Verbundprojekt: Biobasierte funktionelle Fasergussverpackungen aus regional anfallenden landwirtschaftlichen Reststoffen; Teilvorhaben: Reststoffanalyse und Prozessentwicklung zur mechanischen Aufbereitung der Agrarreststoffe als Faserstoff- und Barrierematrix

Fasergussverpackungsformteile (engl. Molded Fiber Packaging = MFP), hergestellt aus natürlichen Fasern, finden vielfältige Anwendungen. Doch für direkten Lebensmittelkontakt verlässt man sich traditionell auf Frischfasern, überwiegend hochwertige gebleichte Zellstofffasern aus Holz oder Bagasse. Die Herausforderung besteht darin, funktionale Barrieren wie fettabweisende Schichten zu integrieren, die üblicherweise durch Zusatzstoffe aus fossilen Rohstoffen erreicht werden, was die Recyclingfähigkeit der Verpackung beeinträchtigt. Dieses Forschungsprojekt verfolgt einen innovativen Ansatz, der pflanzliche Reststoffe aus der Landwirtschaft sowohl als Faserrohstoff als auch als biogenen Zusatzstoff nutzbar machen möchte. Speziell behandelte, stark fibrillierte Fasern können als effektive Barriere gegen Fett und Sauerstoff dienen. Die Entwässerungs- und Trocknungsprozesse für diese Faserschicht erfordern jedoch erheblichen Aufwand und Energie, was die Produktivität des Formfaserprozesses beeinträchtigt. Neben der Optimierung der Aufschlussprozesse konzentriert sich das Projekt auf die Entwicklung einer Sprühanwendung für diese Fasern auf ein vorgeformtes poröses Fasernetzwerk. Im Projekt soll eine Prozesskette entstehen, die es erlaubt lignocellulose Nichtholzfasern (vorzugsweise aus Agrarreststoffen) in zwei Prozessstufen spezifisch aufzubereiten, sodass diese sowohl Faserstoff für den Faserformkörper als auch die Fasermatrix für die biogene Barriere liefern. Diese Innovation zielt darauf ab, die Anwendung von faserbasierten Barrierematerialien aus verschiedenen Abfallströmen zu vereinfachen und dabei ein Gleichgewicht zwischen Schutzfunktion, Recyclingfähigkeit und einer günstigen Umweltbilanz (u. a. geringe Ökotoxizität) gemäß einer Lebenszyklusanalyse (LCA) sicherzustellen. Das Teilvorhaben fokussiert sich dabei auf die LCA von Agrarreststoffen, die Entwicklung der Prozesskette zur Aufbereitung ausgewählter Reststoffe und die Herstellung von Barrieresuspensionen.