25.03.2021

Studenci AGH pracują nad biodegradowalnym opakowaniem


Granulat PLA wykorzystywany przez studentów jest biodegradowalny.

Studenci pracujący w laboratorium.

Model kompozytu, z którego skonstruowane będzie biodegradowalne opakowanie. Karton ma składać się z dwóch warstw biodegradowalnych oraz celulozy.

Studenci AGH przygotowują prototypowe, biodegradowalne opakowanie przeznaczone do przechowywania m.in. mleka i innej żywności o krótkim terminie przydatności.

Opakowanie biodegradowalne, nad którym trwają prace, ma zawierać materiały pochodzenia naturalnego, które ulegają rozkładowi w minimum 90%. Takie rozwiązanie pozwoli zakwalifikować projektowane opakowane do grupy odpadów możliwych do kompostowania, których produktami rozkładu będą tylko woda i dwutlenek węgla.

Do opracowania kartonu zainspirowała studentów dyrektywa, która zacznie obowiązywać na terenie Unii Europejskiej w 2021 r. Dotyczy ona ograniczenia oraz wycofania z użycia polimerów konwencjonalnych do zastosowań́ jednorazowych, takich jak widelce, słomki czy kubki. Obecne działania organów UE związane z ochroną środowiska mają na celu ograniczenie stosowania materiałów o niedopasowanych właściwościach, tj. takich, których czas użytkowania odstaje od realnych potrzeb wynikających z zastosowania tych przedmiotów.  

Biodegradowalny karton, nad którym pracujemy jest bardzo pożądanym rozwiązaniem i ma realny wpływ na zmniejszenie zużycia w przemyśle spożywczym konwencjonalnych nierozkładalnych i zalegających na wysypiskach śmieci polimerów. Szczególnie dotyczy to najbardziej kłopotliwych opakowań warstwowych, popularnie nazywanych Tetra Pakami – podkreśla studentka Renata Radzewicz, przewodnicząca Koła Naukowego.

Projektowane przez studentów opakowanie będzie składać się z trzech głównych warstw:

  • foliowa warstwa biodegradowalna wykonana z matrycy polimerowej, której celem jest zapewnienie przede wszystkim nieprzepuszczalności oraz ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi opakowania,
  • warstwa konstrukcyjna odporna m.in. na ściskanie czy zgniatanie,
  • foliowa warstwa biodegradowalna o wysokiej nieprzepuszczalność dla m.in. tlenu oraz światła.


Opiekun projektu dr inż. Piotr Szatkowski z Katedry Biomateriałów i Kompozytów dodaje:
Materiałami, które zostaną̨ poddane badaniom będą biodegradowalne żywice termoplastyczne, a w szczególności polilaktyd (PLA) oraz naturalne modyfikatory dodane w celu poprawy właściwości np. włókna celulozowe. Ponadto finalny produkt powinien spełniać szereg wymagań́ umożliwiających jego użycie, m.in.: niską transmisję światła oraz tlenu czy odporność na uszkodzenia. Karton powinien również być możliwy do wytworzenia przy pomocy znanych i przetestowanych metod, co ułatwiłoby implementację rozwiązania
w obecnie stosowanych liniach produkcyjnych. W toku prac zostanie opracowana technologia oraz dobrane takie materiały, aby produkt finalny mógł zostać wprowadzony na rynek i skomercjalizowany, na czym nam bardzo zależy.

Nad projektem, realizowanym w ramach Koła Naukowego Ceramit, działającego przy Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, pracuje blisko 20 osób z obszaru nauk dotyczących głównie materiałów, ale także inżynierii biomedycznej. Postępy prac można obserwować na profilu KN Ceramit: https://www.facebook.com/ceramit.agh.