多尼尔基金会为推动食品包装用生物可降解薄膜生产新进展设立奖项

薄膜技术领域负责人Andreas Rutz博士赞扬“这项研究证明了由聚羟基丁酸-共羟基戊酸制成的完全生物基和可堆肥包装膜的工业可行性”。Rutz博士对Verena Jost于2019年发表的论文表示赞赏。她是多尼尔基金会奖的第一位获奖者，该奖因疫情推迟一年才得以颁发。 她的获奖研究涉及从生物聚合物聚（羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物）（PHBV）生产生物基和生物可降解薄膜作为石油基薄膜产品的替代品的先决条件。

像聚酯薄膜一样不透水
生物聚合物在薄膜生产中面临的主要挑战是：由于它们自身没有理想的薄膜性能，必须通过有别于传统的用于食品保护的石油基包装膜的方法来增强这些特性。Jost女士在巴伐利亚弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所 (IVV) 花了9 年时间才找到可以与经典薄膜媲美的合适添加剂：一种带有藻酸盐涂层的由 PHBV 制成的双层薄膜， 可以在平膜生产线上生产。 测试很快表明，它直达“绿色薄膜”的渗透性，即材料对氧气和水蒸气的渗透性，至少与传统聚酯薄膜一样低。 “对于生物聚合物来说，这是令人惊讶的低渗透性，”Verena Jost在颁奖典礼上向大约 40 位出席嘉宾发表讲话时说。

未来愿景：利用废弃食品生产薄膜
Jost女士非常明智的决定使用PHBV。众所周知，热塑性聚酯类的材料早已作为包装材料：早在 1975 年，第一个生物可降解的洗发水瓶就是由 PHBV 制成的，但直到现在，这种生物聚合物还不能大规模生产。据Jost女士介绍，这主要是由于其复杂的制造工艺。 PHBV由各种微生物产生，包括啤酒和橄榄油生产产生的废弃物。 Jost女士表示，与众所周知的从玉米中获得的生物聚合物聚丙交酯 (PLA) 相比，它可以加工成特殊的薄膜，例如，PHBV 具有决定性的优势：有研究表明，可以从城市垃圾中生产PHBV。 “由于这种材料可以热塑性加工，也可以回收利用，从而实现循环加工。” Verena Jost 解释说。她目前在婴儿食品制造商 Hipp担任包装开发科学家。因此，Jost女士主张在进一步研发的框架内继续优化 PHBV 的提取工艺。

从一开始就注重它的适销性
为了促进新开发项目的市场投放，Jost女士表示，从一开始，她就确保 PHBV 薄膜可以在经典设备上进行生产，例如多尼尔的生产线。在这些生产线上，亚洲和欧洲的客户不仅生产食品包装膜，还生产用于智能手机、太阳能电池和电动汽车电池的特殊膜。加工 PHBV 制成的生物可降解包装膜的新生产工厂需要适应材料并优化下游工艺，然而，Verena Jost指出，“需要对材料进行更多研究。”例如，迁移特性，即必须调查物质从包装材料迁移到食品中的情况。此外，PHBV 相对较脆。到目前为止，它已被加工成非拉伸的流延膜。为了承受在长达 150 米的拉伸线上薄膜所产生的巨大拉力，必须进一步优化 PHBV 的加工性能。

可持续发展薄膜：忠于创始人Peter Dornier的初心
Rutz博士认为：“今天授奖是工业规模生产可持续发展薄膜的重要里程碑。”作为一家机器和设备制造商，加速这一开发过程是多尼尔研发的重点之一。多尼尔基金会主席 Maja Dornier 在她的演讲中还纪念了Lindauer DORNIER GmbH 的创始人：Peter Dornier (1917-2002)。该奖项今后将每年颁发给年轻一代，以表彰他们在技术领域的杰出科学发现和实际成就。Maja Dornier说：“借助生物可降解薄膜减少环境污染完全体现创始人的初心。”