und mit Blick auf die geplante Anwendung prüfen. Im übrigen gelten folgende gesetzlichen Anforderungen.
Bedingt durch die geringen Barriereeigenschaften und die kurze Haltbarkeit der Stärkecompounds ist es von sehr großer Bedeutung, dass die Produkteigenschaften des zu verpackenden Produkts im Detail bekannt sind.
Niedrige Wasseraktivitäts-Werte und ein kurzes Mindesthaltbarkeitsdatum sind wichtige Produktanforderungen.
Kaschiertes Papier kann mit Produktverunreinigungen über die Kompostierung verwertet werden, wo dies mit dem Entsorger vereinbart wurde. Für leicht verderbliche Produkte mit geringeren Barriereanforderungen können laminierte Folien eingesetzt werden. Typisches Beispiel sind Obst- und Gemüseverpackungen. Auf den Webseiten der Werkstoffhersteller sind Anwendungsbeispiele aufgeführt.
Bedingt durch die sehr unterschiedlichen Kundenanforderungen ist eine Abstimmung mit dem Hersteller sehr wichtig. Es ist im Einzelfall zu prüfen, ob für den Anwendungsfall bereits Erfahrungen vorliegen.
Die Anforderungen des Konsumenten bezüglich einer sicheren Verpackung sind gewährleistet. Bei Produkten mit längerem Mindesthaltbarkeitsdatum sollten vorab Prüfungen bezüglich der Haltbarkeit des Verpackungsmaterials durchgeführt werden.
Thermoplastische Stärke (TPS) ist für trockene Produkte mit kurzem Mindesthaltbarkeitsdatum vielseitig einsetzbar. Sie wird auch für die Herstellung von Kunststoffeinkaufsbeuteln eingesetzt. Durch das Blending kann die Stabilität wesentlich erhöht werden. Soll das Material biologisch abbaubar sein, sind jedoch Grenzen bezüglich der Stabilität gesetzt. Durch Blending können dauerhafte und stabile Packmittel hergestellt werden. Das Material ist stabiler und weniger knitteranfällig als PLA und kann mit schnellen Taktzahlen verarbeitet werden. In der folgenden Literatur finden Sie weitere Informationen.
Die Stabilität und das Handling sollten individuell hinsichtlich der zu verpackenden Produkte geprüft werden.
Der Einsatz für Produkte mit einem längeren Mindesthaltbarkeitsdatum ist in Ausnahmefällen nach einer intensiven Prüfung eventuell möglich.
Da stärkebasierte Verpackungen bereits seit längerer Zeit in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, verfügen die Verpackungshersteller über Praxiserfahrungen mit den jeweiligen Anwendungen.
Da die zugrundeliegenden Tests häufig in enger Zusammenarbeit mit den Lebensmittelherstellern erfolgen, sind die Informationen nicht immer öffentlich zugänglich.
Vorteile von Stärkecompounds sind die biologische Abbaubarkeit, da sie z.B. bei dem Einsatz als Catering-Verpackung gut kompostierbar sind.
