Bättre förpackningar genom samverkan

Kraven på framtidens livsmedelsförpackningar är många. De ska vara bättre och säkrare än dagens samtidigt som de ska vara miljövänliga, kostnadseffektiva och estetiskt tilltalande. I produktutvecklingsracet har Tetra Pak krokat arm med LTH. Forskarnas datorsimuleringar snabbar på utvecklingen och ökar kunskapen om hur olika material reagerar när de utsätts för stötar, stora temperaturskillnader och annan yttre påverkan.

Jessika Sellergren – Publicerad den 13 December 2021

Forskarteamet från LTH och ­Tetra Pak – Mathias Wallin, Sara ­Johansson och Johan ­Tryding – studerar tomografibilder av ­de­formerad kartong. Bilden på skärmen visar sprickor i ett kartongtvärsnitt. Foto: Kennet Ruona

Den lilla kartongbiten är på plats i röntgentomografen. Den ska avbildas på mikro­nivå så att dess innersta fibrer blir synliga.

Bredvid röntgenapparaten står LTH-forskare tillsammans med kollegor från Tetra Pak och tittar på när kartongens fiberstruktur växer fram på datorskärmen.

Undersöker material på mikronivå

En av dem som undersöker materials uppbyggnad och inre strukturer på mikro­nivå är Sara ­Johans­son. Hon är forskare i hållfasthetslära och drivs av en vilja att förstå den grundläggande fysiken bakom ­olika ­fenomen.

– Vi kan observera eller mäta ett visst materialbeteende och då vill jag förstå vad som händer på mikroskala, eftersom grund­orsaken till dessa mer storskaliga mönster ofta finns där, säger hon.

När uppbyggnaden av ett material går att se på detaljerad mikronivå är det lättare att förstå hur det kan reagera på olika typer av yttre påverkan.

– Den förståelsen och kunskapen är viktig för att kunna utveckla bättre och säkrare förpackningar i framtiden, säger Sara Johansson.

Resultaten från laboratoriemätningarna använder forskarkollegan Mathias Wallin i en simuleringsmodell för förpackningars hållfasthet.

– Simuleringsverktyget hjälper oss förstå hur material reagerar och beter sig i olika situationer, som när förpackningen får veck, revor, faller till marken eller utsätts för olika temperaturer. För att kunna skräddarsy förpackningar med olika egenskaper är det viktigt att förstå vad som händer med ett material vid yttre påverkan, säger Mathias Wallin, professor i hållfasthetslära.

Simulering är därför ett naturligt steg för förpackningsindustrin, menar han.

– Att simulera snabbar på produktutvecklingen, och det är viktigt för förpackningsbranschen som är i behov av fler hållbara materiallösningar både nu och i framtiden, säger Mathias Wallin.

Naturligt med samverkan

Eftersom Tetra Pak är mycket intresserade av framtidens förpackningsmaterial är det naturligt för dem att medverka i ­universitetets materialforskning. Där bidrar de med näringslivets kunskap, behov och tankar.

Johan Tryding är en av nyckelpersonerna för kunskapsöverföringen – han har disputerat i hållfasthetslära, började arbeta på Tetra Pak 1990 och har de senaste femton åren fungerat som brygga mellan LTH och Tetra Pak genom sin roll som adjungerad professor.

– En förpackning ska skydda sitt innehåll och vara hälsosam, hel, tät, miljövänlig, kostnadseffektiv och estetisk. I samverkan med forskningen har vi på Tetra Pak ­större möjligheter att uppfylla förpackningskraven, säger han.

Samarbetsavtal

Förra året ingick Lunds universitet och ­Tetra Pak ett femårigt strategiskt sam­arbete för att bidra till samhällsnytta och utveckla kunskaper inom områden som är viktiga både för Tetra Pak och universitetet. Håll­bara material är ett av dessa områden.

– Samverkan mellan akademin och industrin är helt avgörande för att vi ska hitta hållbara lösningar för framtiden. Partnerskapet med Tetra Pak är ett av flera exempel på kunskaps- och innovationsutveckling tillsammans med näringslivet där vi gemensamt försöker ta oss an samhällsutmaningar, säger Fredrik Nilsson.

Han är professor i förpackningslogistik vid LTH och LU:s koordinator för partner­skapet, och sammanfattar resultaten:

– Vi har etablerat en gemensam styrgrupp och kommit i gång med arbetet kring partnerskapets fokusområden, som exempelvis hållbara material, livslångt ­lärande och digitalisering. Inom dessa områden växer de nya forskningsresultaten för ny kunskap och samhällsnytta fram.

Artikeln är ursprungligen publicerad i LUM (Lunds universitets magasin). Läs mer om Lunds universitets samarbete med Tetra Pak i artikeln "Examensarbetare uppskattar öppet arbetsklimat på Tetra Pak".