„Poprzez współpracę z różnymi interesariuszami w łańcuchu wartości jesteśmy w stanie przyspieszyć innowacje i skrócić czas wprowadzania produktów na rynek” – tak o kluczowym znaczeniu współpracy mówił Thierry Van Migem, dyrektor do spraw sprzedaży na region europejski w firmie Michelman. To coś, czego doświadczyły firmy BOBST i Michelman, od ponad dekady współpracując ze sobą ściśle przy tworzeniu nadających się do recyklingu opakowań o wysokiej barierowości, które mają zastąpić konwencjonalne wielowarstwowe opakowania z tworzyw sztucznych.
Od lewej do prawej: Thierry Van Migem (Michelman) oraz Nick Copeland (BOBST)
Van Migem przemawiał na targach interpack 2026, które tradycyjnie odbyły się w Düsseldorfie, wspólnie z Nickiem Copelandem, dyrektorem do spraw badań i rozwoju w obszarze rozwiązań barierowych firmy BOBST. Wspólnie przedstawili oni najnowsze osiągnięcia w dziedzinie technologii wysokobarierowej nadającej się do recyklingu oraz opowiedzieli o tym, w jaki sposób umożliwi ona przetwórcom i właścicielom marek dostosowanie się do nadchodzącego rozporządzenia w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych (PPWR).
PPWR opracowano z myślą o zmniejszeniu ilości odpadów opakowaniowych oraz ukierunkowaniu wszystkich opakowań na recyklowalność i gospodarkę o obiegu zamkniętym w ramach całej Unii Europejskiej. Wprowadza ono surowsze wymagania dotyczące zdatności do recyklingu, zawartości materiałów pochodzących z odzysku, ponownego użycia oraz redukcji odpadów. Od 1 stycznia 2030 r. wszystkie opakowania wprowadzane na rynek UE będą musiały spełniać minimalne progi zdatności do recyklingu (początkowo Klasa C / około 70% recyklowalności).
Ten ostateczny termin nastąpi już za trzy lata; przetwórcy już dziś czują presję rozporządzenia PPWR, bowiem zrównoważone opakowania są obecnie kluczowym i aktualnym wymogiem w ich działalności. Firmy muszą działać szybko, aby wdrożyć technologię i procesy niezbędne do zastąpienia trudnych w recyklingu wielowarstwowych struktur z tworzyw sztucznych alternatywami jednomateriałowymi lub celulozowymi, które nadają się do odzysku. Jak doskonale wiedzą firmy BOBST i Michelman, opracowanie, udoskonalenie, uprzemysłowienie i podniesienie skali produkcji nowych alternatywnych rozwiązań spełniających wymagania PPWR wymaga czasu.
Partnerstwo, które poczyniło znaczne postępy
Na szczęście BOBST i Michelman dostrzegły potrzebę opracowania wysokobarierowych, zrównoważonych podłoży wiele lat temu, a rozwiązania te były rozwijane od dłuższego czasu.
Zrównoważone alternatywy zasadniczo koncentrowały się na jednomateriałowych opakowaniach giętkich, opakowaniach na bazie celulozy lub papierowych, a także na strukturach kompostowalnych i biopochodnych. BOBST i Michelman zapoczątkowały swoje partnerstwo od opracowania powłok ochronnych dla nieorganicznych, transparentnych technologii barierowych, takich jak tlenek glinu i tlenek krzemu. Od tamtego czasu współpraca rozszerzyła się na zaawansowane jednomateriałowe oraz oparte na papierze struktury opakowaniowe, które są zdolne do zapewniania wysokiej wydajności barierowej przy jednoczesnym zachowaniu zdatności do recyklingu.
Po drodze pojawiły się istotne wyzwania – i to właśnie z ich powodu współpraca stała się tak ważna. „Musieliśmy uzyskać taką samą wydajność barierową na znacznie bardziej wymagających, mniej wydajnych podłożach” – wyjaśniał Nick Copeland. „Ta wydajność musiała zostać osiągnięta, ale także utrzymana, na każdym etapie przetwarzania”.
Firmy połączyły wiedzę specjalistyczną Michelman w dziedzinie funkcjonalnych powłok wodnych z technologiami metalizacji próżniowej, powlekania i przetwarzania BOBST, aby opracować skalowalne rozwiązania zdolne do spełnienia wymagań zarówno w zakresie zrównoważonego rozwoju, jak i wydajności.
Wspólnie stworzone rozwiązania zgodne z dyrektywą SUPD
Jednym z flagowych osiągnięć jest „oneBARRIER PrimeCycle” – nadające się do recyklingu, jednomateriałowe rozwiązanie z polietylenu, zaprojektowane do zastosowań w wysokobarierowych opakowaniach giętkich, opracowane przez BOBST, Michelman oraz kilku innych partnerów branżowych.
W ich strukturze połączono folię folię MDO-PE z ultracienkimi primerami firmy Michelman i technologią metalizacji próżniowej firmy BOBST. Rezultatem jest wysokowydajna struktura oparta na polietylenie, zdolna do osiągnięcia poziomów przenikania tlenu i wody porównywalnych z ultrawysoką wydajnością barierową folii aluminiowej – kluczowej dla wydłużenia okresu przydatności do spożycia oraz skuteczności ochrony produktu. Jak podkreśla Nick Copeland: „Nikt nie zaakceptuje rozwiązania o gorszej wydajności”.
Niezadrukowana struktura z tlenkiem glinu zawiera do 98% polietylenu i osiągnęła wynik przydatności do recyklingu na poziomie 98% w niezależnych testach przeprowadzonych przez instytut cyclos-HTP. Jej struktura dowodzi też, jak niezwykle cienkie warstwy funkcjonalne mogą zapewnić znaczące korzyści w zakresie wydajności. „Mówimy o warstwach metalizacji próżniowej około tysiąc razy cieńszych niż ludzki włos” – mówi Copeland.
oneBARRIER FibreCycle: rozwój opakowań opartych na papierze
Firmy BOBST i Michelman zaprezentowały również najnowsze osiągnięcia w ramach „oneBARRIER FibreCycle”, czyli ich opartego na papierze rozwiązania wysokobarierowego. W przeciwieństwie do folii polimerowych, podłoża papierowe nie posiadają praktycznie żadnych samoistnych własności barierowych, co sprawia, że powłoki funkcjonalne i metalizacja stają się niezbędne.
Copeland: „Jednym z wyzwań związanych z papierem jest to, że zaczynamy od podłoża, które nie posiada absolutnie żadnej funkcjonalnej bariery”.
Na strukturę „oneBARRIER FibreCycle” składają się dwa etapy powlekania na mokro: nakładanie primera przed metalizacją oraz zgrzewalnej powłoki wierzchniej po jej zakończeniu. Wykorzystując starannie dobrany papier dostarczony przez trzeciego partnera projektu, firmę UPM Specialty Materials, w połączeniu z podkładami stanowiącymi barierę dla tlenu, metalizacją próżniową oraz powłokami zgrzewanymi, partnerzy zademonstrowali struktury papierowe niewiele ustępujące ultrawysokiej wydajności barierowej, które jednocześnie zachowują przydatność do recyklingu.
Michelman, BOBST i UPM: wspólnie opracowane papierowe rozwiązania barierowe i technologia wielowarstwowa
Firmy podkreśliły znaczenie doboru podłoża, jakości nakładania powłoki oraz optymalizacji procesu w osiąganiu spójnej jakości barier. Końcowe struktury osiągnęły wskaźniki przenikania tlenu na poziomie nie wyższym niż 0,02-0,1, zachowując jednocześnie silną barierowość względem wilgoci nawet w warunkach tropikalnych. Tymczasem testy zdatności do recyklingu – przeprowadzone z użyciem wiodących międzynarodowych protokołów, takich jak zharmonizowany protokół CEPI oraz protokół WMU (Western Michigan University) – potwierdziły, że struktura ta doskonale nadaje się do recyklingu.
Rozwiązania biopochodne i inne technologie przyszłości
Prezentacja dotyczyła również kolejnej generacji zrównoważonych materiałów opakowaniowych, w tym biopochodnych systemów powłok wolnych od tworzyw sztucznych. Celem jest stworzenie takich struktur opakowań, które będą jednocześnie nadawały się do recyklingu oraz do kompostowania, a przy tym będą zgodne z dyrektywą UE w sprawie plastikowych produktów jednorazowego użytku. Przepisy te mają na celu zmniejszenie wpływu na środowisko naturalne jednorazowych produktów z tworzyw sztucznych, w szczególności opakowań oraz artykułów dla gastronomii.
Co warte podkreślenia, zdaniem obu firm zrównoważony rozwój nie może odbywać się kosztem funkcjonalności opakowania lub łatwości jego przetwarzania. „Nie możemy rezygnować z wydajności” – powiedział Van Migem. „Ludzie oczekują, że ich produkty zachowają taki sam okres przydatności do spożycia”.
Zespoły zaprezentowały prototypowe opakowania, które z powodzeniem testowano na przemysłowych urządzeniach pakujących przy prędkościach sięgających do 350 kopert/min., uzyskując przy tym 100-proc. szczelność zgrzewu.
Kolejnym kluczowym osiągnięciem zaprezentowanym na targach interpack było zastosowanie technologii laminowania ultracienkich folii w celu tworzenia wysokobarierowych opakowań papierowych. Technologia ta łączy niezwykle cienkie, metalizowane folie BOPP z podłożami papierowymi, co pozwala na stworzenie struktur osiągających poziomy barierowości zbliżone do folii aluminiowej.
Gdy przychodzi do określania wydajności barierowej, „chemia powierzchniowa jest ważniejsza niż jej grubość” – wyjaśnił Copeland. Dzięki połączeniu technologii cienkich folii z podkładami firmy Michelman poprawiającymi barierowość względem tlenu, obie firmy zbliżają się obecnie do uzyskania ultrawysokiej wydajności barierowej, odpowiedniej dla jeszcze bardziej wymagających zastosowań opakowaniowych.
Gotowi wspierać klientów w drodze do zrównoważonego rozwoju
W ostatecznym rozrachunku innowacje te umożliwią przetwórcom dostosowanie się do rozporządzenia PPWR, zdobycie przewagi konkurencyjnej oraz realizację celów ich klientów w zakresie zrównoważonego rozwoju.
Aby zagwarantować, że innowacje te znajdą zastosowanie na poziomie praktycznym, klienci firm BOBST i Michelman mogą korzystać z globalnych Centrów Kompetencyjnych firmy BOBST oraz Globalnych Centrów Technologicznych firmy Michelman w celu ich testowania oraz przyspieszania ich rozwoju i upowszechnienia. Placówki te umożliwiają klientom i partnerom przeprowadzanie prób na skalę przemysłową w procesach powlekania, metalizacji, drukowania oraz laminowania.
Tymczasem poprzez łączenie wiedzy specjalistycznej w dziedzinie innowacji materiałowych, chemii powłok, metalizacji oraz technologii przetwarzania, BOBST i Michelman nadal przesuwają granice w obszarze wysokobarierowych opakowań nadających się do recyklingu. W miarę zbliżania się terminu wdrożenia PPWR partnerstwa takie jak to będą niezbędne, aby pomóc branży w przejściu na skalowalne i opłacalne komercyjnie, zrównoważone rozwiązania opakowaniowe.
„Jesteśmy tutaj, aby pomóc w przyspieszeniu Państwa rozwoju” – podsumował Thierry Van Migem. „Jesteśmy tutaj, aby wspierać Państwa drogę do zrównoważonego rozwoju”.
Opracowano na podstawie informacji firmy BOBST
