Nanoselluloosan elinkaarivaikutukset elintarvikepakkauksissa

Thumbnail Image

Files

master_Koppanen_Anna_2018.pdf (2.02 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemian tekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2018-12-11

Department

Major/Subject

Fibre and Polymer Engineering

Mcode

CHEM3024

Degree programme

Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering

Language

fi

Pages

69

Series

Abstract

Diplomityössä selvitettiin kirjallisuuden pohjalta nanoselluloosan käyttöä elintarvikepakkauksissa. Lisäksi selvitettiin sekä ruokapakkausten että pakkaustekniikan nykytilaa ja tulevaisuutta. Nanoselluloosan käytössä keskityttiin sen elinkaaren ympäristövaikutuksiin. Työssä tunnistettiin myös yhteiskunnallisia muutosvoimia, joita ruuantuotantoketjuun kohdistuu ja jotka tulevat todennäköisesti vaikuttamaan elintarvikepakkauksiin kohdistuviin vaatimuksiin. Tärkeiksi kehityskuluiksi tunnistettiin ilmastonmuutos, väestönkasvu, kaupungistuminen ja ruuan hinnan nousu sekä teknologiset muutokset elintarvikeketjun kaikilla tasoilla. Työn tuloksena saadaan alustavia viitteitä siitä, että nanoselluloosa saattaa olla myös ympäristön kannalta hyvä vaihtoehto elintarvikepakkausten raaka-aineena korvaamaan öljypohjaisia muoveja. Nanoselluloosan käyttökelpoisuus pitää harkita tapauskohtaisesti ja tuotelähtöisesti. Nanoselluloosalla on pakkaustekniikan kannalta tärkeitä ominaisuuksia, kuten lujuus- ja barrier-ominaisuudet sekä kyky muodostaa kalvoja. Toisaalta sen tuotanto on energiaintensiivistä ja valmistukseen voi kulua paljon kemikaaleja. On myös tuloksia, joiden mukaan nanoselluloosan tuotantomittakaavan kasvu vähentää energiaintensiivisyyttä. Samoin eräässä tutkimuksessa latexin korvaamisella nanoselluloosalla oli edullisia vaikutuksia pakkauksen ympäristöjalanjälkeen. Elinkaariarvioita ei kuitenkaan ole vielä julkaistu nanoselluloosatuotteiden käyttö- ja loppuvaiheista. Näin ollen työssä ei voitu täysin selvittää nanoselluloosan elinkaaren ympäristövaikutuksista elintarvikepakkauksissa tai antaa suosituksia nanoselluloosan käytöstä. Lisää tutkimusta vaaditaan, jotta voidaan vastata, onko nanoselluloosa raaka-aineena ympäristöystävällisempi vaihtoehto kuin esimerkiksi öljypohjaiset muovit. Näissä tutkimuksissa tulee myös selvittää nanoselluloosan roolia kiertotaloudessa.

The Master’s thesis reviewed the life cycle assessments of nanocellulose and its use in food packaging. The report overviews the present state and future of packaging technology and food packaging. The focus in the study of nanocellulose was in the environmental impacts of the life cycle of the product. Several different drivers of change in the society was recognized to effect on the food production chain, which will have an impact on the product requirements in food packaging. Climate change, population growth, urbanization and the increase in the food price were recognized as important drivers along with technological change on all the levels of food production chain. The results of the research give some indication that using nanocellulose as a raw material to replace oil-based plastics might be a good option for food packaging solutions. The use of nanocellulose is always case sensitive and the packaged product is the base for these decisions. Nanocellulose has some key properties that are important to packaging technology. These include strength, barrier and film-forming properties. Production of nanocellulose is energy-intensive and can include the use of large amounts of chemicals. There are results that suggest that the scale-up of the production will decrease the energy-intensity. A study also found that replacing latex with nanocellulose also decreased the environmental footprint in a packaging application. There is no published research on the use and end-of-the-life stages of nanocellulose products. Thus, is was not possible to get full picture of the impacts of nanocellulose in food packaging or give recommendations. More research is needed to conclude if nanocellulose is more environmentally friendly raw material in the packaging solutions than the alternatives. Future research also needs to define the role of nanocellulose in a circular economy.

Description

Supervisor

Paltakari, Jouni

Thesis advisor

Hiltunen, Eero

Keywords

nanoselluloosa, elinkaariarviointi, elintarvikepakkaus, pakkauksen funktiot

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201812146501

Collections

[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM