Kartongin jatkojalostus heikentää elintarvikepakkausten suojaominaisuuksia

Kartonkipohjaisen pakkausmateriaalin jatkojalostaminen vaikuttaa suuresti tuotteen suojaominaisuuksiin. Jatkojalostuksen vaikutukset ovat pääasiassa negatiivisia, mutta tietyt prosessivaiheet voivat jopa parantaa materiaalin kykyä estää rasvaa tunkeutumasta pakkausmateriaaliin. Tämä käy ilmi tuoreessa Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa (Lappeenranta University of Technology, LUT) tehdyssä väitöstutkimuksessa.

Tutkimuksen tulokset osoittavat, että pakkausmateriaalien rasvankestävyys pääsääntöisesti heikkeni jatkojalostuksen osaprosessien aikana. Toisaalta lämpöaltistus vähensi päällystysprosessin kuivatusvaiheessa syntyneiden pienten reikien määrää.

Pakkausmateriaalien suojaominaisuuksia tutkitaan tyypillisesti ennen jatkojalostusta ja jatkojalostuksen jälkeen, mutta jatkojalostuksen osaprosessien yksilöllisistä vaikutuksista on vähemmän tutkimustietoa. Näissä osaprosesseissa materiaali voi altistua muun muassa lämmölle, mekaanisille voimille ja pintaa hapettavalle koronakäsittelylle. Tutkimuksessa juuri mekaaniset voimat ja koronakäsittely heikensivät materiaalien rasvankestävyyttä.

Tutkimuksen tehnyt diplomi-insinööri Sami-Seppo Ovaska kehitti kaikki päällystereseptit itse. Päällysteet tehtiin LUT:n esi-pilot-mittakaavan päällystyskoneella.Valtaosa käytetyistä päällystyskemikaaleista oli kaupallisia, elintarvikepakkauskäyttöön hyväksyttyjä tuotteita. Ovaska uskookin, että kehitettämiensä päällystysreseptien teollinen hyödyntäminen voi olla nopeaa ja helppoa.

"Suojaominaisuuksiensa perustella kehitetyt pakkausmateriaalit soveltuvat jatkojalostuksen jälkeen erityisesti lyhytaikaiseen käyttöön esimerkiksi pikaruoka- ja leipomotuotepakkauksissa", Ovaska kertoo.

Kehitetetyt päällystysmateriaalit ovat ympäristöystävällisiä.

"Materiaalien maatuvuuden, kemikaalien edullisen hinnan ja riittävän jatkojalostuskelpoisuuden ansiosta päällysteet ovat lupaavia keinoja korvata muovipakkauksia uusiutuvista raaka-aineista valmistetuilla materiaaleilla."

Muutokset paperi- ja kartonkiteollisuuden toimintaympäristössä, kuten painopapereiden kysynnän lasku Euroopassa sekä tuotannon siirtyminen Suomesta lähemmäs suurempia markkina-alueita, ovat asettaneet haasteita suomalaisen metsäteollisuuden kilpailukyvylle. Toisaalta lisääntynyt ympäristötietoisuus, tavoitteet pyrkiä vähentämään muovin käyttöä ja yleinen paine vähentää öljyriippuvuutta voidaan nähdä suomalaisen metsäteollisuuden suurena mahdollisuutena.

Diplomi-insinööri Sami-Seppo Ovaskan tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Oil and grease barrier properties of converted dispersion-coated paperboards (Jatkojalostuksen vaikutuksia dispersiopäällystetyn kartongin rasvankestoon) tarkastetaan 25.11.2016 klo 12:00 Lappeenrannan teknillisen yliopiston salissa 4301-4302. Vastaväittäjä toimii professori Jurkka Kuusipalo Tampereen teknillisestä yliopistosta. Kustoksena toimii professori Kaj Backfolk Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta.

Väitöskirja on julkaistu yliopiston Acta Universitatis Lappeenrantaensis -tutkimussarjassa numero 719. ISBN 978-952-335-008-3 ja ISSN 1456-4491. Väitöskirja on luettavissa Lappeenrannan teknillisen yliopiston LUTPub-tietokannassa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-335-009-0. Väitöskirjan painetun version voi ostaa Aalef-kirjakaupasta, puh. 044 744 5511 tai kirjakauppa(at)aalef.fi sekä LUT Shopin verkkokaupasta osoitteessa https://lutshop.lut.fi.

Tietoja väittelijästä:

Nimi: Sami-Seppo Ovaska

Syntymävuosi ja -paikka: 1984, Louisville, Yhdysvallat

Kotikunta: Lappeenranta

Koulutus: Diplomi-insinööri

Työsuhteet: Nuorempi tutkija, Lappeenrannan teknillinen yliopisto

Lisätiedot:

Sami-Seppo Ovaska, sami-seppo.ovaska@lut.fi, +358 40 687 9484