Eigenschappen van verpakkingsmaterialen

Bij de keuze voor een verpakkingsmateriaal is het van belang vast te stellen wat het materiaal moet doen voor het product, hoe het vervoerd wordt, wie het product gaat uitpakken en hoe dat gebeurt. Wageningen Food & Biobased Research onderzoekt eigenschappen van verpakkingsmaterialen om duurzame verpakkingen met een optimale ketenprestatie te ontwikkelen.

Materiaalkennis, kennis over wat een verpakking meemaakt in de keten én kennis over het verpakte product zijn essentieel bij het ontwerpen van een verpakking. De eigenschappen van verpakkingsmaterialen zoals sterkte, flexibiliteit, transparantie en doorlaatbaarheid voor gassen bepalen of een verpakking geschikt is voor het beoogde doel. Zo moet een verpakking voor een televisie antistatisch zijn en beschikken over voldoende schokabsorberend vermogen, en mag een levensmiddelenverpakkingen de smaak, geur en samenstelling van het verpakte product niet beïnvloeden. Voor verse levensmiddelen is de mate van vocht- en gasdoorlaatbaarheid van de verpakking cruciaal om de kwaliteit zo lang mogelijk te behouden. Vlees en vis moeten bijvoorbeeld luchtdicht verpakt zijn om zo langer houdbaar te blijven; groenten en fruit moeten juist kunnen 'ademen' voor een langere houdbaarheid.

Onderzoek op basis van materiaalkennis

Onderzoek naar het juiste materiaal start vanuit het te verpakken product, waarbij onze uitgebreide materiaal- en productkennis zorgt voor een goede match tussen product en verpakking. Bedrijven benaderen ons vaak met de vraag duurzamere verpakkingsmaterialen te ontwikkelen met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van het huidige verpakkingsmateriaal. Een voorbeeld hiervan is de vraag van een klant om een wegwerpkoffiebeker, conventioneel gemaakt van polystyreen, te ontwikkelen van het bioplastic polymelkzuur (PLA). Uitdaging in dit onderzoek was om de PLA-beker voldoende hittebestendig te maken én te produceren op een commerciële koffiebeker-productielijn. Specifieke materiaalkennis over kristalvorming in het verwerkingsproces in relatie tot de bijbehorende smelttemperatuur van het materiaal leidden hier tot de juiste oplossing.

Ook komen bedrijven bij ons met de vraag verpakkingsmaterialen te ontwikkelen met nieuwe en/of verbeterde eigenschappen. Een voorbeeld daarvan is de ontwikkeling van een verpakkingsfolie met een coating uit chitosan, een polysacharide die gewonnen wordt uit schaaldieren. Deze coating heeft een antimicrobiële werking en kan daardoor mogelijk de houdbaarheid van vloeibare levensmiddelen verlengen.

Food & Biobased Research heeft een sterk netwerk van bedrijven. Hierdoor leren we de context kennen waarin bedrijven verderop in de keten werken. Dit helpt ons een betere gesprekspartner te worden voor onze klanten en oplossingen aan te reiken die precies aansluiten op hun behoeften.
Lawrence Theunissen, Reverdia

Materiaal en gebruik

Specifieke materiaalkennis passen we ook toe op het functionele gebruik van de verpakking. Zo kunnen we dankzij onze uitgebreide expertise op het gebied van bio-afbreekbaarheid materialen ontwikkelen die in de afvalfase in verschillende milieus worden afgebroken. We onderzoeken en ontwikkelen composteerbare verpakkingen op basis van natuurvezels, PLA, zetmeel en polyhydroxylalkanoaten (PHA).

Specialistische faciliteiten

Onze uitgebreide kennis over materiaal- en producteigenschappen verbinden we met een breed spectrum aan specialistische faciliteiten. In het geconditioneerde materialenlaboratorium worden proefmaterialen getest op eigenschappen zoals sterkte, stijfheid, hittebestendigheid en/of impactbestendigheid. Daarnaast beschikt het lab over analyseapparatuur voor gas- en vochttransmissie en scheursterkte, en over apparatuur waarmee de transparantie van een verpakking gemeten wordt. De uit analyses verkregen data zijn nuttig om verpakkingen voor versproducten te ontwerpen als de producteisen bekend zijn. De bepaling van die producteisen onderzoeken we in zestig instelbare opslagruimtes waarmee de verpakkingen worden nagebootst. Ten slotte kan gebruik gemaakt worden van zeer kostbare en meer generieke test- en analyseapparatuur zoals NMR.