Transparenta, cellulosabaserade förpackningsmaterial med goda barriäregenskaper

I mark och hav ansamlas på grund av mänsklig aktivitet stora mängder plaster, ofta från påsar och förpackningar. I värsta fall tar det flera hundra år för naturen att bryta ner dessa plaster. För att åtgärda denna miljöförstöring räcker det alltså inte bara att vi blir bättre på att återvinna och slänga vårt plastskräp på rätt sätt, utan även att vi utvecklar fullgoda alternativa förpackningar som är både biologiskt nedbrytbara och förnyelsebara. Målet med detta projekt är därför transparenta, cellulosabaserade förpackningsmaterial med goda barriäregenskaper mot både syrgas och vattenånga. I vår tidigare forskning har vi visat att transparens och barriäregenskaper hos fiberbaserade material kan uppnås på två principiellt olika sätt: antingen så modifieras cellulosafibrerna mekaniskt och kemiskt så att de vid papperstillverkning bildar icke-porösa papper (det vill säga ett vidareutvecklat smörpapper), eller så modifieras fibrerna så att papperet istället blir extremt poröst och sedan fylls med ett annat material, till exempel en polymer, för att på så sätt uppnå en helt solid och transparent struktur. Båda dessa ansatser har för och nackdelar. Fördelen med den första ansatsen är att hela materialet består av samma material, vilket gör det lätt att återvinna, medan nackdelen är det kan bli svårt att uppnå fukttålighet då cellulosa naturligt tar upp relativt stora mängder fukt. Fördelen med den till synes mer komplicerade andra ansatsen är att det förhoppningsvis blir lättare att uppnå god fukttålighet samt att det finns större möjlighet att på ett effektivt sätt skräddarsy slutmaterialtes egenskaper genom valet av material som cellulosan kombineras med. Oavsett ansats är det dock klart att båda kräver ytterligare forskning för att vi till fullo ska förstå relationen mellan kemiskt struktur hos modifierad cellulosa och dess materialegenskaper, relationen mellan supramolekylär struktur och materialegenskaper, samt hur och med vilka andra material cellulosa kan kombineras för att uppnå en gynnsam växelverkan. Utan denna förståelse är det svårt att på ett rationellt sätt utveckla nya förpackningslösningar. Detta är ett projekt som löper på 4,5 år som en doktorandutbildning, samt ett kompletterande postdoktorarbete, i nära samarbete med BillerudKorsnäs. Vid ett lyckosamt projektutfall så har projektet inte bara potential att stärka ett par av Sveriges ekonomiskt viktigaste näringar – skogs- och förpackningsindustrin – utan är även väl i linje med visionen om att omvandla Sverige till en så kallad bioekonomi, det vill säga ett samhälle som inte är beroende av ickeförnyelsebara råvaror.