Känsliga livsmedel som exempelvis mejeri- och bageriprodukter, kaffe, snacks och juice behöver skyddas från syret i den omgivande luften. Annars minskas produktens livslängd och kvaliteten försämras. I många fall utgörs barriären i förpackningen av ett mellanskikt av plast- eller aluminiumfolie. Vissa plaster och aluminium har goda barriäregenskaper men materialen bryts inte ner i naturen och plasterna är beroende av allt dyrare fossila råvaror.

I samband med ett forskningsprojekt på institutionen för polymerteknologi vid Chalmers Tekniska Högskola fann man att den naturliga kolhydraten xylan kan utgöra en fungerande barriär för syre. Det visade sig också att det går att göra tunna filmer av xylan som kan appliceras på ytan av olika material, exempelvis kartong och papper.

Med stigande priser på plastråvaror och ökande intresse i förpackningsindustrin för biologiskt nedbrytbara material, har bolaget Xylophane AB funnit en intressant nisch för barriärmaterialet Xylophane.

Xylaner – en outnyttjad resurs

Xylaner är en av de vanligaste kolhydraterna i växtriket men har så här långt nästan inte alls använts i industriella sammanhang. Xylaner är en grupp av hemicellulosor som finns i stora mängder i de sekundära cellväggarna hos växter som säd och i mindre mängd i barrträdens cellvägar.

Xylophane AB har utvecklat ett barriärmaterial – en bioplast som kallas Xylophane – där xylan utnyttjas. Råvaran kan utgöras av restprodukter från jordbruket, exempelvis kli och skaldelar. Bioplasten Xylophane är biologiskt nedbrytbar och har goda barriäregenskaper i skyddet av livsmedelsprodukter från inträngande syre. Bioplasten fungerar även som en barriär för fett och luktämnen. Det senare är av speciellt intresse för förpackningar för kryddor, te och kaffe.

En av finesserna är att det går att tillverka en tunn film av Xylophane. Filmen kan sedan appliceras som ett skyddande skikt på insidan av en förpackning av kartong eller papper. Bioplasten är vattenlöslig vilket medför att några organiska lösningsmedel inte behöver användas då den ”limmas” på förpackningsmaterialet. Tekniken kallas dispersionsbestrykning och Xylophane i pulverform löses i vatten och fördelas på substratet med vals, stav eller blad. Skiktet torkas sedan med varmluft eller IR.

Ökande intresse för miljöanpassade förpackningar

Att förpackningar måste miljöanpassas är de flesta i förpackningsbranschen överens om. Det är dock en komplicerad och kostsam process att ersätta de traditionella förpackningsmaterialen. Exempelvis består juiceförpackningen av en vätskebarriär av plast, kartong, plast för att limma ihop skikten, syrgasbarriär, ny limplast och vätskebarriär. Totalt sex olika skikt.

Ett nytt förpackningsmaterial, som ska kunna konkurrera med de som redan finns, måste ha en rimlig kostnadsbild, ska helst gå att använda i befintliga tillverkningsprocesser, tåla lagring och transporter samt får inte avge kemiska ämnen till livsmedlet.

Intresset från förpackningsindustrin är stort och Xylophane AB samarbetar med olika företag för att utveckla och anpassa sitt barriärmaterial till olika applikationer. För närvarande kan Xylophane tillverkas i liten skala för kundförsök och ett viktigt nästa steg är att visa att processen kan skalas upp och att materialet kan massproduceras.

Forskning kring bioplaster

Xylophane AB är inte ensamt om att utveckla en ny bioplast och vid många laboratorier i världen forskas det med målet att hitta miljöanpassade förpackningsmaterial. Så här långt har det emellertid inte varit lätt för de nya materialen att slå sig in i förpackningsindustrin. Materialen har varit för dyra och/eller har haft svårt att uppnå de tekniska kraven på förpackningar. Den bioplast som kommit längst vad det gäller storskalig tillverkning kallas PLA (polylactic acid; polymjölksyra) och är baserad på stärkelse från majs.

Artikeln publicerad i juni 2009