WoodWorks!: – 25% av plasten som brukes i Norge i dag kan erstattes med fiber allerede med dagens løsninger. Og forskningen jobber på spreng med å løse utfordringene for å erstatte mye mer i fremtiden.
Dette kom fram på WoodWorks! webinar om emballasje nylig. Et webinar som handlet om hvordan vi kan redusere plastbruken og få opp gode fornybare systemer for bruk av fiber i stedet. Helst her til lands. Og vi er allerede godt i gang.
HELT FORNYBAR
Én utfordring er utformingen. Kartongen er stiv og lite formbar, men med moderne 3D-teknologi kan du lage akkurat det du vil. En annen utfordring er at kartong løses opp i vann. Tynne lag med plast eller aluminium, såkalte barriérer, løser dette i dag. Men forskningen er på sporet av biobarrierer av fiber. Målet er at hele emballasjen skal være både fornybar å lage, gjenvinnbar å kaste og nedbrytbar i naturen.
MER KORTREIST
200 000 tonn plast brukes til emballa- sje årlig i Norge, men bare 90 000 tonn lages her i landet. Det betyr et potensial på 110 000 tonn mer kort- reist emballasje. Og heldigvis er norske trebearbeidende bedrifter på sporet av nye løsninger. Med god hjelp fra forskere. Blant annet fra RISE PFI – Papirindustriens Forskningsinstitutt som i vår digitale tidsalder befatter seg med langt mer enn å lage papir av fiber. Alt som lages av olje, kan jo lages av tre, og plastutfordringen verden står overfor gjør biobasert plast spesielt interessant.
BESKYTTER MOT VANN OG LUFT
Svært mye av plastemballasjen brukes til å beskytte mat, noe som krever mange egenskaper av innpakningen. Særlig skal den tåle vann, beskytte mot luft og selvsagt ikke være giftig.
I tillegg er det en fordel å kunne forme den som en vil. Og så ønsker jo forbrukeren å se produktet. Alt dette har gjerne gitt plasten et fortrinn. Men det stopper ikke fiberemballasjen. Det brukes også plast for å suge opp væske av fisk og kjøtt – de klissete putene som blant annet ligger i bunnen av kjøttdeigen din. Men også disse er i ferd med å bli erstattet av tre, faktisk fra norske skoger.
ØL PÅ TREFLASKER
– Alle kjenner eggekartongene. Det er forsker Lars Johansson ved RISE PFI som forteller om den eldgamle våtfor- mingen av returpapir som først males til masse, formes og tørkes igjen – i et litt ulekkert design. Dette er 3D-tek- nologi anno 1903. Men denne har utviklet seg.
Færre kjenner til Carlsbergflaskene i tynn nedbrytbar bioplast. – Dette er moderne 3D-teknologi på sitt beste og øl i «papirflaske» vil komme på markedet allerede i år, forteller Johan- son. Mange følger nå med på denne utviklingen og markedet for 3D-formede fiberemballasje øker med 5 % årlig.
3D TØRRFORMING PÅ VEI
Johansson forteller at en produksjonsform som springer ut fra den energikrevende 3D-våtforminga, er tørr- forming med vakum og lite fuktighet. – Denne metoden har utviklet seg raskt siste tiden og vil få stor betyd- ning fremover, tror Johanson.
Man kan selvsagt bruke returpapir, men bruker man frisk fibermasse, kan man utnytte treets eget innhold av lignin. Dette er treets lim og vil da også fungere som bindemiddel. Det gjør dessuten materialet sterkere og da kan det gjøres tynnere, og vi bruker mindre råstoff.
– Vi ser at dette materialet kan være nesten like tynt som plast, forteller forskeren. I tillegg virker ligninet vannavstøtende, og gir en naturlig barriere som kan erstatte plast i en del emballasje.
Men lignin løser ikke barriereproblematikken alene. Andre løsninger må til. Og de er på vei.
Johanssons forskerkollega Ellinor Bævre Heggset forteller at en mulig- het er å gjøre papp- og kartongoverflaten mer ru, da blir overflatearealet større og dermed mer hydrofobt, altså vannavstøtende. – Det samme som gjør at vann perler seg på lotusbladet, forklarer forskeren. Et annet triks er å bruke flere lag av samme materiale for å gjøre det sterkere.
FYSISKE BARRIERER
Men det arbeides også med biologiske fysiske barrierer. Utfordringen er å klare å få inn alle de gode egenskapene i et produkt, der plasten er suveren.
– Et eksempel er coating med nano- cellulose. Det gir en god barriere mot luft. Dessverre er den ikke like effek- tiv mot væske, og i tillegg er den sprø.
En annen løsning er cellulose hybridmaterialer. RISE PFI har hatt et prosjekt sammen med svenske MoRe og MittUniversitetet på dette temaet. Bewi og Ranheim Paper & Board har vært norske industriaktører inn i prosjektet, som finansieres gjennomInterreg og Trøndelag Fylkeskommune. Hybridmaterialene har blitt laget av grønne polymerer fra skogen som
kan være plastisk cellulose eller lignin, eller blå polymerer fra havet som for eksempel alginat fra tare. Taren lever jo i vann uten å løse seg opp. Og emballasjefilmen av cellulose som testes blir mer fleksibel med alginat, men ikke så tøybar som plast. Naturen er en god læremester, forteller Bævre Heggset.
Til slutt nevner hun New Hybrid Paper. Det er et forskningsprosjekt finansiert av NFR, hvor Norske Skog Skogn og RISE PFI er norske aktører. Andre forskningsaktører er tyske Fraunhofer og finske VTT. Her benyttes silikabaserte polymerer. Dette skal gjøre produktet hydrofobt og tanken er å utvikle en landbruks- film som kan brukes på åkeren.
Barrieren er kanskje den mest utfordrende delen av en helt fornybar emballasje, med alle kravene til egen- skaper – når den er i bruk. Men hva når den skal kastes? – Da skal den helst brytes ned i naturen eller kunne resirkuleres, avslutter Bævre Heggset om fremtidens løsninger – som altså slett ikke er så langt unna. •
