Biyopolimerlerin kullanılması

Sürdürülebilir paketleme malzemelerinin geliştirilmesine gelince, biyopolimerler de alternatif olarak değerlendirilmektedir. “Biyopolimerler” terimi iki malzeme sınıfından oluşur: ilk önce PLA veya PHA gibi yenilenebilir hammaddelerden üretilen polimerler. Bu polimerler biyolojik olarak doğada parçalanabilir. İkinci malzeme sınıfı, tamamen veya kısmen yenilenebilir kaynaklardan üretilebilen, ancak biyolojik olarak doğada parçalanamayan, PET veya PE gibi polimerleri içerir.

Mevcut bilgilere dayanarak, termoplastik PLA; yenilenebilir kaynaklı biyopolimerlerden yapılmış termoform paketler üretilmesindeki en pratik alternatiftir. Ancak, bariyer özelliklerinin sınırlı ve darbeye dayanıklılık yeteneğinin düşük olması nedeniyle bu malzemeden üretilen termoform paketler için uygulamalar sınırlıdır. Bu malzemeden üretilen paketler, taze meyve ve sebze sektörlerinde sıklıkla kullanılır. Biyopolimerlerin bütünsel bir şekilde değerlendirilmesi için, sadece fiyat ve bulunabilirlik gibi ekonomik yönleri değil, aynı zamanda bu malzemelerin kullanım ömrü sonunda geri dönüştürülebilirliklerinin de göz önünde bulundurulması önemlidir. Bu malzemeler hakkında yeterli tüketici eğitimi olmaması ve entegre yok etme sistemlerinin bulunmaması durumunda, bu malzemeleri bileşenlerine tamamen ayırmak henüz pratik değildir. Bu, biyolojik olarak doğada çözünebilen polimerlerin, endüstriyel gübreleştirme tesisleri yerine geleneksel plastikler için geri dönüşüm akışına beslendiği durumlara yol açabilir.

PP veya APET'ten yapılmış malzemeler

Başka bir yaklaşım, sadece bir malzemeden, yani mono malzemelerden oluşan paketlerin geliştirilmesidir. Bu malzemeler, daha sonra belirli bir kapalı döngü sistemine geri beslenebilir. Bugünün bakış açısına göre, bu çözüm için ana adaylar PP (polipropilen) ve APET'dir (amorf polietilen tereftalat).

Gıda ürünlerini paketlemek için tekli malzemeler kullanıldığında, daha önce kullanılmış olan kompozit malzemelerle karşılaştırıldığında; bariyer özelliklerinde meydana gelen değişimin ve bunun paketlenmiş ürün üzerindeki etkilerinin dikkate alınması önemlidir. Yapıştırma katmanı gibi fonksiyonel katmanlardaki bir azalmanın, malzemelerin işlenme parametre aralığını değiştirebileceği de belirtilmelidir. Bu, makinedeki çalışma parametrelerinin ayarlanması gerektiği anlamına gelir.

Paketleme malzemesinin hacmi, ısı ile şekillendirilebilir(termoform) daha ince filmler kullanılarak da azaltılabilir. Düşük kalınlıklarına rağmen karşılaştırılabilir bariyer özelliklerine sahip malzemeler kullanılabilir ve bunlar daha kalın malzemelerle aynı ürün korumasını sağlar. Uygun bir paket tasarımı kullanılarak, tıpkı daha kalın malzemelerle yapılan işlemede olduğu gibi aynı sertlik ve paket işlevselliği elde edilebilir. Bu tasarım özellikleri, paketin yan duvarlarında dengeleyici olukların kullanılmasının yanı sıra köşeler ve paket tabanındaki şeklin değiştirilmesini içerir.

Başka bir özellik, termoform paketleme sırasında kullanılan formlandırma işlemidir. Alternatif formlama yöntemleri kullanılarak, formlama kalıbındaki malzeme akışı optimize edilebilir. Bu da daha ince malzemelerin, ürünün korunmasından ödün verilmeden kullanılabileceği anlamına gelir. Burada örneğin, plug assist-maçalı veya explosive-patlamalı formlama yöntemleri kullanılır. Patlamalı formlamada, film materyali standart bir formlama sisteminden daha hızlı ve eşit bir şekilde dağıtıldığından, formlama kalıbında hızlı basınç oluşturulması ile daha iyi bir formlama elde edilebilir. Patlamalı formlamanın, maça yardımı ile kombine edilmesiyle, bu pozitif etki daha da yükseltilebilir. Böylece aynı formlama kalitesi korunurken yüzde 20'ye kadar daha ince filmler kullanılabilir.