Trendy obowiązujące w sektorze opakowań giętkich wyraźnie faworyzują tworzywa sztuczne, jednak jeśli spojrzymy na kwestie zrównoważonego rozwoju, rozwiązania monomateriałowe wykorzystujące papier są zdecydowanie doskonalsze. Dzięki nowo opracowanym rodzajom papieru barierowego ten typ podłoża staje się coraz popularniejszym materiałem przy produkcji opakowań giętkich dla przemysłu spożywczego. Do jakich zastosowań nadają się takie rozwiązania i w których obszarach konieczne są dalsze działania na rzecz usprawnienia obiegu zamkniętego? Na te pytania odpowie niniejszy artykuł.
Większość papierowych opakowań giętkich dostępnych na rynku to kompozyty laminowane, utylizowane za pośrednictwem systemów zbiórki opakowań z tworzyw sztucznych i poddawane recyklingowi tylko przez wyspecjalizowane firmy. Tymczasem cykl przetwarzania odpadów z papieru potwierdził swoją skuteczność w przypadku opakowań papierowych i tekturowych. Ideałem byłoby zatem uwzględnienie w takim obiegu materiałowym barierowych opakowań giętkich wykonanych z papieru. Istnieją już firmy, które z powodzeniem włączyły ten typ materiałów do strumieni recyklingu, co dowodzi, że jest to wykonalne.
W tym celu branża zajmująca się odzyskiem odpadów musi jednak zadbać o stworzenie bezpiecznego strumienia recyklingu, tak aby nowe, zrównoważone produkty z papieru mogły być zastosowane na szeroką skalę i pozwoliły do maksimum wykorzystać potencjał tego materiału w gospodarce obiegu zamkniętego. Jednocześnie musi utrzymać się rynkowa gotowość do postrzegania opakowań papierowych jako możliwej alternatywy dla opakowań z tworzyw sztucznych i do stopniowego wdrażania tego rozwiązania do procesów rozwoju opakowań.
Ulepszone warstwy barierowe
Biorąc powyższe pod uwagę firma Sappi Europe przed pięcioma laty zaczęła poszerzać własną ofertę papierów barierowych nadających się do recyklingu. Na nasze usługi składają się stopniowa realizacja rynkowych oczekiwań oraz ulepszanie własności produktów. Działamy zgodnie z jasno określoną i wyłożoną strategią. Cały rozwój od początku miał na celu stworzenie papieru opakowaniowego o wysokich własnościach barierowych, który jednocześnie nadaje się do recyklingu – wyjaśnia Kerstin Dietze, kierowniczka ds. kluczowych klientów w dziale Rozwoju Nowego Biznesu w Sappi Europe.
Jak dodaje: Opiera się on na kompleksowym badaniu materiałów i zaawansowanych testach systemu powlekania. W tym samym czasie firma Sappi szukała możliwości współpracy z producentem papieru, grupą Felix Schoeller, która spełniała wszystkie wymagania w zakresie produkcji oraz doświadczenia przy nakładaniu wielowarstwowych dyspersji na wstęgę papieru w jednoetapowym procesie. Współpraca obu firm łączy wiedzę dotyczącą wytwarzania i sprzedaży, a Sappi zapewnia dostęp do rynku opakowań oraz wiedzę na temat przeznaczonych dla niego materiałów.
Konkurencyjne rozwiązania
W 2020 r. Sappi i Felix Schoeller wprowadziły na rynek papier barierowy AvantGuard drugiej generacji. Stanowi on alternatywę dla papieru powlekanego polichlorkiem winylidenu (PVDC) pierwszej generacji i również nadaje się do recyklingu. Dzięki AvantGuard możemy osiągnąć wysoką barierowość – mówi dr Knut Hornig, starszy wiceprezes ds. badań i innowacji w grupie Felix Schoeller, opisując własności materiałowe nowo opracowanej mieszanki do powlekania papieru. Z punktu widzenia własności barierowych to bariera zapobiegająca przenikaniu pary wodnej ma największe znaczenie. AvantGuard wykazuje wartości poniżej 1 g/m2/dzień w standardowych warunkach (przy 23°C i 50% wilgotności względnej) oraz oferuje wysoką ochronę barierową.
Kluczowymi czynnikami wpływającymi na barierową jakość papierowego opakowania są jednolita grubość powłoki i unikanie jakichkolwiek defektów w trakcie powlekania. Sama funkcja ochronna opakowań papierowych zależy od odporności na przebicie i sztywności papieru. Ważną rolę odgrywają tu gramatura, jak również rodzaj użytego papieru. AvantGuard jest dostępny w trzech gramaturach, w wersjach 90 g/m2 i 100 g/m2 z błyszczącą, powlekaną powierzchnią zadruku oraz jako cieńsza wersja 75 g/m2 z kalandrowaną, niepowlekaną powierzchnią.
Proces produkcji
Do nakładania dyspersji na bazie wody nadaje się na przykład procedura powlekania kurtynowego, w ramach której różne powłoki barierowe i warstwa uszczelniająca są nakładane na wstęgę papieru w jednym etapie. Powłoki są nanoszone na wstęgę papieru, która znajduje się pod spodem. W tym procesie ważne jest, aby powłoki nie mieszały się ze sobą. Oznacza to, że poszczególne powłoki, ze względu na właściwości reologiczne i napięcie powierzchniowe, pozostają oddzielone od siebie w trakcie procesu – mówi dr Hornig objaśniając wyzwania związane z procesem produkcji. Grupa Felix Schoeller wykorzystuje dwa takie urządzenia w swoim zakładzie w Weissenborn w Niemczech.
Rynki zbytu dla nowych papierów barierowych
Nowa generacja produktów znajdzie docelowe zastosowanie wszędzie tam, gdzie wymagana jest ochrona barierowa na umiarkowanym i wysokim poziomie przed tlenem, parą wodną i tłuszczami – mówi Kerstin Dietze, opisując obecną rynkową sytuację oraz popyt na papiery barierowe w branży spożywczej. Wymienia dwa bieżące przykłady: Często stosuje się je do wyrobów cukierniczych takich jak czekolada, produkty czekoladowe i batoniki musli. Pakowane są w nie suche produkty spożywcze typu mąka, cukier, makarony i proszek budyniowy, a także produkty piekarnicze i płatki śniadaniowe. Zgrzewalny papier barierowy jest również coraz częściej stosowany do pakowania torebek herbaty. Nowym zastosowaniem jest papier pakowy do kostek rosołowych.
W sektorze żywności mrożonej trwają pierwsze próby zastosowania nowego papieru do opakowań na lody; to samo dotyczy mrożonek, choć własności barierowe nie mają tutaj tak dużego znaczenia. W przypadku mrożonej zawartości ważniejsze są własności mechaniczne, takie jak odporność na przebicie, a w momencie rozmrażania odporność papieru na wilgoć. W przypadku każdego nowego zastosowania szczegółowo omawiamy z klientem wymagania, które nakłada na papier rodzaj wypełnienia. Następnie przeprowadzane są testy produktów, które klienci mogą ocenić w oparciu o własne standardy.
Utylizacja w obiegu materiałowym
Opakowania papierowe o wysokich własnościach barierowych zawierają do 20% składników niepapierowych ze względu na obecność powłoki polimerowej. Z tego powodu ich utylizacja nie jest w Europie jednolicie uregulowana. W przypadku utylizacji konsument zadaje sobie pytanie, czy opakowanie jest papierowe, kompozytowe czy laminowane i jaki system utylizacji jest dla niego właściwy?
W Niemczech do określania przydatności papieru do recyklingu stosuje się zazwyczaj metodę PTS 021/97. Władze krajowe oraz podmioty zajmujące się recyklingiem makulatury ustaliły „zasadę 5%”, zgodnie z którą papier z zawartością ponad 5% innych substancji nie może być usuwany w strumieniu odpadów papierowych (czyli wyrzucany do niebieskiego kosza). W W. Brytanii funkcjonuje program usuwania opakowań OPRL, który dopuszcza 15% domieszkę zewnętrznej zawartości, choć istnieją plany zmniejszenia tego poziomu do 10%. We Włoszech obowiązuje inna metoda badawcza pod postacią Aticela 501/19. W związku z tym Konfederacja Europejskiego Przemysłu Papierniczego (CEPI) w ramach inicjatywy branżowej „4evergreen” rozpoczęła opracowywanie znormalizowanej procedury o roboczej nazwie „zharmonizowana metoda badania zdolności do recyklingu”. Jest ona wspierana przez szereg znanych instytutów. Jednolite uregulowanie prawne dla całej Europy jest zarówno korzystne, jak i konieczne, a także zdecydowanie promowałoby stosowanie opakowań papierowych.
Perspektywy
W miarę wzrostu presji rynkowych i w związku z wymaganiami legislacyjnymi dotyczącymi zrównoważonych opakowań, w przemyśle spożywczym rośnie zainteresowanie recyklowalnymi rozwiązaniami dla opakowań giętkich. Opakowania papierowe o wysokim stopniu barierowości stanowią alternatywę dla opakowań z tworzyw sztucznych w wielu dziedzinach. Niezbędne jest zagwarantowanie ochrony i trwałości produktu spożywczego. Sappi wspiera dalszy rozwój produktów, zmierzając do opracowania papieru opakowaniowego o wysokich właściwościach barierowych, skutecznych nawet w warunkach tropikalnych. Równocześnie zamierza zwiększyć udział materiałów odnawialnych do 100%.
Już teraz rozbudowywane są dodatkowe moce produkcyjne. Na początku roku firma Sappi ogłosiła, że wprowadza nową technologię powlekania barierowego opakowań z papieru funkcjonalnego w zakładzie produkującym specjalistyczne papiery w niemieckim Alfeld. Rozszerzenie możliwości w zakresie powlekania barierowego oznacza zwiększenie mocy produkcyjnych, aby obsłużyć rosnący rynek papierów o własnościach barierowych.
Firma Felix Schoeller również intensywnie pracuje nad nowymi rodzajami papieru opakowaniowego, koncentrując się przede wszystkim na zrównoważonym rozwoju. W ciągu najbliższych lat zamierza stopniowo doprowadzić do pełnego wdrożenia materiałów wykonanych z surowców odnawialnych, które mimo to zapewnią niezbędne właściwości ochronne dla najróżniejszych produktów opakowaniowych.
Dieter Finna
Tłumaczenie: TK
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
