單一材料

軟包裝需要滿足一系列包裝功能，具體取決于要包裝的產(chǎn)品——阻氣和防潮、抗菌性能、硬度等。過去，通過使用多層材料實現(xiàn)了必要的資源效率，但這些材料在現(xiàn)有廢物流中的回收利用極具挑戰(zhàn)性。

諸如CEFLEX之類的倡議——它正在歐洲率先向軟包裝領(lǐng)域過渡，并創(chuàng)建可行的循環(huán)經(jīng)濟，目前已經(jīng)為可回收的基于單一材料的柔性基材制定了指導方針。近年來，工業(yè)界做出了許多創(chuàng)新來應對，僅舉一些最近的例子。

為回收而重新設(shè)計的許多創(chuàng)新集中在要求更高的軟包裝應用上。制藥行業(yè)在消費者安全和產(chǎn)品保護方面有著必然的嚴格要求，在涉及單一材料基材時提出了特殊的挑戰(zhàn)。安姆科醫(yī)療保健部門發(fā)布的AmSky泡罩系統(tǒng)是一種可回收的泡罩包裝，帶有熱成型底網(wǎng)和封蓋。兩種元件均由HDPE制成，可實現(xiàn)整個包裝的可回收性，這也是行業(yè)首創(chuàng)。

在制藥領(lǐng)域也很活躍的是Constantia Flexibles，該公司最近推出了一種可回收的單一PP復合材料—— PERPETUA ALTA，具有適用于制藥應用的高耐化學性。該公司表示，該解決方案可以替代藥用液體和水醇凝膠組合物等化學侵蝕性產(chǎn)品的多材料包裝，同時遵循“回收設(shè)計”指南。據(jù)報道，該解決方案可以承受具有挑戰(zhàn)性的制藥應用，其性能與符合HCR要求的含鋁復合材料相似。

普樂宣布推出Push Tab，這是一種用于醫(yī)療保健和制藥行業(yè)的無鋁單一材料PET 泡罩蓋。該公司表示，這是向前邁出的一大步，因為它是市場上第一個用于固體藥物產(chǎn)品的可回收單位劑量包裝。Push Tab為條形包裝增加了推入功能，為無處不在的泡罩包裝創(chuàng)造了一個可行的替代方案——迄今為止市場上還沒有這種包裝。

與此同時，食品包裝應用正在取得進展，例如，近年來用于蒸煮應用的單一解決方案已進入市場。氣調(diào)包裝也帶來了挑戰(zhàn)，因為回收傳統(tǒng)上存在問題。最近，盟迪推出了Mono Formable PP，這是一種由單一PP制成的可回收高阻隔MAP解決方案。據(jù)該公司稱，Mono Formable PP的重量比同等厚度的同類聚酯 (PET) 托盤輕約30%，同時提供同樣高水平的產(chǎn)品保護。它還表示，它可以作為多材料不可回收PET托盤行業(yè)標準的替代品。

Taghleef Industries和Gerosa Group于2022年受到可持續(xù)發(fā)展獎評委的慶祝開發(fā)了一種可回收的PP基阻隔袋，具有高度的產(chǎn)品保護和易于撕開的特點，能夠取代由PET/Alu/PE或PET/metPET/PE制成的傳統(tǒng)多材料結(jié)構(gòu)。

除了替換多材料柔性結(jié)構(gòu)外，我們還看到了一些有趣的例子，這些例子簡化了由多個部分組成的剛性包裝中所含的材料。今年可持續(xù)發(fā)展獎的決賽入圍者是Liquibox，它開發(fā)了據(jù)稱是第一個用于敏感產(chǎn)品的可回收盒中袋包裝，并結(jié)合了其單一材料 VINIflow 點膠龍頭。據(jù)該公司稱，Liquipure 消除了對不可回收材料的需求，同時仍超出了性能要求。

Aptar的Future單材料泵是專門滿足蓬勃發(fā)展的電子商務(wù)領(lǐng)域需求的分配解決方案——榮獲2022年可持續(xù)發(fā)展獎。當與PE或PET瓶搭配使用時，該解決方案是完全可回收的。它對電子商務(wù)的適用性取決于其集成的鎖定/解鎖環(huán)，它具有 360° 自由旋轉(zhuǎn)致動器，有助于最大限度地減少運輸途中的潛在破損。

管材市場也在簡化。例如，Albéa推出了EcoFusion Top，這是一種用于個人護理應用的二合一HDPE管蓋解決方案，據(jù)報道，與標準管相比，它顯著減輕了重量。單一的開合系統(tǒng)將管子的組件減少到只有兩個，管子和單個蓋子，該公司聲稱這使其比標準的頭部和蓋子解決方案輕80%。EcoFusion Top也由HDPE制成，以保證單一材料并有助于提高其可回收性。

以紙代塑

在對未回收塑料廢物的強烈關(guān)注的背景下，對一系列包裝解決方案中的替代紙解決方案的需求不斷增長。這推動了對基于纖維的包裝創(chuàng)新的大量投資，特別關(guān)注提高包裝的阻隔性能、耐用性和可加工性。

在過去兩年中，歐洲包裝所發(fā)布的“可持續(xù)發(fā)展獎”反映了該領(lǐng)域出現(xiàn)的一系列創(chuàng)新，包括軟包裝、紙瓶和瓶蓋、瓦楞多件包裝聚合解決方案、紙漿模塑形式和紙張兼容機械解決方案。有時，向基于纖維的包裝的轉(zhuǎn)變不需要材料創(chuàng)新，而是在新的結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用現(xiàn)有的紙基材料，類似這樣的例子可以在下面的“形式重新設(shè)計”部分找到。

在今年可持續(xù)發(fā)展獎的決賽入圍者中，有代表兩大紙瓶平臺——Paboco和Pulpex 的參賽作品。紙瓶注定只能是小眾產(chǎn)品，還是說會大規(guī)模取代塑料，這還有待觀察。關(guān)于正在進展中的各種研發(fā)，是否能夠應對廢紙流中完全可回收性的挑戰(zhàn)，也存在懸而未決的問題和爭議。

Paboco的瓶子采用紙質(zhì)外殼，內(nèi)部有一層薄薄的塑料阻隔層，自2015年問世以來一直備受市場期待。該瓶子現(xiàn)已被嘉士伯、可口可樂和絕對伏特加等公司試用。該瓶子的最新原型還采用了Blue Ocean Closures的紙質(zhì)瓶蓋，預計將于2023年推出用于化妝品、家庭護理和非碳酸飲料等品牌應用。

同時，聯(lián)合利華為洗衣品牌奧妙推出了紙質(zhì)洗衣液瓶。這些瓶子內(nèi)部噴有專有的防水涂層，使包裝材料能夠容納液體產(chǎn)品，如洗衣粉、洗發(fā)水和護發(fā)素，這些產(chǎn)品含有表面活性劑、香料和其他活性成分。該技術(shù)是與Pulpex聯(lián)盟合作開發(fā)的，該聯(lián)盟是聯(lián)合利華、帝亞吉歐、Pilot Lite和其他行業(yè)成員之間的合作。聯(lián)合利華表示，它也在試用相同的技術(shù)來制造紙質(zhì)護發(fā)瓶。

在其他地方，已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)模塑纖維生產(chǎn)商，如Cullen Packaging，正認識到市場對紙瓶形式的興趣，并為一系列非液體產(chǎn)品創(chuàng)造新產(chǎn)品。

塑料瓶蓋是自然環(huán)境中一次性塑料垃圾的主要來源。Blue Ocean Closures的紙質(zhì)瓶蓋是與Glatfelter的合作，利用可再生木纖維制造基于纖維素的螺旋蓋作為塑料的替代品。瓶蓋可以在紙流中回收，據(jù)該公司稱，在土壤和海洋中完全可生物降解。Blue Ocean Closures正與The Absolut Company合作，為絕對伏特加酒瓶開發(fā)基于纖維素的螺旋蓋，并計劃于2023年投放市場。

與此同時，斯道拉恩索發(fā)布了其Cupforma Natura Aqua+材料，這種材料可以轉(zhuǎn)換成用于餐飲服務(wù)應用的紙杯蓋，例如咖啡杯。該公司表示，它可在現(xiàn)有紙張流中回收，并在工業(yè)環(huán)境中可堆肥。該材料具有雙面水基分散性，取代了傳統(tǒng)的塑料層。據(jù)報道，該材料在使用過程中不吸收液體，增加了其在餐飲服務(wù)應用中的適用性。

斯道拉恩索還推出了Papira，這是一種輕質(zhì)泡沫，據(jù)稱它是包裝中基于化石的泡沫材料的完全可回收、可生物降解的替代品。Papira有望取代基于化石的聚合物包裝泡沫，例如聚乙烯、聚氨酯和發(fā)泡聚苯乙烯。該解決方案仍在接受可回收性和可生物降解性認證的評估，目前正在測量其碳足跡，以確定提高其可持續(xù)性的方法。

在資源效率方面，密封性與阻隔功能一樣重要。Coveris Flexibles一直在與紙張制造商Brigl & Bergmeister合作開發(fā)PaperBarrier Seal，這是一種紙基食品包裝材料，帶有紙質(zhì)涂層，該公司稱其具有密封性。據(jù)Coveris稱，PaperBarrier Seal在現(xiàn)有紙流中完全可回收，并提供與現(xiàn)有替代品（包括塑料）相同的功能和產(chǎn)品保護。

除了食品保護和可回收性的需求外，紙包裝的另一個挑戰(zhàn)是可加工性。最近開發(fā)的一種解決方案是FormerFab GmbH為具有不對稱接縫的紙張設(shè)計的水平成型臺肩，旨在讓品牌更容易改用紙張解決方案，而不會影響性能。據(jù)該公司稱，該解決方案的新穎之處在于——雖然紙質(zhì)流動包裝通常包括中央縱向接縫，但其開發(fā)的“偏心”縱向接縫，為紙質(zhì)包裝提供了與塑料包裝相同的作用。

在開發(fā)塑料紙?zhí)娲窌r，機械供應商和包裝生產(chǎn)商之間的合作也很關(guān)鍵。在電子商務(wù)領(lǐng)域，盟迪與德國機器供應商beck packautomaten合作推出FunctionalBarrier Paper，這是一種基于紙質(zhì)的柔性包裝解決方案，可在在線零售產(chǎn)品的運輸過程中提供防水蒸汽和防潮保護，并且可在現(xiàn)有的廢紙流中回收。

據(jù)盟迪稱，F(xiàn)unctionalBarrier Paper可替代電商應用中的塑料包裝，并為各種產(chǎn)品創(chuàng)建尺寸合適的包裝。盟迪最近還將基于牛皮紙的AdvantageStretchWrap推向市場，在某些碼垛應用中可替代塑料拉伸膜。

最后，軟包裝從塑料向紙的轉(zhuǎn)變繼續(xù)在多個細分市場和地區(qū)發(fā)生。最近一個著名的例子是Kolmar Korea的Papertube化妝包，獲得了亞洲之星獎。

可再生原料

雖然在建立化石基塑料的循環(huán)經(jīng)濟方面已經(jīng)采取了一些重要步驟，但它們本身并不是可再生的，因此人們越來越關(guān)注開發(fā)可回收或易于生物降解的生物塑料。生物塑料包含范圍廣泛的不同材料，其中最常用的是PHA和PLA。根據(jù)歐洲生物塑料的定義，如果一種塑料材料是生物基的、可生物降解的或兩者兼而有之，則它被定義為生物塑料。

令人懷疑的是，我們是否會像化石基塑料那樣看到同樣的生物塑料吸收，目前它們只占市場份額的1%左右，但對新原料產(chǎn)能引進的投資，以及創(chuàng)新擴展功能，將增加未來的市場份額。然而，雀巢飲用水和百事可樂等幾個大品牌已承諾擴大生物塑料的市場規(guī)模，這對行業(yè)來說是令人鼓舞的。

UPM Biochemicals正將新一代可持續(xù)來源的可再生材料推向市場，據(jù)稱這將使品牌能夠重新定義其凈零排放目標并淘汰化石原料。公司的新一代Bio-MEG可再生乙二醇技術(shù)是與可口可樂公司和長春美禾科技共同開發(fā)的。它說Bio-MEG的性能與油基同類產(chǎn)品完全相同，這意味著不需要重新設(shè)計流程，而且它們“無縫”集成到現(xiàn)有的制造和回收系統(tǒng)中。

利用化學回收技術(shù)由工業(yè)后和消費后廢物制成的生物塑料也越來越受到關(guān)注。Total Corbion在該領(lǐng)域的最新更新是其Luminy PLA，它聲稱這是世界上第一個可商用的同類生物塑料產(chǎn)品。該公司表示，它接收并解聚再加工的PLA廢物，然后將其純化并聚合成新的Luminy rPLA用于商業(yè)分銷。Luminy rPLA的早期合作伙伴包括比利時的Looplife和韓國的Sansu，它們支持工業(yè)后和消費后PLA廢物的收集、分類和清潔。

新型原料越來越成為研究和開發(fā)的重點，但需要重申的是，此類材料的市場份額仍然很小。塑料技術(shù)中心AIMPLAS正在歐盟資助的BeonNAT項目中，致力于開發(fā)用于由樹木和灌木制成的活性化妝品包裝的生物塑料。具體來說，作為該項目的一部分，AIMPLAS將從乳酸中生產(chǎn)PLA，乳酸將從植物生物質(zhì)廢料中的可發(fā)酵糖中獲得，并用作生物塑料來制造化妝品包裝。具有不同活性特性（例如抗菌能力）的精油將添加到該包裝中。

在其他地方，Dama Bioplastics開發(fā)了它所謂的“唯一真正可持續(xù)的、100%大麻衍生的”生物塑料，專為注塑成型應用而設(shè)計，據(jù)稱，它還可以在家庭堆肥。Dama的生物塑料源自廢生物質(zhì)，旨在作為石油基產(chǎn)品的直接解決方案。

另一種新型原料衍生材料是FlexSea，這是一種“負碳”、可家庭堆肥的生物材料，源自養(yǎng)殖海藻和其他天然添加劑，其生產(chǎn)商稱其有可能在干燥應用中取代一次性軟塑料包裝。據(jù)該公司稱，F(xiàn)lexSea的分解不會危害環(huán)境。相反，海藻中的高氮含量使土壤肥沃，促進附近植被的健康生長。

圍繞可堆肥基質(zhì)作為可回收和再循環(huán)材料的替代品的可取性存在重要問題。然而，人們一致認為，可堆肥是一種很好的解決方案，因為食物殘渣對包裝的污染使其不適用于包裝廢物流。在這種情況下，一次性咖啡膠囊是一個越來越大的挑戰(zhàn)，而全球疫情加劇了這一挑戰(zhàn)，當時越來越多的消費者開始購買家用咖啡機。可堆肥膠囊代表了一種解決方案，而由Solinatra制成的與Nespresso兼容的膠囊是一種生物材料，可替代使用農(nóng)業(yè)植物廢料制成的一次性塑料，最近又加入了市場。

除了從可再生原料中制造塑料外，應該指出的是，可持續(xù)發(fā)展獎還記錄了利用未開發(fā)的有機廢物流生產(chǎn)纖維包裝的相當大的市場活動。烏克蘭的Re-Leaf是2022年競賽的決賽入圍者之一，該公司開發(fā)了一種技術(shù)，可以利用在城市收集的數(shù)千噸落葉落葉生產(chǎn)包裝級紙——這是一個將廢物挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為寶貴資源的機會。另一個是AB InBev和Sustainable Fiber Technologies之間的合作，為包含大麥秸稈廢料的科羅納啤酒打造二次包裝。

來源丨  派克吉尼 全球印刷與包裝工業(yè)