På grund av sina gynnsamma egenskaper består förpackningsmaterial till övervägande del sammansatta av petrokemiska plaster, som i hög grad bidrar till miljöföroreningar. Det akuta behovet av hållbara alternativ har ökat intresset för pappersförpackningar, vilka står inför utmaningar på grund av otillräckliga barriäregenskaper. Att utveckla biobaserade barriärer som är både effektiva och nedbrytbara för pappersförpackningar är avgörande. Denna avhandling undersöker potentialen hos naturligt härledda tillsatser som kärnbildande medel för att förbättra kristallisationsegenskaperna hos polyhydroxyalkanoat (PHA)-baserade filmer, i syfte att skapa effektiva barriärer för pappersbaserade förpackningsmaterial.

En mängd olika karakteriseringsmetoder användes, och en åldringsstudie genomfördes för några prover för att undersöka om olika lagringsförhållanden skulle påverka kristalliniteten. Nyckelfynd indikerar att vissa kärnbildande medel, såsom behensyra, accelererade kristalliseringen av PHA, vilket resulterade i ökad kristallinitet. Specifikt ökade kristalliniteten med 5% för ett PHA-prov och med 15% för ett annat. Det fanns ingen signifikant effekt på den termiska stabiliteten eller smälttemperaturerna för PHA, vilket gjorde det svårt att avgöra om de kunde förbättra processegenskaperna med ett bredare processfönster. Förändringar i barriäregenskaper observerades, där syre- och vattenångtransmissionshastigheten för filmerna minskade med 70% respektive 40%, vilket indikerar förbättrad barriärprestanda för vissa prover. Åldring visade sig öka kristalliniteten, vilket ledde till förbättringar i barriäregenskaper och mekaniska egenskaper för vissa prover. Ytterligare forskning behövs, med ytterligare termiska analyser för att bedöma potentiella förbättringar i processbarhet.

Due to their favourable properties, packaging materials are predominantly composed of petrochemical plastics, which contribute significantly to environmental pollution. The pressing need for sustainable alternatives has led to interest in paper-based packaging, which faces challenges due to inadequate barrier properties. Developing bio-based barriers that are both effective and degradable for fibre-based packaging is crucial. This thesis investigates the potential of naturally derived additives as nucleating agents to enhance the crystallization properties of polyhydroxyalkanoate (PHA)-based films, aiming to create effective barriers for paper-based packaging materials. 

A variety of characterization methods were used, and an ageing study was done for some samples to see if different storage conditions would have an impact on the crystallinity. Key findings indicate that certain nucleating agents, such as behenic acid, accelerated the crystallization of PHAs, resulting in increased crystallinity. Specifically, the crystallinity increased by 5% for one PHA sample and by 15% for another. There was no significant effect on the thermal stability or melting temperatures of the PHAs, making it difficult to determine if they could enhance processability with a broader processing window. Changes in barrier properties were observed, with the oxygen and water vapor transmission rate values of the films decreasing by 70% and 40%, respectively, indicating improved barrier performance for some samples. Ageing was found to increase the crystallinity, leading to improvements in barrier and mechanical properties for some samples. Further research is needed, like additional thermal analyses to assess potential improvements in processability.