Восполняемая упаковка

Благодаря разным концепциям материалов производители могут содействовать выполнению текущих требований рынка к изготовлению перерабатываемых упаковок.

С начала 2019 года в Германии вступает в силу новый закон об упаковке. Среди прочего он предусматривает требовательные квоты относительно вторичной переработки и возможности повторного использования упаковки. Увеличение степени вторичной переработки упаковочных материалов и уменьшение воздействия на окружающую среду - важные шаги в правильном направлении. Параллельно с этим предприятия упаковочной промышленности разрабатывают упаковки из альтернативных материалов. Ведь наряду с введением замкнутого цикла для пластмасс снижение потребления пластмасс при производстве упаковки также является следующей, рациональной концепцией для восполняемого развития промышленности упаковочных материалов.

Пластиковая упаковка составляет сегодня 60 процентов от общего объема пластиковых отходов конечных потребителей. По всему миру ежегодно перерабатывается 325 миллионов тон пластмасс, из них 80 миллионов тон используется для производства упаковок, - Европа, Азия и США считаются при этом крупнейшими производителями. Производство пластмасс постоянно растет. В ближайшие двадцать лет ожидается удвоение производства пластмасс по всему миру.

Особенно в пищевой промышленности пластиковые упаковки предлагают значительные преимущества. Так, за счет сочетания разных слоев полимеров можно создать пластиковые композиты, которые по своим барьерным качествам будет точно рассчитаны на требования относительно упакованного продукта. Кроме того пластмассы (термопластичные) показывают очень высокую гибкость касательно придания формы. Тем самым пластиковые упаковки предлагают оптимальную защиту продукта по всей логистической цепочке и максимальную защиту потребителя. Кроме того благодаря увеличению срока годности пищевых продуктов они уменьшают расточительность в использовании пищевых продуктов.

Целесообразное использование комплексных решений

Внедрение восполняемых концепций упаковки в пищевой промышленности немыслимо без цельного осмысления всей цепочки создания добавочной стоимости, что включает производство, логистическую цепочку и использование потребителем. Наряду с введением закрытого цикла вторичной переработки и тем самым повторного использования пластиковых упаковок целесообразными опциями являются также концепции по снижению потребления пластмасс при производстве упаковки или концепции по использованию альтернативных упаковочных материалов.

Для стекла, бумаги, алюминия, белой жести, а также ПЭТ-тары уже разработаны возможности повторного использования. Например, в Германии собирается 99 процентов ПЭТ-бутылок, за которые нужно платить залог, почти 94 процента собранных бутылок проходит вторичную переработку.

В случае пластиковых упаковок ситуация другая: хотя Германия с квотой вторичной переработки пластмасс в 65 процентов неоспоримо опережает Австрию, Бельгию и Словению, - следует признать, что при расчете за основу берется только поставка количества мусора на соответствующие предприятия по повторному использованию, а не количество, которое фактически используется повторно. Значительная часть отходов проходит сортировку и перерабатывается ,к примеру, термически - или утилизируется за границей. Основная причина этого - многие материалы даже сегодня не получается разделять вчистую. Ведь используемые в пищевой промышленности упаковочные материалы - это преимущественно многослойные комбинированные материалы. Они имеют то большое преимущество, что несмотря на относительно небольшой объем они предлагают индивидуально рассчитанные на конкретные пищевые продукты барьерные характеристики и тем самым оптимальную защитную функцию. Однако механическое разделение еще невозможно сегодня в промышленном масштабе.

В настоящее время проводится усиленная работа по разработке систем для химической вторичной переработке композитных материалов. Цель - введение замкнутого цикла, в котором пластиковые материалы можно отправлять на дальнейшее использование. При химической вторичной переработке молекулярные цепочки пластмасс с помощью химических изменений, таких как гидрирование, гидролиз или пиролиз, расщепляются на составные части и тем самым получается новое основное сырье для новых упаковок. Для обработки в отличие от дорогостоящей механической вторичной переработки например ПЭТ-тары подходят, минимум для гидрирования и пиролиза, практически все пластмассы - без необходимости предварительного сортирования. Правда все концепции решений находятся только в пилотной фазе и в настоящее время еще не предлагают адекватную экономичную альтернативу.

Разработка альтернативных, пригодных для вторичной переработки материалов

В этой связи целесообразным является разработка концепций упаковок, которые базируются на материалах, для которых уже есть закрытые круговороты вторичной переработки. Хороший пример для этого - упаковочные решения на бумажной основе, так как бумажный слой после использования можно отправить на переработку. Даже если материал находится в обычном упаковочном мусоре и не был утилизирован в контейнере для бумажных отходов, сегодня на современных предприятиях для вторичной переработки его можно распознать, целенаправленно извлечь и отправить на переработку.

В виде PaperBoard MULTIVAC предлагает различные решения для изготовления упаковок из основанных на бумажных волокнах материалов. Упаковочные материалы, которые были разработаны совместно с ведущими производителями и которые выполняют требования пищевой промышленности относительно барьерной и защитной функции, можно использовать на стандартных машинах.

В производстве MAP и скин-упаковок портфолио PaperBoard охватывает решения как для трейсилеров, так и для термоформовочных машин. При этом упаковочные машины могут быть подстроены индивидуально под соответствующие технические требования заказчиков.
Так на запайщиках лотков можно обрабатывать лотки как из картонных многослойных материалов, так и из раскроя картона, которые после употребления конечным клиентами можно целенаправленно разделять. Для производства упаковок на основе бумажных волокон на термоформовочных машинах MULTIVAC предлагает три разных решения. Для производства вакуумных скин-упаковок можно использовать формируемую композитную бумагу, которая доступна в разных граммажах и с разными функциональными слоями. Также в качестве материала подложки для вакуумных скин-упаковок можно использовать картонные многослойные материалы с рулона. Оба варианта материала подложки можно разделять после употребления конечными клиентами.

Кроме того MULTIVAC разработал концепцию машин для обработки картонных лотков из моно-картона на термоформовочных машинах. В форме для глубокой вытяжки они покрываются соответствующим герметизирующим слоем из синтетического материала, который можно запечатать соответствующей скин-пленкой. Эта концепция также делает возможным целенаправленное разделение упаковочных материалов конечными клиентами.

Разработка мономатериалов

Вторая концепция - разработка упаковок, состоящих из мономатериалов. Их опять-таки можно затем использовать в замкнутом цикле переработки вторсырья. На сегодняшний день особенно актуальны материалы из полипропилена (РР) и АПЭТ.

Пленка из полипропилена (PP) представляет собой часто используемый стандартный тип пластика для упаковок. Данный материал отличается хорошими барьерными свойствами, теплостойкостью и стабильностью. Из всех стандартных видов пластмассы ПП обладает самой маленькой плотностью. Поэтому упаковки из PP имеют меньший вес, чем упаковки из других материалов, - важный аспект, принимая во внимание восполняемость и защиту окружающей среды. Однако обработка этого материала на термоформовочных машинах более сложная, чем обработка других пластмасс.

Высокопрозрачный АПЭТ (аморфный полиэтилентерефталат) также отличается очень хорошими барьерными характеристиками как по отношению к водяному пару, так и к газу. Он устойчив к маслам и жирам и может применяться в диапазоне температур от -40° C до +70° C. В настоящее время лотки из АПЭТ и других моно-материалов уже используются для упаковки свежих продуктов вместо композитных материалов. Для надежного результата упаковки используются покрывные пленки c тонкими запечатывающими средами, например, запечатывающим лаком.

При использовании моно-материалов для упаковки пищевых продуктов следует, однако, учитывать изменение барьерных характеристик по сравнению с используемыми ранее композитными материалами, а также их воздействие на упакованный продукт. Кроме того, вследствие отказа от функциональных слоев, например запечатывающего слоя, может измениться диапазон параметров обработки материалов, что опять-таки следует учитывать при расчете параметров обработки.

Биополимеры - пригодная альтернатива?

При разработке упаковок в качестве альтернативы следует также рассматривать так называемые биополимеры. Термин «биополимер» охватывает два класса материала: с одной стороны, это полимеры, которые изготавливаются из воспроизводимого сырья, как, например, ПЛА или ПГА. Эти полимеры являются биоразлагаемыми. С другой стороны, к данному классу материала также причисляются полимеры, которые могут быть полностью или частично изготовлены из воспроизводимого сырья, однако не являются биоразлагаемыми, как, например, ПЭТ или ПЭ. Для изготовления упаковок глубокой вытяжки из биополимеров из воспроизводимого сырья в соответствии с сегодняшним уровнем знаний термопластичный полимер ПЛА считается одной из самых пригодных альтернатив. По причине низких барьерных свойств, а также низкой ударной прочности сферы применения для упаковок глубокой вытяжки из данного материала сравнительно ограничены. Зачастую их применяют в сфере свежих фруктов и овощей.

Для целостной оценки биополимеров наряду с экономическими аспектами (цена и доступность) следует также рассматривать возможность утилизации данных материалов. Так, из-за отсутствия разъяснения потребителям, а также отсутствия общих систем на сегодняшний день не представлено чистосортное разделение данных материалов. В отдельных случаях, это может привести к тому, что биоразлагаемые полимеры вместо промышленных установок для компостирования отходов поступят в поток утилизации для обычных синтетических материалов.

Актуальные вызовы

Новый закон об упаковке нацелен на вторичную переработку пластиковых упаковок и на значительное повышение доли вторичных материалов в упаковочных материалах. Однако эти цели не достигаются простой установкой квот. Скорее следует создать для промышленности соответствующие рамочные условия и стимулы, чтобы установить соответствующие потоки вторичной переработки. Кроме того, дополнительным вызовом является обеспечение неизменно высокого качества рециклатов. Ведь только так их можно переработать в высококачественные материалы. В случае не чистого разделения, например, красители, размягчители или стабилизаторы в исходном сырье могут в значительной степени повлиять на качество вторичного материала.

Не в последнюю очередь целью является также сдерживание пластмассового мусора за счет снижения объема упаковочного материала. Этого можно достичь уже сегодня за счет внедрения новаторских концепций упаковки, в определенной мере новых форм упаковки или за счет использования новейших технологий машинной обработки в производстве упаковок, что к примеру обеспечивает снижение потребления материала или повышение доли выхода готовой продукции.