تعدادی از تحولات فن آوری فرصت هایی را برای بسته بندی های تجدید پذیر ، قابل بازیافت و دایره ای فراهم می کند که چندین مورد از آنها شامل رزین های پوشش دهنده هستند. ژاکلین ریوت ، مدیر بازاریابی جهانی در DSM و خوان گوئررو ، مدیر صنعت چاپ و بسته بندی در DSM ، توضیح می دهند که چگونه رزین های مبتنی بر زیست ، لینک دهنده های سمی کم و راه حل های تک ماده می توانند امکانات بازیافت بیشتر را فراهم کنند.

نیاز مبرم به بسته بندی پایدار

جهان با چندین چالش فوری زیست محیطی روبرو است ، از جمله کمبود منابع طبیعی ، تغییر آب و هوا ، آب و هوای شدید و آلودگی هوا و آب. بسته بندی کالاهای مصرفی ، در تمام مراحل چرخه زندگی ، سهم عمده ای در ایجاد این مسائل دارد. برای شروع ، استخراج مواد اولیه مبتنی بر فسیل برای بسته بندی های پلاستیکی می تواند بسیار منابع گریز باشد.
در مرحله بعدی ، فرآیندهای چاپ می توانند از مواد شیمیایی سمی استفاده کنند که به سلامت افرادی که با آنها کار می کنند و همچنین به محیط وسیع آسیب می رساند. و در پایان عمر خود ، بسته بندی ها اغلب به محل دفن زباله یا سوزانده می شوند ، که انتشار گازهای گلخانه ای بیشتری را آزاد می کند یا به بحران فزاینده زباله کمک می کند.

برای محافظت از سیاره ما ، صنعت بسته بندی وظیفه دارد راه حل هایی برای این چالش ها پیدا کند. این نیاز با انبوهی از تغییرات بالقوه قانونی در آینده ، مانند مالیات کربن و الزامات سختگیرانه تر به اکو لیبل تشدید می شود ، که این امر نیاز بیشتر مارک ها و تولیدکنندگان به استفاده از بسته بندی های پایدار را بیشتر می کند. رشد تقاضای مصرف کننده برای راه حلهای پایدارتر ، این انتقال را تسریع می کند.

به طور خاص ، شش روند اصلی تقاضای بسته بندی پایدار را ایجاد می کنند: نگرانی های زیست محیطی ، ایمنی و حفظ مواد غذایی ، تجارت الکترونیکی ، دیجیتالی شدن ، راحتی مصرف کننده و پیشرفت های فن آوری چاپ. البته نگرانی های زیست محیطی تقاضا برای راه حل های دایره ای ، قابل بازیافت و مبتنی بر زیست محیطی را ایجاد می کند ، اما بسته بندی های سبک تر و سبک تر نیز از تقاضای روزافزون برای راحتی مصرف کننده و تجارت الکترونیکی استفاده می کنند. به همین ترتیب ، حرکت به سمت بسته بندی های پایدارتر می تواند مزایای قابل توجهی برای مارک ها و همچنین مردم و کره زمین به همراه داشته باشد.

با این حال ، بسته بندی برای تأثیرگذاری واقعی ، نمی تواند پایدار باشد – بلکه برای تحقق هدف اصلی خود یعنی محافظت از محصول داخل آن ، باید از نظر عملکردی نیز موثر باشد. در حقیقت ، تأثیر بسته بندی اغلب با ارزش پایداری آن ارتباط نزدیک دارد. به عنوان مثال ، بسته بندی مواد غذایی با کارایی بالا می تواند با تازه نگه داشتن غذا برای مدت طولانی تری از هدر رفتن غذا جلوگیری کند.

برای ایجاد بسته بندی موثر ، فرمول دهنده های پوشش و تولید کنندگان بسته بندی باید از مهاجرت مواد در بسته بندی مواد غذایی جلوگیری کنند. آنها همچنین باید از چسبندگی و انسجام در سیستم های چند لایه چند لایه اطمینان حاصل کنند. و برای ادامه رقابت ، آنها به طور فزاینده ای با چالش ایجاد تجربه های اصلی مارک حسی روبرو می شوند. یافتن راه حل هایی که با مسئولیت پذیری و پایداری به همه اینها برسد – بدون افزودن مواد مات و ترکیبات سمی – می تواند یک چالش باشد.

رزین های پوشش دهنده: ایجاد راه حل هایی در سراسر زنجیره ارزش

راه حل های علمی – از جمله رزین های پوششی – می توانند نقش بسزایی در حل این چالش ها و ارائه بسته بندی های سبک ، پایدار و با عملکرد بالا داشته باشند. از جمله ، شرکت ما ، تولید کننده پوشش DSM ، این پتانسیل را تشخیص می دهد.

ما دهه ها تجربه تولید رزین های پوشش دهنده با عملکرد بالا را داریم که نیازهای مشتری و بازار را برآورده می کند و متعهد به ارائه راه حل های سالم و پایدار در سراسر نمونه کارها هستیم. در واقع ، استراتژی ما ریشه در اهداف توسعه پایدار ملل متحد دارد.

به عنوان مثال ، ما قبلاً متعهد شده ایم كه تمام مواد شیمیایی مورد نگرانی را از محصولات نهایی خود تا سال ۲۰۲۵ حذف كنیم و قصد داریم میزان انتشار غیر مستقیم زنجیره ارزش را به میزان ۲۸٪ به ازای هر تن محصول تولید شده تا سال ۲۰۳۰ (در مقایسه با سال ۲۰۱۶) كاهش دهیم. در کنار این ، ما همچنین متعهد شده ایم که حداقل ۳۰ درصد از مواد اولیه خود را از مواد زیست یا بازیافت تا سال ۲۰۳۰ تأمین کنیم.

به طور خاص ، برای پرداختن به چالش های پایداری صنعت بسته بندی ، ما چندین راه حل ابتکاری رزین پوشش برای بخش بسته بندی ارائه می دهیم. این محلول ها طیف وسیعی از فن آوری های رزین را شامل می شود ، از جمله انتقال آب ، اشعه ماورا UV بنفش و پودر. آنها در طی چندین مرحله مختلف از زنجیره ارزش بسته بندی ، اثرات زیست محیطی کمتری را ایجاد می کنند در حالی که ظاهر ، احساس و لمس جذابی دارند.

به سمت مواد بسته بندی مبتنی بر زیست

کاهش تأثیرات زیست محیطی بسته بندی از اولین مراحل زندگی آن آغاز می شود. به طور خاص ، استخراج مواد مبتنی بر فسیل عامل مهمی در تغییرات آب و هوایی است. استفاده از گزینه های تجدید پذیر و مبتنی بر زیست می تواند تفاوت چشمگیری ایجاد کند.

در DSM ، برای کمک به راه حل های بسته بندی مبتنی بر زیست ، ما Decovery® را توسعه دادیم ، طیف وسیعی از رزین های پوششی ساخته شده از موادی مانند پوست درخت و لوبیای کرچک که از منابع پایدار تهیه می شوند. این مواد طبیعی را می توان بسیار پایدارتر از مواد مبتنی بر سوخت فسیلی بدست آورد و استفاده کرد.

علاوه بر این ، همه این مواد با دقت توسط DSM انتخاب شده اند تا اطمینان حاصل کنند که به هیچ وجه با زنجیره غذایی رقابت ندارند.

از رزین های Decovery® برای تولید چسب های گیاهی ، آغازگرها ، جوهرها و پوشش های بالا برای کاربردهای بسته بندی استفاده می شود. آنها با فناوری های اکریلیک ، یورتان ، پلی استر و ترکیبی سازگار هستند.

در واقع ، از رزین های Decovery® می توان برای تولید پوشش های کاملاً بیو در هنگام ترکیب با نشاسته و یا برای افزایش مقدار محتوای زیست محیطی در یک پوشش استفاده کرد. رزین ها به تسریع انتقال به سمت پوشش های گیاهی و گیاهی کمک می کنند. به عنوان مثال ، هنگام ترکیب جوهرها یا چسب های Decovery® با یک بسته بندی زیست محیطی ، مارک ها می توانند ۱۰۰٪ راه حل های بسته بندی مبتنی بر زیست را به بازار بیاورند.

این می تواند تأثیر زیست محیطی پوشش برای بسته بندی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. به عنوان مثال ، Decovery® SP-6400 XP می تواند اثر کربن یک پوشش را در مقایسه با رزین های معمولی بر پایه آب ۲۲٪ کاهش دهد. یک کیلوگرم Decovery® SP-6400 XP تقریباً ۰٫۳ کیلوگرم در CO2 صرفه جویی می کند.

با مصرف حدود ۴۸ کیلو تن در بازار ، این بدان معنی است که Decovery® SP-6400 XP می تواند ۱۵ کیلو تن CO2 در سال صرفه جویی کند – معادل رشد ۲۴۸،۰۰۰ درخت برای ده سال. این مزایا با تجزیه و تحلیل چرخه زندگی (LCA) و تجزیه و تحلیل C14 پشتیبانی می شود. فرمول سازها و تولیدکنندگان بسته بندی می توانند از این داده ها برای انجام تجزیه و تحلیل های مشابه برای خود پوشش ها استفاده کنند.

در یک بازار جداگانه ، ما همچنین پوشش های پایه دانه را به عنوان بخشی از سرمایه گذاری مشترک با آمولیکس ، توسعه دهنده راه حل های مبتنی بر نشاسته برای کاربردهای صنعتی ، توسعه داده ایم. از این پوشش ها می توان برای تولید چسب های بسته بندی زیست تجزیه پذیر ، آغازگرها ، جوهرها و پوشش های رویی استفاده کرد که پیوند زدایی را در فرآیند بازیافت امکان پذیر می کند. این امکان کمپوست سازی و تجزیه بیولوژیکی بدون ریزپلاستیک را فراهم می کند.

چاپ ایمن و سالم ، بسته بندی ایمن و سالم

با این حال ، فقط مواد اولیه بسته بندی نیستند که اثرات مخربی بر محیط زیست می گذارند. فرآیندهای چاپ نیز می توانند تأثیر قابل توجهی داشته باشند. به همین ترتیب ، هنگام انتخاب آغازگرها ، جوهرها ، پوشش های رویی و لینک دهنده های عرضی برای چاپ در برنامه های بسته بندی ، تولیدکنندگان باید اطمینان حاصل کنند که یک محیط چاپی ایمن را ایجاد می کنند. این ممکن است گاهی چالش برانگیز باشد.

به طور خاص ، لینک دهنده های متقابل آزیریدین معمولاً دارای پروفایل سمیت ژنی بالا هستند ، به عنوان یک نتیجه از واکنش بالا در پشت عملکرد عملکردی قوی آنها. این امر سلامتی افرادی را که با آنها دست به گریبان هستند ، به خطر می اندازد و همچنین حیوانات وحشی و محیط زیست وسیع تری را هنگام رسیدن لینک دهنده ها به آبراه ها تهدید می کند.

یک راه حل استفاده از لینک دهنده با مسمومیت کم است. با این حال ، پیوندهای متقابل ایمن تر ، مانند کاربدییمیدها ، معمولاً در ارائه سطح عملکرد عملکردی مورد نیاز ، به ویژه در مورد خراش و مقاومت شیمیایی ، ناکام می مانند. اتصالات عرضی به مقاومت در برابر مالش کمک می کنند.

بسته بندی و برچسب ها در اصطکاک مداوم یکدیگر هستند ، مثالی که می بینید این بطری های نوشابه است. مثالی دیگر؛ جوهر روی یک کیسه پلاستیکی ، شما این را نمی خواهید روی دستان خود بگذارید.

برای مقابله با این چالش ، DSM یک خانواده محصول کراس لینکر با سمیت کم برای سیستم های پوشش دهی آب ایجاد کرد: NeoAdd ™ PAX. این لینک دهنده عرضی به عنوان آزیریدین پلیمری ، از مزایای واکنش و عملکرد بالا در آزیریدین های سنتی برخوردار است ، در حالی که ساختار شیمیایی منحصر به فرد آن را غیر ژنوتیک می کند. به این ترتیب ، مقاومت بسیار خوبی در برابر خراش و شیمیایی در پوشش ها ، جوهرها و لاک های چاپی بیش از حد برای بسته بندی ، بدون به خطر انداختن سلامت افراد یا محیط ایجاد می کند.

در حقیقت ، NeoAdd ™ PAX فقط حداقل برچسب گذاری را دارد که معمولاً با کاربدییمیدها مرتبط است و یکی از برچسب های ایمنی آن به جای خود آزیریدین به حلال تحویل مربوط می شود. همچنین مزایای اضافی نیز دارد.

به طور خاص ، در دمای اتاق به صورت متقاطع متصل می شود ، نیاز به اتصال را از بین می برد و چسبندگی بسیار خوبی را به طیف گسترده ای از بسترها ارائه می دهد. علاوه بر این ، عمر آن قابل حمل تا هفت روز است (بسته به PH) و کاملاً مطابق با REACH است. از این طریق ، می تواند یک راه حل موثر برای چاپ ایمن تر و پایدارتر برای بخش بسته بندی ارائه دهد.

تک مواد: کلید بسته بندی دایره ای است

اما این اغلب پایان عمر بسته بندی است – وقتی که به محل دفن زباله ارسال می شود یا سوزانده می شود – جایی که بیشترین تأثیر زیست محیطی اتفاق می افتد. برای ایجاد آینده ای بسته بندی واقعاً پایدار ، تولیدکنندگان باید راه حل های حلقوی بیشتری ارائه دهند. استفاده مجدد و بازیافت قسمت عمده ای از این امر است. در واقع ، بسته بندی های قابل بازیافت دیگر “داشتن خوبی” نیستند ، بلکه ضروری هستند.

با این حال ، دستیابی به قابلیت بازیافت می تواند برای تولیدکنندگان بسته بندی چالش برانگیز باشد ، به ویژه هنگامی که صحبت از بسته بندی سد انعطاف پذیر می شود ، مانند کیسه های روتکر و فیلم های چند لایه چند لایه. غالباً ، بازیافت این بسته بندی مستلزم جداسازی چندین لایه از پلیمرها و ورقه های فلزی است که می تواند گران یا غیر عملی باشد. برای تسهیل سطوح بالاتر بازیافت ، تولیدکنندگان با چالش ساده بسته بندی مانع انعطاف پذیر خود روبرو هستند.

راه حل های تک ماده یک روش امیدوار کننده برای رفع این چالش است. یک ماده منفرد عمدتا شامل یک نوع ماده است مانند پلی اتیلن (PE ، LDPE ، LLDPE ، HDPE) ، پلی پروپیلن (PP) ، پلی استر (PET) یا کاغذ. برای پلاستیک ها ، این به طور معمول بیش از ۹۰٪ از یک نوع پلیمر است ، که شامل هر نوع چسب ، مواد افزودنی و جوهر است. از آنجا که حاوی درجه های پلیمری یکسان یا بسیار مشابه است ، بسته بندی تک ماده می تواند به عنوان یک ماده واحد بازیافت شود.

مانند همه بسته بندی ها ، بسته بندی های تک ماده باید عملکرد مانع کافی برای حفظ مواد غذایی و سایر محصولات فاسدشدنی را داشته باشند. متأسفانه ، بسیاری از راه حل های سنتی بسته بندی تک ماده یا مواد کم مصرف ، خصوصاً در بسته بندی های انعطاف پذیر ، که اغلب به استفاده از چندین لایه متکی هستند ، قادر به ارائه این مسئله نیستند.

طیف وسیعی از پوشش ها برای طیف وسیعی از خصوصیات

یک راه حل موثر برای این کار استفاده از لایه های پوششی برای بهبود خواص مانع است. اگر نسبت این پوشش ها به ۵٪ از وزن کل ساختار فیلم محدود شود ، مواد همچنان به عنوان ماده تک طبقه بندی می شوند و قابل بازیافت هستند. این لایه ها از ویژگی های مانع بسته بندی فیلم در برابر خراشیدن ، چگالش یا دمای شدید در حین حمل و نقل یا حمل و نقل محافظت می کنند. آنها همچنین می توانند چندین ویژگی مهم دیگر را نیز تحویل دهند.

به عنوان مثال ، پوشش های اکریلیک می توانند قابلیت درزگیری داشته باشند که برای ماندگاری محصول بسیار مهم است ، به ویژه در بسته بندی های خلا vac یا گاز. شکست در مهر و موم می تواند عملکرد مانع بسته بندی را از بین ببرد. با این حال ، ارائه عملکرد سد قوی در کنار مهر و موم خوب می تواند دشوار باشد.

به طور خاص ، لایه های بیرونی فیلم ها باید بتوانند در برابر درجه حرارت بالای فک های مهر و موم کننده مقاومت کنند. برای رسیدن به این هدف از پوشش های اکریلیک ۰٫۸-۱٫۰g / m2 (خشک) استفاده می شود و مخصوصاً برای مواد بسته بندی مواد غذایی منعطف مناسب است.

لایه های پوشش قابل انعطاف پذیری در اثر حرارت همچنین امکان بسته شدن مواد بسته بندی مواد غذایی بر روی فیلم پلی پروپیلن و پلی استر (BOPP و BOPET) کشیده ، محور دو محور را فراهم می کنند. این به تولیدکنندگان بسته بندی این امکان را می دهد تا به قدرت لازم و چسبندگی سازگار برسند. به طور معمول ، این لایه ها ۰٫۱-۰٫۲g / m2 هستند. علاوه بر این ، پرایمرها همیشه با لایه های پوششی قابل حرارت پذیر هستند.

پوشش هایی که موانع ایجاد عطر و بو ایجاد می کنند ، نقش مهم دیگری در محلول های تک ماده ای برای بسته بندی مواد غذایی دارند. برخی از محصولات غذایی مانند شکلات باید از برداشت بوهای خارجی که به طعم آنها آسیب می زند جلوگیری شود. برای دیگران مانند قهوه و ادویه جات مهم است که رایحه خود را حفظ کنند. به طور معمول ، فیلم BOPP بدون روکش عطر و طعم کافی را ایجاد نمی کند. و همچنین اکثر رزینهای مهر و موم استاندارد ، بنابراین باید از رزینهای مخصوص پوشش استفاده شود.

لایه های اضافی پوشش همچنین می تواند از مهاجرت روغن معدنی در بسته بندی مواد غذایی محافظت کند. مهاجرت آلاینده ها از بسته بندی به مواد غذایی در بسته بندی های تاشو تابلو کاملاً مشهور است ، اما در بسته بندی های انعطاف پذیر نیز خطری ایجاد می کند.

به طور خاص ، شناخته شده است که انتقال روغن معدنی از چاپ در قسمت جلوی بسته بندی باعث آلودگی محصولات غذایی خشک مانند غلات ، ماکارونی و برنج می شود – و برخی از این روغن ها به عنوان مواد سرطان زا طبقه بندی می شوند. PE و BOPP موانع کافی روغن معدنی را تشکیل نمی دهند ، بنابراین تولید کنندگان بسته بندی برای ایمن نگه داشتن غذا باید از لایه های اضافی استفاده کنند.

در مواد لمینیت ، چسب ها نیز نقش مهمی در بهینه سازی بسته بندی محیطی که از آن استفاده می شود ، دارند. آنها می توانند چسب های لاتکس پلی اورتان ، اکریلیک یا لاستیک طبیعی ، یا لایه های کراوات غیر PE یا غیر PP باشند. رعایت حداکثر محدودیت وزن پوشش به ویژه در چسبها برای جلوگیری از تشکیل ژل در هنگام اکستروژن ، که کیفیت بازیافت را کاهش می دهد و فیلترهای صفحه روی خط اکستروژن را مسدود می کند ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

از شش لایه به چهار لایه

برای پاسخگویی به نیاز روزافزون به بسته بندی های قابل بازیافت – و بنابراین ، برای راه حل های تک ماده با کارایی بالا – DSM چندین رزین پوششی تولید کرده است که این ویژگی ها را فراهم می کند. آنها پوشش های نازک و کاربردی تشکیل می دهند که برای بسیاری از برنامه ها از جمله بسته بندی انعطاف پذیر و فیلم مناسب هستند. مطابق با دستورالعمل های Ceflex ، این پوشش ها می توانند جایگزین لایه های ضخیم تر مواد شوند تا اطمینان حاصل شود که بسته بندی های انعطاف پذیر و فیلم هنوز هم می توانند بازیافت و استفاده مجدد شوند.

نمونه کارها از مواد تک ماده ما شامل رزین هایی برای لایه ها از جمله آغازگرها ، پوشش های رویی و چسب های لمینیت است. این رزین ها با ایجاد قابلیت درزگیر بودن ، مقاومت در برابر حرارت و محافظت در برابر بو و روغن های معدنی عملکرد سدی قوی را ارائه می دهند.

آنها همچنین مجموعه ای از خصوصیات کلیدی اضافی را ارائه می دهند ، از جمله ضد انسداد ، چسبندگی ، قابلیت چاپ ، شفافیت ، افزایش سطح و انطباق با مواد غذایی. می توان از آنها در طیف وسیعی از بسترهای فیلم و بسته بندی انعطاف پذیر ، از جمله BOPP ، BOPE ، BOPET و اسید پلی لاکتیک (PLA) استفاده کرد.

با استفاده از این محلول های تک ماده ، می توان تعداد لایه های یک تکه بسته بندی انعطاف پذیر مانند یک بسته تراشه را از شش به چهار کاهش داد. ساختار شش لایه معمولاً شامل یک لایه مهر و موم پلی اتیلن پروپیلن یا پلی پروپیلن (CPP) ، یک چسب ، یک لایه داخلی آلومینیوم ، یک لایه چسب دوم ، جوهر و یک لایه سطحی PET یا OPP است.

در مقابل ، یک ساختار چهار لایه با استفاده از محلولهای تک ماده ما می تواند شامل یک لایه آب بندی ، فیلم BOPP ، یک لایه اکسید آلومینیوم محافظ ، یک لایه قابل انعطاف و جوهر باشد. به این ترتیب ، این راه حل ها نه تنها برای بسته بندی های قابل بازیافت ، بلکه برای صنعت بسته بندی دایره ای شکل ، امکانات جدیدی را ایجاد می کنند.

آینده بسته بندی پایدار در پیش است

از مراحل تولید تا چاپ و پایان عمر ، همه این نوآوری ها می توانند به ارائه جهانی از بسته بندی های پایدار کمک کنند. در واقع ، باید ترکیبی از راه حل ها برای بهبود تأثیرات زیست محیطی بسته بندی در هر مرحله از چرخه عمر آن استفاده شود. برای این منظور ، شرکت ها باید در سراسر زنجیره ارزش برای تحویل مواد بسته بندی تجدید پذیر ، فرآیندهای چاپ ایمن و اجزای طراحی شده برای قابلیت بازیافت همکاری کنند.

در DSM ، ما به طور مستمر در حال توسعه راه حل های اضافی از طریق برنامه اصلی تحقیق هستیم و به طور فعال به دنبال فرصت های ایجاد مشترک با شرکا و مشتریان در بخش بسته بندی هستیم. بیش از همه ، واضح است که با توسعه هرچه بیشتر فناوری های امیدوار کننده ، آینده بسته بندی مطمئناً امکان پذیر است.

مهتاب موید