Od opracowania nowych materiałów opakowaniowych na bazie polimerów monomateriałowych i alternatywnych opakowań na bazie włókien lub roślin, po zastosowanie bardziej zaawansowanych technologii recyklingu, poczyniono ogromne postępy na drodze do gospodarki o obiegu zamkniętym.
Nadal jednak istnieją istotne luki. Jednym z istotnych przykładów jest brak monomateriałowych, nadających się do recyklingu rozwiązań w zakresie retort dla przemysłu spożywczego i napojów. Opakowanie retortowe to rodzaj trwałego, elastycznego woreczka, który po napełnieniu i zamknięciu poddawany jest procesowi sterylizacji w wysokiej temperaturze, dzięki czemu żywność jest sterylna i nadaje się do długotrwałego przechowywania. Jego ogromną zaletą jest możliwość przechowywania żywności w temperaturze pokojowej przez dłuższy czas bez konieczności chłodzenia.
Ponieważ woreczki sterylizowane muszą chronić żywność przed dostępem tlenu i wilgoci oraz wytrzymywać wysokie temperatury podczas procesu sterylizacji, zazwyczaj składają się z wielu warstw, takich jak politereftalan etylenu (PET), folia aluminiowa i polipropylen (PP), połączonych ze sobą, tworząc strukturę laminatu. Jednak to sprawia, że opakowania sterylizowane są praktycznie niemożliwe do recyklingu.
Aż do teraz.
Targi K 2025 przyniosły ogłoszenie znaczącego przełomu. Trzech liderów branży – BOBST, Brückner i Mitsui Chemicals – połączyło siły, aby stworzyć światową nowość : monomateriałowe, nadające się do recyklingu, retortowe rozwiązanie o wysokich właściwościach barierowych, oparte na nieprzezroczystej metalizacji.
Podczas konferencji K 2025 Nick Copeland, dyrektor ds. badań i rozwoju rozwiązań barierowych w firmie BOBST, Willi Lindemann, specjalista ds. powłok inline, nowe technologie w firmie Brückner i Anrika Heermant, starszy specjalista w firmie Mitsui Chemicals Europe, omówili proces opracowywania nowego rozwiązania i jego potencjalny wpływ na branżę opakowaniową.
Czy mógłbyś powiedzieć, na czym polega nowe rozwiązanie i dlaczego jest tak ważne?
Nick: To nowatorskie, monomateriałowe rozwiązanie do retortowania o wysokich właściwościach barierowych, oparte na specjalnej, nieprzezroczystej metalizacji, które będzie łatwo poddawane recyklingowi w istniejących strumieniach recyklingu. To ważne, ponieważ opakowania retortowane nadające się do recyklingu stanowią jedno z kluczowych wyzwań w dziedzinie zrównoważonych opakowań elastycznych. Wspólnie osiągnęliśmy bardzo ważny kamień milowy, udowadniając, że nasze rozwiązanie jest w stanie wytrzymać proces retortowania i zachować wysokie właściwości barierowe. Jeśli uda nam się doprowadzić to rozwiązanie do końcowych etapów rozwoju, może ono mieć znaczący wpływ na branżę opakowaniową i szersze cele w zakresie zrównoważonego rozwoju.
Dlaczego opracowanie retorty nadającej się do recyklingu jest tak trudne?
Anrika: Do tej pory utrzymanie wysokiej barierowości w retortach było możliwe tylko dzięki zastosowaniu kompozytowej struktury warstwowej składającej się z poliestru, folii aluminiowej i różnych innych materiałów. Najtrudniejszym elementem produkcji retorty monomateriałowej jest utrzymanie właściwości barierowych po procesie retortacji, który odbywa się w bardzo wysokich temperaturach.
Willi: W branży panowało przekonanie, że to niemożliwe. Powszechnie zakładano, że folie metalizowane nie nadają się do retortowania bez korozji, ponieważ wysokie temperatury prowadziłyby do wnikania wody. Innym wyzwaniem związanym z przejściem na polipropylen monomateriałowy było ryzyko kurczenia się, co negatywnie wpłynęłoby na właściwości barierowe. Było więc wiele do zrobienia.
Czy możesz opowiedzieć o zaangażowanej innowacji i o tym, jak każdy z partnerów przyczynił się do tego sukcesu?
Nick : Ostatecznie musieliśmy stworzyć ultracienki, rozciągliwy, odporny na ciepło podkład barierowy w połączeniu z zaawansowaną metalizacją kryjącą. Jeśli chodzi o ultracienkie warstwy nakładane w linii produkcyjnej oraz najnowocześniejszą technologię wytłaczania i orientowania, to właśnie to oferuje Brückner. Jeśli chodzi o zaawansowaną metalizację, BOBST posiada w tym obszarze znaczące doświadczenie. A Mitsui ma możliwości i innowacyjność, aby opracować nowatorski podkład odporny na ciepło. Razem dysponowaliśmy więc odpowiednią wiedzą specjalistyczną, aby opracować to rozwiązanie.
Willi: Brückner był odpowiedzialny za technologię powlekania inline. Wiemy, że uzyskanie bardzo cienkiej, metalowej warstwy odbiorczej może być kluczem do zrównoważonego opakowania barierowego. Dzięki naszej innowacyjnej technologii możemy rozciągać primery i tworzyć bardzo cienkie warstwy. Musieliśmy znaleźć idealną twardość materiału powłokowego, aby zapewnić jego rozciągliwość i odporność na warunki panujące w retorcie. Ostatecznie znaleźliśmy rozwiązanie o idealnej strukturze.
Nick : Rolki wyprodukowane przez firmę Brückner w Niemczech na pilotażowej linii powlekania inline zostały następnie dostarczone do Manchesteru w Wielkiej Brytanii, gdzie firma BOBST przeprowadziła test technologii powlekania próżniowego. Wykorzystaliśmy metalizator próżniowy BOBST EXPERT K5 z technologią AluBond®, która jest nowatorską technologią metalizacji próżniowej o trzech kluczowych zaletach: poprawia barierowość, poprawia przyczepność i utrzymuje energię powierzchniową w czasie. Połączenie niezwykle cienkiej powłoki inline z niezwykle cienką metalizacją zapewnia wysoką wydajność barierowości, ale na bardzo cienkich warstwach, maksymalizując udział monomateriału w strukturze. Bardzo przydatna była również możliwość przetestowania materiału metalizowanego powlekanego inline w naszym Centrum Kompetencji w Manchesterze, gdzie nasi eksperci ds. procesów byli do dyspozycji.
Anrika: W Mitsui wnieśliśmy do rozwiązania dwa kluczowe materiały. Pierwszym z nich jest wodna dyspersja poliuretanowa o nazwie TAKELAC™. Dostarczyliśmy powłokę nawierzchniową, która poprawia właściwości barierowe i chroni warstwę Alubond®. Oraz nowo opracowany podkład TAKELAC™, który zapewnia odporność termiczną odpowiednią do zastosowań w retortach. Dodatkowo dostarczamy ADMER™, czyli szczepioną żywicę poliolefinową o dobrych właściwościach adhezyjnych.
Jak skuteczne jest nowe rozwiązanie?
Anrika: Osiągnęliśmy dowód słuszności koncepcji. Wykazaliśmy, że łącząc powlekanie inline, metalizację próżniową oraz specjalne żywice i powłoki, możemy stworzyć rozwiązanie nadające się do recyklingu, które wytrzymuje proces retortowania i zachowuje swoje właściwości barierowe. Przetestowaliśmy współczynnik przenikania tlenu (OTR), współczynnik przenikania pary wodnej (WVTR) oraz poziom przyczepności przed i po procesie retortowania i uzyskaliśmy doskonałe wyniki.
Czy nowe rozwiązanie jest gotowe do użycia? Do jakich produktów będzie odpowiednie?
Willi: Chociaż osiągnęliśmy ogromny kamień milowy, nie zakończyliśmy jeszcze prac nad jego rozwojem. Zanim rozwiązanie będzie dostępne komercyjnie, musimy jeszcze trochę popracować. Jesteśmy jednak na dobrej drodze. Kolejnym krokiem może być zaangażowanie kolejnych partnerów, aby zapewnić, że rozwiązanie będzie solidne, powtarzalne i gotowe do produkcji.
Jeśli chodzi o rodzaj żywności, do której można zastosować to rozwiązanie, to tak naprawdę jest to dowolna żywność sterylizowana w opakowaniu. Dobrym przykładem jest mokra karma dla zwierząt domowych.
Jaki wpływ może to mieć na branżę?
Anrika: Jest za wcześnie, aby spekulować na temat potencjalnego wpływu, ale nie ma wątpliwości, że branża potrzebuje takich rozwiązań. Firmy będą musiały przestrzegać wytycznych dotyczących zrównoważonego rozwoju, takich jak rozporządzenie w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych, co oznacza na przykład, że materiały mieszane nie będą już dozwolone w mokrej karmie dla zwierząt w handlu detalicznym. Dlatego dążymy do zaspokojenia pilnej, niezaspokojonej potrzeby.
Dlaczego ta współpraca tak dobrze się sprawdziła?
Nick: To idealne połączenie wiedzy i doświadczenia, a każda firma jest prawdziwym liderem w swojej dziedzinie, co czyni ją pionierską inicjatywą, w której panuje pełne zaufanie i szacunek po obu stronach.
Każda firma dysponuje także wszystkimi niezbędnymi elementami, które pomagają w realizacji tego celu, a mianowicie: dobrze wyposażonymi laboratoriami, centrami technologicznymi lub centrami kompetencji oraz dedykowanymi ekspertami ds. procesów. Dzięki temu możliwe było przyspieszenie rozwoju tego rozwiązania, co przełożyło się na krótszy czas wprowadzenia produktu na rynek.
Wiem, że mówię w imieniu całego zespołu, gdy stwierdzam, że chcemy wspólnie przekraczać granice i nie możemy się doczekać, aby pokazać, co nas czeka w przyszłości.
