Obaly na bázi přírodních obnovitelných zdrojů (“biobased packaging”) lze rozdělit do tří skupin:

Typ 1: polymery přímo extrahované z biomasy;

Typ 2: polymery syntetizované z monomerů získaných z přírodních zdrojů;

Typ 3: polymery produkované přirozenými nebo geneticky modifikovanými organismy.

 

Obrázek 1: Přehled polymerů na bázi přírodních zdrojů 

 

Obalové materiály na bázi přírodních zdrojů musí splňovat stejná kritéria, která se aplikují na konvenční obalové materiály pro potraviny včetně legislativních požadavků. Tradiční obalové materiály pro potraviny se vyráběly (kromě papíru a lepenky) z neobnovitelných materiálů. Od 90. let minulého století se začal zvyšovat zájem o využití obnovitelných zdrojů pro výrobu obalových materiálů. Materiály na bázi přírodních obnovitelných zdrojů se odbourávají na složky, které se nacházející v přírodě, a tak se přirozeně recyklují. Vzhledem k nepřítomnosti syntetických chemických sloučenin se obaly na bázi přírodních obnovitelných zdrojů považují za přijatelnější z hlediska zdraví spotřebitele než řada konvenčních materiálů a také z hlediska jejich likvidace, neboť se biologicky rozkládají na kompost bez uvolňování škodlivých chemikálií vznikajících spalováním konvenčních obalů.

 

Vlastnosti obalů na bázi přírodních obnovitelných zdrojů:

 

* Mechanické vlastnosti

Většina polymerů na bázi obnovitelných zdrojů má mechanické vlastnosti podobné konvenčním polymerům. Specifické mechanické vlastnosti, např. pevnost v tahu a pružnost závisí na surovině a na výrobním postupu. Konvenční polymery PS (polystyren) a PET (polyetylen tereftalát) představují relativně pevné materiály, zatímco PE (polyetylen) je relativně pružný. Biopolymer PLA (na bázi polymléčné kyseliny) lze různě změkčovat, až se získají mechanické a bariérové vlastnosti konvenčních polymerů (LDPE; polyetylen nízké hustoty), LLDPE (lineární polyetylen nízké hustoty) a PS. PLA je tak perspektivní přírodní materiál pro balení potravin, např. jogurtu (obrázek 2).

 

* Propustnost kyslíku

Na obrázku 3 je znázorněna propustnost různých polymerů pro kyslík. Nízká hodnota [log OTR] znamená vysoké bariérové schopnosti. Polymer s nízkou permeabilitou kyslíku má běžně také relativně nízkou permeabilitu ostatních plynů, např. oxidu uhličitého a dusíku. Z obrázku je patrné, že materiály na bázi škrobu, bílkovin a chitosanu mají dobré bariérové vlastnosti pro kyslík a jsou méně nákladnými alternativami konvenčních obalů (bariér pro plyny), např. EVOH (etylvinylalkohol) a PA (polyamid).

 

* Hydrofilní chování

Většina polymerů na bázi přírodních obnovitelných zdrojů vykazuje hydrofilní chování. Vzhledem k tomu, že řada potravin vyžaduje obalové materiály odolné vůči vlhkosti, toto chování materiálu je nepřijatelné. Porovnáním propustnosti pro vodní páru u různých obalů na bázi přírodních obnovitelných zdrojů a biodegradovatelných obalů s konvenčními materiály se ukazuje, že lze vyrábět materiály s propustností vodní páry srovnatelnou s propustností určitých konvenčních plastů. Pokud se vyžaduje vysoká bariéra vůči vodní páře, lze použít jen málo materiálů na bázi obnovitelných přírodních zdrojů. V současné době probíhají práce na snižování hydrofilního charakteru obalů na bázi přírodních zdrojů.

 

* Schopnost kompostování

Biodegradace spočívá ve strukturálním a c