STRESZCZENIE: Przeprowadzona analiza wskazuje, że branża opakowań z tworzyw sztucznych wykazuje stały wzrost. Zużycie tworzyw sztucznych do celów opakowaniowych w roku 2012 stanowiło ok. 32% ogólnego zapotrzebowania na tworzywa sztuczne do wszystkich zastosowań i było największe w porównaniu z innymi zastosowaniami. W rzeczywistości rozwój branży opakowań z tworzyw sztucznych w kraju jest szybszy, niż na to wskazuje porównanie wielkości zużycia poszczególnych rodzajów opakowań w kolejnych latach. W szeregu przypadków następuje bowiem konsekwentne obniżanie zarówno masy opakowań, jak też gramatury folii i laminatów. Największy, wynoszący ok. 49%, udział w zużyciu tworzyw sztucznych do celów opakowaniowych ma segment materiałów i opakowań giętkich.
IN ENGLISH: ANALYSIS OF DOMESTIC PLASTIC PACKAGING MARKET;
ABSTRACT: The analysis carried out indicates that constant growth of the branch of plastics packaging is taking place. The consumption of plastics for packaging in the year 2012 constituted ca. 32% of the total consumption of plastics in Poland in this year and was the highest comparing with other applications. It should be noted also that development of plastics packaging branch is faster than it looks upon the basis of analysis of the quantity of consumption of packaging, in subsequent years, because in a number of cases diminishing of the weight of individual packaging and the substances of films and laminates is constantly taking place. The highest share in consumption of plastics resulted to ca. 49 % belongs to the segment of flexible materials and packaging.
Wprowadzenie
Prace w zakresie analizy rynku opakowań podjęto w COBRO już w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Jedną z wcześniejszych prac w tym zakresie stanowi analiza wykonana przez Grabowską i Jakowskiego [1]. Opracowanie to obejmowało opakowania z wszystkich branż materiałowych. Stąd też wystąpiła konieczność ujęcia szeregu pozycji w postaci zagregowanej.
Szybko okazało się, że istnieje zapotrzebowanie na opracowania rynkowe o znacznie większym stopniu szczegółowości, niż mogą zapewnić dane o rynku w postaci zagregowanej. Dotyczy to zwłaszcza branży opakowań z tworzyw sztucznych, charakteryzującej się różnorodnością rozwiązań opakowaniowych i najwyższą dynamiką wzrostu w branży opakowań. Szczegółowymi analizami zainteresowani są zarówno liczni producenci aktualnie inwestujący w ramach tej branży, jak też dość liczni przedsiębiorcy zamierzający uruchomić produkcję opakowań z tworzyw sztucznych i oczekujący wsparcia przy jej ukierunkowaniu. Analizami rynku o odpowiednio większym stopniu uszczegółowienia zainteresowani są również użytkownicy opakowań z tworzyw sztucznych.
Aby spełnić te oczekiwania, szczegółowość analiz musiała dotyczyć nie tylko rodzajów opakowań, ale także rodzajów tworzyw wykorzystywanych do ich wytwarzania. Tego rodzaju analizy rynku opakowań z tworzyw sztucznych wykonywane są w COBRO w odstępach kilkuletnich.
Szczegółowe wyniki jednej z wcześniejszych analiz rynku opakowań z tworzyw sztucznych przedstawiono w publikacji w czasopiśmie „Polimery” [2]. W niniejszej publikacji zostaną zaprezentowane wyniki analizy rynku opakowań z tworzyw sztucznych wykonanej w roku 2013 [3]. W sposób ogólny praca ta została już wcześniej omówiona w czasopiśmie „Opakowanie” [4]. Wykonanie kolejnej analizy rynku opakowań z tworzyw sztucznych przewiduje się w roku 2017.
Jak już zaznaczono, opakowania z tworzyw sztucznych wykazują najwyższą dynamikę wzrostu w branży opakowań w Polsce. Rys. 1. obrazuje wzrost zużycia opakowań z tworzyw sztucznych w Polsce od połowy lat 90., łącznie z przewidywanym na rok 2013 [3].
Jeśli przyjmie się wielkość krajowego zużycia tworzyw sztucznych w roku 2012 na 2,8 mln ton [5], zużycie opakowań z tworzyw sztucznych stanowiło w tym samym roku ok. 32% łącznego zużycia tworzyw sztucznych do wszystkich zastosowań [3]. W krajach zachodnioeuropejskich udział opakowań z tworzyw sztucznych, w średnim zużyciu tych tworzyw kształtuje się na poziomie 39% i jest zdecydowanie najwyższy w porównaniu z innymi zastosowaniami.
Cel i zakres pracy
Dokonywane analizy rynku opakowań z tworzyw sztucznych prowadzone w szczegółowym rozbiciu asortymentowym uwzględniają cztery niżej wymienione segmenty tego rynku:
– materiały i opakowania giętkie, zarówno z samych tworzyw sztucznych, jak i z udziałem tych tworzyw;
– opakowania termoformowane z folii sztywnych;
– opakowania formowane metodą rozdmuchu, w tym również wtrysku połączonego z rozdmuchem;
– opakowania formowane metodą wtrysku.
Metodyka prowadzonych analiz rynku
Wyraźna zależność pomiędzy wartością dochodu narodowego a wielkością zużycia opakowań była niejednokrotnie wykazywana, między innymi w statystykach ONZ.
W powołanej wcześniej pracy COBRO [1] przy prognozowaniu zużycia opakowań wykorzystano dość oryginalną metodykę, nazwaną w analizach rynku opakowań z tworzyw sztucznych, w tym również w prezentowanej pracy podejściem systemowym. W metodyce tej zakładano, że zapotrzebowanie na opakowania w określonym przedziale czasowym wzrasta proporcjonalnie do wzrostu Produktu Krajowego Brutto (PKB). Założono również, że wzrost ten następuje w sposób zróżnicowany w zależności od asortymentu opakowań, co znalazło swoje odbicie we wprowadzonych współczynnikach korekcyjnych. Przy ustalaniu współczynników uwzględniano aktualną sytuację rynku opakowań oraz przewidywane tendencje rozwojowe.
Przy określaniu współczynników korekcyjnych dla poszczególnych asortymentów opakowań, uwzględniano przede wszystkim:
– funkcjonalność opakowania i możliwość optymalnego zabezpieczenia jakości jak najszerszej gamy produktów;
– zużycie materiałowe i możliwość obniżenia tego zużycia;
– obciążenie, jakie stwarza opakowanie dla środowiska naturalnego;
– nowoczesność i konkurencyjność, wyróżniające opakowanie wśród innych rozwiązań;
– wygodę i akceptację użytkownika;
– przewidywania rozwojowe w odniesieniu do poszczególnych materiałów i opakowań w krajach zachodnioeuropejskich.
Materiały opakowaniowe i opakowania zostały sklasyfikowane w kategoriach od A do F, którym to kategoriom przypisano współczynniki korekcyjne, różnicujące poziomy zużycia poszczególnych asortymentów. Klasyfikację w tym zakresie przedstawiono w tab. 1.
W prezentowanej pracy, nie rezygnując z podejścia systemowego, w znacznie większym stopniu wykorzystywano jednak wywiady przeprowadzane z ekspertami w analizowanej dziedzinie oraz światowe, a w szczególności zachodnioeuropejskie przewidywania rozwojowe w zakresie rynku opakowań. Wyniki tych wywiadów znalazły swoje odbicie także i w podejściu systemowym, miały bowiem wpływ na przypisywane poszczególnym asortymentom opakowań wartości współczynników korekcyjnych.
Do ekspertów, z którymi przeprowadzano wywiady w formie bezpośrednich konsultacji, należeli: specjaliści reprezentujący producentów i przetwórców materiałów opakowaniowych i opakowań z tworzyw sztucznych oraz krajowych i zagranicznych dostawców tworzyw sztucznych wykorzystywanych w produkcji opakowań, a także reprezentujący specjalistyczne placówki badawcze. Dla maksymalnej wiarygodności uzyskiwane z różnych źródeł informacje wzajemnie konfrontowano i potwierdzano, dochodząc do najbardziej prawdopodobnych oszacowań.
Wyniki analizy rynku w zakresie opakowań i materiałów giętkich
W segmencie materiałów i opakowań z folii giętkich uwzględniono niżej wymieniony asortyment:
– folie i opakowania z folii z podstawowych odmian PE;
– dwuosiowo orientowane folie polipropylenowe (BOPP) i laminaty tych folii;
– wylewane folie polipropylenowe CPP (z angielskiego cast);
– folie termokurczliwe i rozciągliwe z PVC;
– folie z PET i laminaty z ich udziałem;
– laminaty oraz folie współwytłaczane z udziałem PA;
– termokurczliwe folie barierowe;
– laminaty folii Al z papierem z powłoką PE;
– folie Al z powłoką do zamknięć typu easy open;
– folie Al z powłoką termozgrzewalną do opakowań blister pack;
– folie z kompozytów poliolefin z surowcami mineralnymi;
– tuby z folii wielowarstwowych;
– worki z tkanin z tasiemek poliolefinowych;
– kontenery elastyczne.
Zbiorcze zestawienie krajowego zużycia materiałów giętkich w okresie od 2005 roku z przewidywanym na rok 2013 podano w tab. 2.
W tab. 3. podano udział różnych folii w krajowym zużyciu materiałów giętkich z tworzyw sztucznych przewidywany na rok 2013.
Folie z PE
Dane zestawione w tab. 3. wskazują na największy udział folii PE w krajowym rynku materiałów giętkich z tworzyw sztucznych. Istotny wpływ na tak wysoką pozycję folii PE ma nie tylko fakt wcześniejszego wdrożenia tego tworzywa do techniki opakowaniowej w porównaniu z wieloma innymi tworzywami, ale również ciągle rozszerzający się zakres zastosowań, wynikający między innymi z dostępności licznych odmian zarówno PE-LD, PE-LLD, PE-HD, jak też m-PE.
Z uwagi na masowość stosowania folii PE, nie tylko ze względów ekonomicznych, ale przede wszystkim z uwagi na ochronę środowiska naturalnego, szczególnie istotne staje się dążenie do zmniejszanie zużycia materiałowego na jednostkę pakowanego produktu poprzez obniżanie grubości folii. Obniżanie grubości folii rzutuje na zmniejszenie ilości opakowań, a w konsekwencji również zmniejszenie ilości odpadów. Podkreślić warto, że zapobieganie powstawaniu odpadów traktowane jest priorytetowo. System oceny osiągania minimum zużycia materiałowego przy zachowaniu funkcjonalności opakowania, określany terminem redukcji u źródła, został zaprezentowany w normie PN EN 13428 [6].
Dobry przykład krajowych osiągnięć w zakresie obniżania grubości folii przy zachowaniu wymaganej wytrzymałości, mogą stanowić torebki z folii PE-HD w przeznaczeniu do użytku domowego, a także wykorzystywane w handlu, o grubościach ok.
10 µm. Podkreślić warto że względnie niedawno nie wytwarzano w kraju folii PE o grubości poniżej 30 µm.
Wysoka w minionych latach dynamika wzrostu zużycia w kraju folii z PE wynika przede wszystkim z dynamicznego rozwoju produkcji folii rozciągliwych z PE-LLD, głównie w zastosowaniu do spaletyzowanych jednostek ładunkowych, a także z rozwoju termokurczliwych owinięć zbiorczych z folii z PE-LD. Owinięcia te w znacznym stopniu wyeliminowały stosowane wcześniej skrzynki przegrodowe z tworzyw sztucznych w transporcie produktów w butelkach.
Nie można także pominąć dynamiki rozwoju opakowań z cienkich folii z PE-HD.
W ostatnich latach istotny wpływ na wzrost zużycia folii z PE ma również coraz większe zainteresowanie foliami tzw. ochronnymi (z ang. protective films), a także uruchomienie krajowej produkcji tego rodzaju folii. Folie ochronne stanowią względnie nowy w kraju specyficzny rodzaj opakowania, w którym wymagane jest ścisłe przyleganie folii do zabezpieczanego obiektu. Folie te stosowane są w celu zabezpieczenia powierzchni półproduktów i wyrobów gotowych przed uszkodzeniami mechanicznymi np. porysowaniem lub gromadzeniem się pyłu i brudu, podczas transportu, montażu, obróbki mechanicznej i magazynowania.
Przewiduje się, że w perspektywie dalszych lat łączne tempo wzrostu zużycia folii z wszystkich odmian PE będzie już jednak niższe w stosunku do dotychczasowego. W ujęciu ilościowym, będzie to także wynikiem obniżania grubości stosowanych folii PE. Należy oczekiwać znacznego zróżnicowania zużycia folii z PE w zależności od odmiany tego tworzywa, to jest znacznie wolniejszego w przypadku PE-LD oraz wyraźnie szybszego w odniesieniu do folii PE-HD oraz z PE-LLD. Czynnik sprzyjający wzrostowi zużycia folii z PE-HD stanowi uruchomienie produkcji tego tworzywa, w skali 320 tys. ton/rok w Spółce Basell Orlen. Na rys. 2. przedstawiono wzrost zużycia w kraju opakowaniowych folii PE.
Folie z PP
Jak wynika z danych zawartych w tab. 3., folie polipropylenowe orientowane (BOPP) oraz tzw. wylewane (CPP) zajmują drugą pozycję pod względem wielkości zużycia, podobnie zresztą jak to ma miejsce w wielu innych krajach.
Jest to głównie wynikiem dynamiki rozwoju i znaczenia, jakie w technice opakowaniowej odgrywają folie BOPP. Jakkolwiek w ostatnich latach obserwuje się także wyraźny wzrost zainteresowania produkcją i stosowaniem folii CPP. O obecnej pozycji i ciągle utrzymującej się wysokiej dynamice wzrostu produkcji oraz zużycia folii BOPP zadecydowały czynniki techniczne, ekonomiczne i ekologiczne.
Wśród czynników technicznych należy wymienić: możliwość produkcji wielu odmian w dostosowaniu do wymagań maszyn pakujących i pakowanych produktów, odporność chemiczną, barierowość w stosunku do pary wodnej oraz substancji aromatycznych, przydatność do pakowania żywności, dynamikę rozwoju produkcji folii współwytłaczanych oraz korzyści wynikające z wykorzystania folii BOPP do laminowania, w szczególności w postaci folii metalizowanej.
Do czynników ekonomicznych należą: niższe ceny folii w porównaniu z celofanem (którego zastąpienie było głównym celem wynalezienia i uruchomienia produkcji folii BOPP), niższy ciężar właściwy, możliwości wytwarzania folii bardzo cienkich (w praktyce od 15 µm).
Wśród czynników ekologicznych należy wymienić: spełnienie podstawowego warunku proekologicznego, jakim jest obniżenie zużycia materiałowego na jednostkę pakowanego produktu, w przypadku folii współwytłaczanych produkcja praktycznie bezodpadowa, brak emisji substancji szkodliwych oraz znacznie niższe w porównaniu z celofanem zapotrzebowanie na czynniki energetyczne w procesie wytwarzania.
Analizą danych dotyczących surowców wykorzystywanych w rynku opakowań giętkich w krajach zachodnioeuropejskich objęto zarówno okres wcześniejszy, jak i przewidywania rozwojowe. Analiza ta wskazuje, że przy nadal najbardziej masowym wykorzystaniu folii PE, występuje systematyczne zmniejszanie rozpiętości pomiędzy zużyciem folii PE oraz folii BOPP, drugiego pod względem wielkości zużycia uczestnika rynku opakowań z folii giętkich z tworzyw sztucznych. Przewidywane w roku
2013 udziały w tym rynku miały wynieść ok. 65% w przypadku folii PE oraz ok. 12,5%, w przypadku folii BOPP [3]. Na rys. 3. zobrazowano wzrost zużycia w kraju folii BOPP wraz z prognozą na rok 2013.
Wielowarstwowe folie giętkie
Folie wielowarstwowe odgrywają coraz większą rolę w technice opakowaniowej. Użycie folii wielowarstwowych umożliwia pakowanie próżniowe, pakowanie w atmosferze modyfikowanej, to jest w mieszaninie gazów o składzie dobranym w zależności od rodzaju produktu, czy też wykorzystanie opakowań aktywnych. W efekcie możliwa jest np. sprzedaż detaliczna produktów spożywczych tzw. łatwo psujących się oraz przedłużenie okresów ich przydatności do spożycia. Folie wielowarstwowe wytwarzane są przez powlekanie, laminowanie i współwytłaczanie.
Przy doborze tworzyw sztucznych jako składników wielowarstwowych materiałów opakowaniowych wykorzystywane są krańcowe niekiedy różnice we właściwościach poszczególnych tworzyw. Barierowość w stosunku do gazów stanowi dobrą ilustrację w tym zakresie. Na rys. 4. przedstawiono porównanie przenikalności tlenu folii o jednakowej grubości z różnych polimerów.
Dla uniknięcia nieporozumień przy określaniu liczby warstw celowe jest odróżnianie pojęć folii wielowarstwowych uzyskiwanych przez laminowanie i współwytłaczanie. Termin laminat powinien dotyczyć wyłącznie materiałów powstających przez łączenie folii. Użytego w tym przypadku kleju nie zalicza się do warstw gotowego materiału. W foliach współwytłaczanych środek wiążący niełączące się ze sobą polimery, traktuje się natomiast jako odrębną warstwę. Niżej podano kilka typowych przykładów folii wielowarstwowych wytwarzanych przez laminowanie (laminatów).
Przykłady laminatów zawierających w swym składzie folię BOPP
– BOPP druk/BOPP;
– BOPP druk/met BOPP*;
– BOPP druk/PE-LD;
– druk BOPP/BOPP;
– BOPP druk/BOPP perl**;
– druk BOPP/met BOPP;
– BOPP druk/BOPP cold seal***;
– BOPP druk/Al/PE;
– druk BOPP perl/BOPP perl;
– BOPP druk/BOPP perl/cold seal;
– druk BOPP met/PE;
– BOPP druk/PP;
– BOPP druk/Al/PP;
– BOPP druk papier/PE;
– BOPP/druk papier;
– BOPP druk/tektura.
Przykłady laminatów z udziałem folii PET
– PETdruk/PE-LD;
– drukPETmet/PE-LD;
– PETmet/PE-LD;
– PETdruk/metPET/PE-LD;
– PETmet/PP;
– PETdruk/met PET/PE-LD;
– PET/Al/PE-LD;
– PET/Al/PP;
– druk papier/metPET/powłoka termozgrzewalna.
* met. – metalizacja
** perl. – folia perlista
*** cold seal – powłoka do łączenia pod dociskiem (na zimno)
Kompatybilność i trwałe łączenie przy współwytłaczaniu występuje w przypadku polimerów o zbliżonej budowie. Współwytłaczanie np. poliolefin, które ze względu na dobrą zgrzewalność występują w większości materiałów wielowarstwowych, z polimerami polarnymi wysoko barierowymi, takimi jak kopolimer etylen/alkohol winylowy (EVOH), a także z PA wymaga użycia polimeru wiążącego. Stąd też liczba warstw jest z reguły większa od liczby warstw funkcjonalnych. Na rys. 5. i 6. zilustrowano przykładowe trój- i pięciowarstwowe struktury folii współwytłaczanych.
Konieczność użycia polimeru wiążącego wyklucza możliwość wprowadzenia kopolimeru etylen/alkohol winylowy do struktury trójwarstwowej. Możliwość tego rodzaju występuje w strukturach co najmniej pięciowarstwowych. Jak to zilustrowano na rys. 6., w tym przypadku istnieje ponadto możliwość dodatkowego rozdzielenia warstwy PA, co rzutuje na wzrost wytrzymałości, bardzo istotny przy głębokim formowaniu. Praktyczne znaczenie mają także kombinacje, w których do pięciowarstwowych folii współwytłaczanych, np. typu przedstawionego na rys. 6., dolaminowywane są cienkie orientowane folie PET, BOPA lub BOPP. W efekcie uzyskuje się folie szczególnie nadające się do pakowania na szybkobieżnych maszynach pakujących. Wysoka wytrzymałość folii orientowanych w niektórych przypadkach umożliwia obniżenie grubości folii współwytłaczanych, będących składową częścią tego typu materiału.
Wyniki analizy rynku opakowań formowanych metodą wytłaczania z rozdmuchem oraz wtrysku z rozdmuchem
W tym segmencie opakowań uwzględniono:
– beczki i bębny z PE;
– butelki z poliolefin;
– butelki z PET;
– kanistry z poliolefin;
– tuby z PE.
Coraz powszechniej we współczesnej technice opakowaniowej obowiązuje zasada przewidywania i dostosowywania opakowań do poużytkowego odzysku już w fazie ich projektowania. W szczególny sposób dotyczy to opakowań formowanych metodą wytłaczania z rozdmuchem oraz wtrysku z rozdmuchem, których znaczący udział w łącznym zużyciu opakowań z tworzyw sztucznych wynosi ok. 30%. Ponadto segment ten charakteryzuje się mniejszą różnorodnością asortymentu stosowanych tworzyw np. w porównaniu z segmentem opakowań giętkich, jak też większymi możliwościami w zakresie znakowania tworzyw, co ułatwia selektywną zbiórkę.
W tab. 4. przedstawiono udział różnego rodzaju opakowań w łącznym zużyciu opakowań formowanych przez wytłaczanie z rozdmuchem oraz wtrysk z rozdmuchem, w roku 2013.
Butelki z PET w analizowanym segmencie zużywane są w największych ilościach i nadal wykazują wysokie tempo wzrostu.
Butelki z PVC, które we wcześniejszym okresie miały istotne znaczenie, nie tylko ze względów technologicznych, ale głównie z uwagi na zastrzeżenia ekologiczne, stają się asortymentem zanikającym.
Główne zastosowanie butelek z PET stanowią napoje bez alkoholowe oraz woda mineralna, zarówno gazowana, jak i niegazowana Do znacznie mniejszych zastosowań butelek z PET należy wykorzystanie do olejów jadalnych, produktów chemii gospodarczej i kosmetyków oraz do produktów farmaceutycznych.
Krajowy postęp w dziedzinie butelek z PET przejawia się głównie w korzystniejszych konstrukcjach tych opakowań, minimalizacji zużycia materiałowego oraz w coraz szerszym stosowaniu recyklingu mechanicznego.
Jakkolwiek PET kwalifikuje się do tworzyw o względnie niskiej przepuszczalności gazów, to jednak zainteresowanie wykorzystaniem butelek do takich produktów jak np. piwo wymagało znacznego podwyższenia ich barierowości.
W technice światowej wdrożono szereg metod podwyższania barierowości butelek z PET, takich jak: użycie preform z warstwą barierową, stosowanie preform z mieszanek z udziałem polimerów o wyższej niż PET barierowości, plazmowe nakładanie na butelki warstw barierowych, a także przez zastosowanie nanokompozytów.
Jest oczywiste, że wprowadzenie dodatkowych warstw stanowi utrudnienie w procesach recyklingu. Butelki z PET o zwiększonej barierowości wykorzystywane są w kraju w bardzo nieznacznej skali, co powinno sprzyjać rozwojowi procesów recyklingu. Poważną przeszkodę w recyklingu może stanowić niewłaściwie dobrana etykieta, np. na butelce z PET, etykieta z termokurczliwej folii z PVC typu sleeve. Ze względu na zbliżone gęstości PET i PVC etykieta z PVC, w odróżnieniu np. od etykiet z folii BOPP, jest trudna do oddzielenia, nawet metodą flotacyjną po rozdrobnieniu opakowań,.
Wśród butelek z pololefin z uwagi na korzystną charakterystykę materiałową do niedawna dominowały butelki z PE-HD. Do ich głównych zastosowań należą opakowania do produktów chemii gospodarczej, kosmetyków, olejów silnikowych, płynów do chłodnic i do spryskiwania szyb samochodowych, a obecnie także opakowania do produktów spożywczych, np. niektórych przetworów mlecznych oraz przypraw.
Dynamika rozwoju polipropylenu, opracowanie nowych odmian o korzystniejszych właściwościach, lepiej dostosowanych do wytwarzania opakowań metodą rozdmuchu, w tym także charakteryzujących się przezroczystością, mają wpływ na coraz większy udział butelek wytwarzanych z PP. Przykładem mogą być przezroczyste butelki z PP do środków do czyszczenia, i detergentów, opakowania o większych pojemnościach do płynnych środków myjących i piorących oraz opakowania do produktów spożywczych, np. do mieszanek ciekłych tłuszczów jadalnych.
Szybki wzrost zastosowań wykazują kanistry. Wytwarzane są głównie z PE-HD, a ostatnio wyróżniające się przezroczystością kanistry z PP. Kanistry dostępne są w szerokiej gamie form konstrukcyjnych i stosowanych zamknięć. Znajdują zastosowanie przede wszystkim do pakowania ciekłych produktów chemicznych, takich jak: produkty chemii gospodarczej (np. środki piorące), środki ochrony roślin, oleje silnikowe, rozpuszczalniki, a przy spełnieniu wymagań określonych w przepisach międzynarodowych ADR, RID i innych, także do materiałów niebezpiecznych. Obecnie kanistry stosowane są również do produktów spożywczych, np. do soków owocowych.
Beczki i bębny wytwarzane głównie z PE-HD stanowią opakowania wielokrotnego użytku, stąd też masa zużywanego do ich produkcji tworzywa jest niewielka. Opakowania te wykorzystywane są przede wszystkim do produktów chemicznych, zarówno w postaci cieczy, jak i produktów stałych, w tym również do materiałów niebezpiecznych, te z nich, które spełniają wymagania sanitarno-higieniczne, znajdują zastosowanie także do produktów spożywczych, jak np. pulpy owocowe.
Problem trudnych do usuwania pozostałości niektórych produktów rozwiązano przez stosowanie jednorazowego użytku wewnętrznych wkładek do beczek i bębnów. Postęp w tym przypadku wyraża się głównie w doborze odmian tworzyw, umożliwiających przedłużenie okresu użytkowania opakowań, a także w doskonaleniu systemów zamknięć.
Wyniki analizy rynku opakowań formowanych wtryskowo
Opakowania formowane wtryskowo stanowią szeroki asortyment zarówno opakowań transportowych, jak i jednostkowych.
W segmencie opakowań formowanych metodą wtrysku uwzględniono:
– opakowania wytwarzane z PE-HD, głównie: skrzynki, wiadra, zamknięcia do opakowań firmowanych z rozdmuchem;
– opakowania wytwarzane z PP, głównie: wiadra do produktów chemicznych np. farby emulsyjne, wiaderka do produktów spożywczych, skrzynki transportowe i magazynowe, pudełka i słoiki do produktów kosmetycznych, farmaceutycznych i chemii gospodarczej oraz zamknięcia do opakowań;
– opakowania wytwarzane z PS, głównie: pudełka, słoiki, do produktów kosmetycznych, farmaceutycznych i chemii gospodarczej.
Zmiany, które wystąpiły w ostatnich latach w tym segmencie charakteryzuje [8,9]:
– zahamowanie wzrostu zużycia, a nawet spadek zużycia skrzynek przegrodowych, wynikający z dość powszechnego zastępowania tych opakowań owinięciami zbiorczymi z folii termokurczliwej, głównie w zastosowaniu do butelek z napojami;
– wysoka dynamika wzrostu produkcji i zużycia wiader o coraz bardziej udoskonalonych konstrukcjach, wytwarzanych głównie z PP;
– wysoka dynamika wzrostu zużycia zamknięć formowanych wtryskowo zarówno z PE-HD, jak i z PP w zastosowaniu do opakowań z tworzyw sztucznych (butelki, kanistry, tuby, beczki), a także do opakowań z innych tworzyw, głównie z wielowarstwowej tektury z warstwami PE i folii Al (pudełka do mleka, soków i napojów) oraz do opakowań szklanych i metalowych;
– zastępowanie w znacznej mierze pudełek i słoików stosowanych do produktów kosmetycznych i farmaceutycznych, wytwarzanych w okresie wcześniejszym z PS, tego rodzaju opakowaniami z PP;
– wzrost udziału opakowań jednostkowych wytwarzanych z PP, w tym cienkościennych oraz charakteryzujących się przezroczystością.
Wzrost krajowego zużycia opakowań formowanych wtryskowo od roku 2005 z przewidywanym na rok 2013 przedstawia rys. 7.
Wyniki analizy rynku opakowań termoformowanych z folii sztywnych
W segmencie opakowań z folii termoformowalnych sztywnych uwzględniono:
– kubki, pudełka oraz tacki z folii PS, OPS, PET i PP;
– opakowania formowane w systemie f. f. s. (formowanie z jednoczesnym napełnianiem i zamykaniem);
– termoformowane wkładki do pudełek tekturowych;
– opakowania blister pack do produktów farmaceutycznych;
– opakowania blister pack do wyrobów technicznych;
– tacki ze spienionego PS.
Postęp w zakresie folii sztywnych, wykorzystywanych do termoformowania opakowań, wyraża się m.in. w zwiększającym się udziale opakowań z folii PP oraz PET, kosztem dominujących we wcześniejszym okresie opakowań z folii PS, a w pewnym stopniu także w stosowaniu folii kilkuwarstwowych. Tendencja ta z jednej strony jest wyrazem dążenia do poprawy funkcjonalności (np. podwyższenie barierowości) oraz uzyskania lepszych walorów prezentacyjnych, z drugiej strony ma też ścisły związek z dążeniem do zapewnienia korzyści ekonomicznych i ekologicznych. Wyraża się to przede wszystkim w wykorzystaniu odpadu produkcyjnego np. w postaci tzw. ażuru po wyciętych opakowaniach na warstwę środkową.
Struktury wielowarstwowe mają nie tylko znaczenie funkcjonalne, np. wzrost barierowości w stosunku do gazów, ale także ekonomiczne i estetyczne, umożliwiając stosowanie droższych odmian tego samego polimeru. np. zawierających bardziej efektowne koncentraty barwne, wyłącznie na warstwę zewnętrzną.
Zagospodarowanie ażuru powstającego po wycięciu uformowanych opakowań stanowi istotny problem w przypadku folii sztywnych. Wynika to nie tylko ze znacznych grubości wykorzystywanych folii, ale głównie z wielkości wzmiankowanego ażuru dochodzącej w krańcowych przypadkach nawet do 45% powierzchni folii wyjściowej.
Warto zwrócić uwagę na możliwości, jakie stwarza zintegrowany system produkcji in line, w którym wytłaczanie folii, termoformowanie, wycinanie opakowań po uformowaniu, oraz zawracanie i mielenie ażuru, odbywa się w jednym procesie produkcyjnym. Korzyść ekologiczną w tym przypadku stanowi bezodpadowy charakter produkcji. Ze względu na fakt, że cały proces przeprowadzony jest w układzie zamkniętym, opakowania w ten sposób uzyskiwane mogą być stosowane również w bezpośrednim kontakcie z żywnością [10].
W najbliższym czasie przejawem postępu w segmencie opakowań termoformowaych z folii sztywnych powinno stać się wykorzystanie folii biodegradowalnych. Jako fakt należy odnotować pojawiające się na rynku krajowym importowane tacki o wysokiej przezroczystości z polilaktydu. Zwiększające się wydatnie zdolności produkcyjne tego polimeru, stopniowe obniżanie cen przy stałym wzroście cen tworzyw sztucznych powinny mieć wpływ na wzrost konkurencyjności opakowań z polilaktydu.
Jak na to wskazuje rys. 8., w przedziale czasowym 2005-2013 obserwuje się wzrost zużycia opakowań temoformowanych. Jednakże udział tego segmentu w ogólnym zużyciu opakowań z tworzyw sztucznych, jest najmniejszy (tab. 5.).
Jest to wynikiem szybszego tempa wzrostu zarówno opakowań giętkich, jak też opakowań formowanych przez wytłaczanie z rozdmuchem. Wzrost krajowego zużycia opakowań termoformowanych z folii sztywnych od roku 2005 z przewidywanym na rok 2013 ilustruje rys. 8.
Udział analizowanych segmentów w krajowym rynku opakowań z tworzyw sztucznych
Udział czterech segmentów w zużyciu opakowań z tworzyw sztucznych podano w tab. 5.
Należy oczekiwać, że również w najbliższym czasie segment opakowań giętkich pozostanie segmentem największym w rynku opakowań z tworzyw sztucznych, a udziały pozostałych segmentów będą utrzymywały się na poziomie zbliżonym do obecnie osiąganych. W tab. 6. podano udział opakowań giętkich oraz sztywnych w rynku opakowań z tworzyw sztucznych przewidywany w roku 2013.
Przewidywane główne kierunki dalszego rozwoju dziedziny opakowań z tworzyw sztucznych
Przewiduje się, że dalszy postęp w dziedzinie opakowań z tworzyw sztucznych w kraju, będzie wyrażał się głównie w szybszym rozwoju produkcji i stosowania opakowań:
– charakteryzujących się zużyciem materiałowym sprowadzonym do funkcjonalnie uzasadnionego minimum (zapobieganie powstawaniu odpadów u źródła);
– zaprojektowanych w dostosowaniu do najkorzystniejszego, przewidzianego dla konkretnych opakowań, systemu odzysku poużytkowego;
– wytwarzanych z PP oraz z PE-HD;
– wytwarzanych z folii z nowych odmian PE-HD, PE-LLD, oraz z polietylenów metalocenowych;
– wytwarzanych z tworzyw biodegradowalnych oraz z kompozytów z udziałem surowców mineralnych, w tym z nanokompozytów;
– wytwarzanych z wykorzystaniem cienkich warstw o najwyższej barierowości, w tym napylanych z wspomaganiem plazmowym;
– o zwiększonym bezpieczeństwie i wygodzie użytkowania.
Literatura
[1] Grabowska B, Jakowski S. 2000. Rynek materiałów opakowaniowych i opakowań w Polsce. Analiza stanu obecnego oraz prognoza zużycia poszczególnych asortymentów materiałów opakowaniowych i opakowań w latach 2001-2005. Warszawa: COBRO.
[2] Czerniawski B. 2007. Analiza krajowego rynku opakowań z tworzyw sztucznych. Polimery, t. 52, nr 11/12, s. 811.
[3] Czerniawski B. 2013. Analiza aktualnego rynku opakowań z tworzyw sztucznych w kraju i prognoza jego dalszego rozwoju. Warszawa: COBRO.
[4] Czerniawski B. 2014. Rynek opakowań z tworzyw sztucznych w Polsce. Packaging Spectrum – Blok naukowy COBRO – Instytutu Badawczego Opakowań, Opakowanie nr 2, s. 66.
[5] 2013. Przemysł Tworzyw Sztucznych – statystyka, raport Stowarzyszenia Producentów Tworzyw Sztucznych.
[6] Norma PN-EN 13428:2002 Opakowania – Szczegółowe wymagania w zakresie wytwarzania i składu – Zapobieganie przez redukcję „u źródła”.
[7] Czerniawski B., Grzelak M. Stokłosa J. 2012. Butelki PET wdrożenia w wyniku realizacji Projektu Celowego pt. „Optymalizacja konstrukcji i redukcja masy gwintów i butelek”, Tworzywa sztuczne w przemyśle, nr 5, s. 55.
[8] Czerniawski B. 2011. Rozwój opakowań wtryskowych. Część I, Biuletyn Opakowaniowy Polskiej Izby Opakowań nr 5 (95), s. 1.
[9] Czerniawski B. 2011. Rozwój opakowań wtryskowych. Część II, Biuletyn Opakowaniowy Polskiej Izby Opakowań nr 6 (96), s. 2.
[10] Materiały techniczne przedsiębiorstwa Kreis-Pack, producenta opakowań termoformowanych.
Wykaz skrótowych nazw tworzyw, folii i innych skrótów
ADR przepisy dotyczące przewozu materiałów niebezpiecznych w transporcie drogowym
BOPA dwuosiowowo orientowana folia poliamidowa
BOPP dwuosiowowo orientowana folia polipropylenowa
CPP nieorientowana folia polipropylenowa
EVAC kopolimer etylen-octan winylu
EVOH kopolimer etylenu z alkoholem winylowym
f. f. s. skrót od ang. form fill seal – system formowania, napełniania i zamykania opakowań przez zgrzewanie
met warstwa metaliczna
mPE polietylen metalocenowy
OPS orientowany polistyren
PA poliamid
PE polietylen
PE-HD polietylen dużej gęstości
PE-LD polietylen malej gęstości
PE-LLD liniowy polietylen małej gęstości
PE-MD polietylen średniej gęstości
PET poli(tereftalan etylenu)
PETG kopolimer kwasu tereftalowego z glikolem etylenowym i dwumetanolocykloheksanem
PLA polilaktyd
PP polipropylen
PS polistyren
PVC poli(chlorek winylu)
PVDC poli(chlorek winylidenu)
RID przepisy dotyczące przewozu materiałów niebezpiecznych w transporcie kolejowym
UV promienie ultrafioletowe
Bohdan Czerniawski
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
