Sürdürülebilir paketleme

Üreticiler çeşitli malzeme ve ambalaj konseptleriyle, güncel pazar taleplerini karşılamaya yönelik sürdürülebilir paketleme çözümlerine katkıda bulunabiliyor.

2019 yılının başından itibaren Almanya'da yeni ambalaj yasası yürürlüktedir. Ambalajların geri dönüşümü ve tekrar kullanılması ile ilgili mecburi kotalara uyulması öngörülmektedir. Ambalaj endüstrisi için işleyen bir döngü ekonomisinin uygulanması ve plastiklerin tekrar kullanılabilen ve dolayısıyla değerli bir kaynak olarak kendini kabul ettirmesi, doğru yoldaki önemli adımlardır. Ambalaj endüstrisi buna paralel olarak alternatif malzemelerden yapılmış paketlerin geliştirilmesini hızlandırmaktadır. Zira plastik döngü ekonomisinin uygulanmasının yanında, ambalaj üretiminde plastik üretiminin düşürülmesi de dayanıklı ambalaj endüstrisinin geliştirilmesi alanına mantıklı bir katkıda bulunmaktadır.

Plastik ambalajlar, günümüzde nihai tüketicilerin plastik atıklarında yüzde 60'lık bir paya sahiptir. Dünya çapında yıllık 325 milyon ton plastik işlenmektedir, bunun yaklaşık 80 milyon tonu ambalaj üretiminde kullanılmaktadır. Burada en büyük üreticiler ise Avrupa, Asya ve ABD'dir. Ve plastik üretimi gittikçe artmaktadır. Gelecek yirmi yıl içinde dünya çapında plastik üretimi, günümüzün iki katı olarak hesaplanıyor.

Özellikle gıda endüstrisinde plastik ambalajlar ciddi avantajlar sunmaktadır. Bu şekilde çeşitli polimer tabakalı kombinasyonla plastik birleşikler üretilebilir, bunlar bariyerlerine göre paketlenen ürünün taleplerine uyarlanarak kusursuz tasarlanabilir. Aynı şekilde termoplastikler, şekillerinden dolayı yüksek bir esneklik sağlamaktadır. Böylelikle plastik ambalajlar, tüm lojistik zinciri boyunca en iyi ürün koruması ve maksimum bir tüketici güvenliği sağlamaktadır. Ayrıca gıdalarınraf ömrünü uzatarak gıda israfının azaltılmasına da katkıda bulunmaktadır.

Hedefe yönelik bütünsel bir çözüm adımı

Gıda endüstrisinde dayanıklı ambalaj konseptini hayata geçirmek için üretimden başlayıp, lojistik zincir ve tüketicide kullanılmak üzere değer artış zincirinin tümünü bütünsel olarak gözlemlemek gerekir. Kapalı geri dönüşüm sistemlerinin kullanılması ve dolayısıyla da plastik ambalajların tekrardan değerlendirilmesi, paket üretiminde plastik tüketiminin azaltılmasına yönelik bir konsepttir veya hedefi baz alan seçeneklerle ilgili alternatif ambalaj malzemelerin kullanılmasına yönelik bir konsepttir.

Cam, alüminyum ve teneke ile ayrıca PET şişeler söz konusu olduğunda geri dönüşüm için zaten çalışan kapalı devre sistemler mevcuttur. Almanya'da örneğin depozito mecburiyeti olan PET içecek şişelerinin yaklaşık yüzde 99'u toplanmakta, bunun yaklaşık yüzde 94'ü geri dönüştürülmektedir.

Almanya plastiklerin geri dönüşünde yüzde 65'lik bir kotayla tartışmasız Avusturya'nın, Belçika'nın ve Slovenya'nın üstünde yer almaktadır. Ancak bu hesaplama yalnızca geri dönüşüm merkezlerine teslim edilen plastik atık miktarına dayanmaktadır; gerçekte geri dönüştürülen miktarı değil. Atığın ağırlıklı kısmı ayrıştırılır; örneğin termal olarak değerlendirilir veya yurtdışında imha edilir. Bunun önemli bir nedeni ise çok sayıda malzemenin halen günümüzde temiz bir şekilde ayrıştırılamıyor olmasıdır. Bunun nedeni, gıda endüstrisinde kullanılan ambalaj malzemesinin temel olarak çok katmanlı kompozitlerden oluşmasıdır. Nispeten düşük hacimlerine rağmen ilgili gıdaya uyarlanmış bariyer özellikleri ve dolayısıyla uygun bir koruma işlevini sağlama gibi büyük bir avantaja sahiptir. Günümüzde mekanik bir ayrım yapmak endüstri standartlarına göre mümkün değildir.

Şu sıralar, kompozit malzemelerin kimyasal geri dönüşümünü yapan sistemlerin geliştirilmesi üzerine yoğun bir çalışma yürütülmektedir. Amaç, bireysel plastik malzemelerin, daha fazla kullanım için geri dönüştürülebildiği bir kapalı devre sistemi sunmaktır. Kimyasal geri dönüşümlerde plastik molekül zincirleri hidrojenleme, hidroliz veya piroliz gibi kimyasal değişikliklerle bileşenlerinde ayrıştırılır ve dolayısıyla yeni ambalajlar için yeni ana maddeler kazanılmış olur. Örneğin PET şişelerin zaman alıcı ve masraflı mekanik geri dönüşümünün aksine, pratik olarak tüm plastikler bu işlemle(özellikle de hidrojenasyon ve pirolizle) önceden sıralanmaları gerekmeden geri dönüştürülebilir. Bununla birlikte, bu çözümler için ön çalışma hala pilot aşamadadır ve henüz yeterli veya ekonomik bir alternatifi temsil etmemektedir.

Alternatif geri dönüştürülebilir materyallerin geliştirilmesi

Hedefe uygun bir adım ise kapalı geri dönüşüm sistemlerinde işlenebilen malzemeleri baz alan ambalaj konseptleri geliştirmeye bağlıdır. Buna yönelik en iyi örnek ise kağıt lifi bazlı paketleme çözümleridir, zira kağıt kullanıldıktan sonra mevcut kağıt döngüsü sistemine aktarılabilir. Malzeme, kağıt geri dönüşüm kutusundan ziyade normal ambalaj atıklarına atılsa bile, günümüzün modern geri dönüşüm merkezlerinde algılanabilir ve kağıt geri dönüşüm döngüsüne beslenir.

PaperBoard ile MULTIVAC, kağıt lifi bazlı malzemelerden oluşan paketlerin üretimi için farklı çözümler sunuyor. Lider üreticilerle birlikte geliştirilen, bariyer ve koruma işlevi bakımından gıda endüstrisinin taleplerini karşılayan paketleme malzemeleri standart makinelerde işlenebilir.

Modifiye atmosfer paketlemelerin ve skin paketlerin üretimi için PaperBoard portföyü, gerek hazır tabak kapatma makineleri gerekse termoform makineleri için çözümler sunmaktadır. Burada paketleme makineleri müşterilerin ilgili performans taleplerine göre adapte edilebilir.

Bu şekilde hazır tabak kapatma makinelerinde karton bileşiminden düz tabaklar veya karton hazır tabaklar işlenebilir, bu tabaklar nihai müşteri tarafından kullanıldıktan sonra ayrıştırılabilir. MULTIVAC, termoform makinelerinde kağıt lifi bazlı paketlerin üretimi için üç farklı çözüm sunmaktadır. Vakumlu skin paketlerin üretimi için çeşitli kağıt ağırlığında ve çeşitli işlev tabakasında temin edilebilen eğilip bükülme özelliğine sahip formlanabilir kağıt bazlı film bileşenleri kullanılabilir. Aynı şekilde vakumlu skin paketler için taşıyıcı malzeme olarak karton bileşenler kullanılabilir. Her iki taşıyıcı malzeme, kullanıldıktan sonra nihai kullanıcı tarafından ikiye bölünebilir.

Buna ek olarak MULTIVAC, termoform paketleme makinelerinde mono karttan yapılan karton hazır tabakları çalıştırmak için bir makine konsepti de geliştirmiştir. Bunlar ise formlama kalıbında skin filmle mühürlenebilmesine karşılık uygun bir plastik yapıştırma katmanıyla donatılır. Bu konsept, aynı şekilde nihai müşteri tarafından ambalaj malzemelerinin ayrıştırılarak bölünme imkanını sağlamaktadır.

Tekli malzemelerin geliştirilmesi

İkinci bir adım ise tekli malzemelerden oluşan paketleri geliştirmektir. Bu malzemeler daha sonra ayrıştırılmış olarak ilgili döngü sistemlerine aktarılabilir. Günümüzde özellikle PP ve APET malzemeleri sunulmaktadır.

Polypropylene(PP) film günümüzde ambalajlar için en çok kullanılan standart plastiktir. Malzeme, bariyer özellikleri, ısı dayanıklılığı ve dengesi ile öne çıkmaktadır. Tüm standart plastikler içerisinde PP en düşük yoğunluğa sahiptir. PP paketlerinin ağırlığı diğer malzemelere göre düşüktür. Diğer önemli bir özelliği ise sağlam ve çevre korumasına sahip oluşudur. Ancak termoform makinelerinde malzemenin işlenmesi diğer plastiklerin işlenmesine göre zordur.

Yüksek şeffaf özelliğine sahip APET (amorf PET polietilenteraftalat) bariyer değerinin çok iyi oluşu nedeniyle buharı ve gazı iyi tutmaktadır. Yağa ve grese karşı dayanıklıdır ve -40° C ile +70° C arasındaki sıcaklık alanlarında kullanılabilir. Şu anda birleşik malzemeler yerine taze ürünleri paketlemek için APET tabaklar ve diğer tekli malzemeler kullanılmaktadır. Güvenilir paketleme sonuçları elde etmek için, yapıştırma vernikleri gibi ince bir yapıştırma maddesi olan özel üst ağlar kullanılır.

Gıda ürünlerini paketlemek için tekli malzemelerin kullanılması daha önce kullanılmış olan kompozit malzemelerle karşılaştırıldığında; bariyer özelliklerinde meydana gelen değişimin ve bunun bunun paketlenmiş ürün üzerindeki etkilerinin dikkate alınması önemlidir. Yapıştırma katmanı gibi fonksiyonel katmanlardaki bir azalma, malzemelerin parametre aralığını da değiştirebilir.  Bu durum işlem parametrelerinin ayarlanması sırasında dikkate alınmalıdır.

Biyopolimerler uygulanabilir bir alternatif mi?

Sürdürülebilir ambalaj malzemelerinin geliştirilmesi söz konusu olduğunda, biyopolimerler de bir alternatif olarak düşünülmelidir. Biyopolimer terimi, iki farklı malzeme sınıfını kapsamaktadır: Bu malzeme sınıflarından birincisi, PLA ya da PHA gibi, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen polimerlerdir. Bu polimerler biyolojik olarak doğada yok olup parçalanabilir. İkincisi ise, PET ya da PE gibi, biyolojik olarak doğada çözünmeyen, tamamen ya da kısmi olarak yenilenebilir kaynaklardan üretilen polimerlerdir. Bugünkü ısı ile şekil verilebilen yapı malzemesi standartlarına göre termoform paketlerin, yenilebilir kaynaklardan üretilen biyopolimerden üretilmesi en uygulanabilir alternatiflerden biri olarak görülmektedir. Ancak, bariyer özelliklerinin sınırlı ve darbeye dayanıklılık yeteneğinin düşük olması nedeniyle bu malzemeden üretilen termoform paketlerin uygulama alanları nispeten daha sınırlıdır. Bu malzemeden yapılan paketlere genel olarak meyve ve sebze paketleme alanlarında rastlanır.

Biyopolimerlerin bütünsel bir şekilde değerlendirilmesi için, ekonomik yönlerin yanı sıra (fiyat ve erişilebilirlik), bu malzemelerin yaşam döngüsü sona erdikten sonraki kullanılabilirliklerini de göz önünde bulundurmak gerekir. Müşteriler için gerekli olan açıklamaların eksikliği ve genel sistem eksiklikleri nedeniyle bu malzemelerin açık bir şekilde sınıflandırmasını yapmak mümkün değildir. Olası bir durumda bu; biyolojik olarak doğada çözünebilen bahsi geçen polimerlerin, gübreleştirme tesisleri yerine, geleneksel plastik geri dönüştürme sistemlerine dâhil olmasına neden olabilir.

Güncel zorluklar

Yeni ambalaj yasası, plastik ambalajların geri dönüşüm özelliğini ve ambalaj malzemelerinde geri dönüşüm payını önemli oranda arttırmayı hedeflemektedir. Ancak kotaların tespit edilmesiyle birlikte bu hedeflere ulaşılamamaktadır. Geri dönüşüm sistemlerini kurabilmek için endüstriye yönelik kapsamlı şartlar ve teşvikler oluşturulmalıdır. Burada geri dönüşüm kalitesinden ödün vermemek için ek bir görev ortaya çıkmaktadır. Çünkü ancak bu şekilde kaliteli malzemeler işlenebilir. Özensiz yapılan bölünmeler, örneğin boya, plastik yumuşatıcıları veya stabilize maddeleri, geri dönüşüm malzemesinin kalitesini oldukça olumsuz yönde etkileyebilir.

Ambalaj malzemesinin hacmini düşürerek plastik atığa set çekmek bile hedefe yönelik bir adım değildir. Bu, günümüzde yeni ambalaj şekilleri gibi yenilikçi ambalaj konseptleri uygulayarak veya paketleri üretmek için yeni makine teknolojisini kullanarak başarılabilir. Bu önlemler, malzeme tüketimini önemli ölçüde azaltabilir veya malzeme verimini artırabilir.