Atomikerroskasvatus mullistaa kahvipaketin

Ohutkalvotekniikalla toteutettu pakkauspinnoite soveltuu erityisesti elintarvike- ja lääkepakkauksiin. Ohutpinnoitus vähentää merkittävästi alumiinin tarvetta pakkauksissa.

Elintarviketeollisuudessa pakkauksille on tiukat vaatimukset. Niiden pitää suojata tuote kosteudelta, kuivumiselta tai hapettumiselta. Usein tässä auttaa alumiinikalvo, jollainen on muun muassa kahvi- ja mehupakkauksissa.

- ALD-tekniikan avulla voidaan vähentää alumiinin määrää esimerkiksi mehupakkauksissa jopa 99,6 prosenttia, sanoo tutkija Terhi Hirvikorpi VTT:stä. Hänen mukaansa uudella tekniikalla on lisäksi mahdollista valmistaa perinteisiä materiaaleja ohuempia, kevyempiä ja tiivimpiä pakkausmateriaaleja.

Täysin kierrätettäviä

ALD-tekniikka mahdollistaa pakkausten valmistamisen ilman alumiinikalvoa, joka on vaikeuttanut kierrätystä. Tutkija Hirvikorven mukaan esimerkiksi lääkepakkauksissa alumiinin määrää voitaisiin vähentää jopa 500 - 1000-kertaisesti nyt käytössä oleviin lääkkeiden läpipainopakkauksiin verrattuna.

Nykyisten pakkausten valmistus kuluttaa paljon myös energiaa. Ohutkalvotekniikka antaa pakkausteknologialle mahdollisuuden täysin kierrätettävien ja vähemmän raaka-ainetta vaativien pakkausten valmistamisen.

Säästöjä syntyy myös kuljetuskustannuksissa, kun pakkausmateriaalien määrää voidaan vähentää. Esimerkiksi suklaapakkauksissa alumiinipinnoitettu suojapaperi jää pois jos pahvikuori on käsitelty ALD-menetelmällä.

Pakkausmateriaaliin voidaan ALD-pinnoitteen avulla yhdistää monia ominaisuuksia, jotka estävät esimerkiksi veden, hapen, kosteuden, rasvojen ja aromien läpäisyn, pinnan likaantumisen tai bakteerien kasvun.

Atomikerroskasvatus

VTT:ssä ohutkalvopakkaustekniikkaa kehitellään uudella atomikerroskasvatus- eli ALD-reaktorilla, jolla pinnoite tehdään. Tutkija Terhi Hirvikorven mukaan laitteella saatavan pinnan paksuutta voidaan säätää jopa atomikerroksen tarkkuudella.

Kalvopinnan ohuus, joka on noin 25 nanometriä, tekee suojakerroksesta myös taipuisan ja joustavan. Tutkimuksissa uuden tekniikan avulla toteutetut biopohjaiset pakkausmateriaalit ovat vastanneet monilta ominaisuuksiltaan nykyisiä kuivaelintarvikepakkauksia sekä lääketeollisuuden läpipainopakkauksia.

Aivan lähiaikoina ei uusia kalvopakkauksia kaupan hyllyille ilmesty, mutta kehitystyö VTT:llä jatkuu, ja Hirvikorpi valmistelee ALD-ohutpinnoitekniikasta väitöskirjaansa. Teollisuuskaan ei pidä kiirettä.

- Alumiini on vielä tällä hetkellä pakkausteollisuudelle halpaa, toteaa Hirvikorpi.