استخدام البوليميرات الحيوية

عند إنتاج العبوات الدائمة، تتم أيضًا مراعاة ما يُطلق عليه "البوليميرات الحيوية" كبديل. يتضمن مصطلح "البوليميرات الحيوية" صنفين من المواد: أحدهما البوليميرات المصنَّعة من مواد خام متجددة مثل PLA (حمض البولي لاكتيك) أو PHA (بولي هيدروكسي الكانوات). والبوليميرات هذه تتحلل حيويًا. وعلى الجانب الآخر، يتم تخصيص البوليميرات أيضًا لهذا الصنف من المواد التي يمكن تصنيعها كليًا أو جزئيًا من موارد متجددة ولكنها غير قابلة للتحلل حيويًا مثل PET (بولي إيثيلين التيرفثالات) أو PE (البولي الإيثيلين). 

ولإنتاج العبوات عميقة السحب المصنَّعة من البوليميرات الحيوية من موارد متجددة، يُعتبر بولي هيدروكسي الكانوات أحد البدائل الشائعة وفقًا للمعلومات الحالية المتوفرة بشأن اللدائن الحرارية. ومجالات استخدام العبوات عميقة السحب المصنَّعة من هذه المادة محدودة بسبب ضعف خصائص الإحكام وكذلك انخفاض قوة تأثير الشد الخاصة بها، وفي كثير من الأحيان يتم استخدامها فقط في مجال الفواكه الطازجة والخضروات. بالنسبة للتقييم الشامل للبوليميرات الحيوية، فضلاً عن الجوانب الاقتصادية التي تشمل السعر والتوفر، ينبغي أيضًا النظر في إمكانية إعادة تدوير هذه المواد في نهاية دورة الحياة. ونظرًا لغياب توعية المستهلكين وكذلك غياب الأنظمة المتكاملة، لا يمكن حاليًا توضيح عملية فصل هذه المواد حسب النوع بالكامل. ويمكن أن يؤدي هذا إلى تغذية عملية إعادة تدوير المواد البلاستيكية التقليدية بالبوليميرات بدلاً من وحدات التسميد الصناعية.

المواد المصنَّعة من البولي بروبلين أو بولي إيثيلين التيرفثالات اللابلوري

توجد طريقة أخرى وهي إنتاج العبوات المصنَّعة من مادة واحدة، أي "المادة أحادية البنية". وبالتالي، يمكن تغذية الدورة المناسبة بهذه المواد حسب النوع. ومن وجهة النظر الحالية، فإن المواد المصنَّعة من PP (البولي بروبلين) وAPET (بولي إيثيلين التيرفثالات اللابلوري) بصفة خاصة متاحة لهذه العملية.

عند استخدام المواد أحادية البنية لتغليف المواد الغذائية، يجب بالرغم من ذلك مراعاة تغير خصائص الإحكام مقارنة بالمواد المركّبة المستخدمة مسبقًا وكذلك التأثيرات على المنتج المغلَّف. وعلاوة على ذلك، يمكن تغيير نافذة معالجة المواد من خلال إزالة الطبقات الوظيفية مثل طبقات الإحكام. وهذا بدوره يؤدي إلى ضرورة تعديل تصميم مُعامِلات المعالجة.

عند التغليف بالسحب العميق، يمكن تقليل حجم مواد التغليف بفضل استخدام الرقائق الأكثر رقة. ولهذا الغرض، يمكن استخدام المواد التي لها خصائص إحكام مماثلة بالرغم من سمكها الأصغر، وبالتالي تضمن حماية المنتج نفسها مثل المواد الأكثر سُمكًا. وبفضل تصميم العبوة المناسب، يمكن تحقيق ميزات المتانة والتغليف نفسها كما في معالجة المواد الأكثر سُمكًا. ويتحقق ذلك بأمور من بينها استخدام الأضلاع الثابتة على الألواح الجانبية للعبوات، وكذلك من خلال التصميم المعدَّل على الزوايا وعلى قاعدة العبوة. ويتعلق الجانب الآخر بعملية التشكيل أثناء التغليف بالسحب العميق. من خلال استخدام عمليات التشكيل البديلة، يمكن تحسين تدفق المواد في أداة التشكيل، مما يتيح بدوره معالجة المواد الأكثر رقة في عبوات دون فقدان حماية المنتج. ويتم هنا على سبيل المثال استخدام ما يُطلق عليه التشكيل بالمدقة أو التشكيل الانفجاري. وبالتالي، في التشكيل الانفجاري يمكن من خلال تزايد الضغط سريعًا في أداة السحب العميق تحقيق شكل أفضل لأن مادة الرقاقة موزعة بمزيد من التساوي والسرعة مقارنة بنظام التشكيل قياسي. جدير بالذكر أن الجمع بين التشكيل الانفجاري والمساعدة باستخدام المدقة يمكن أن يضاعف من التأثيرات الإيجابية هذه، وبهذا يمكن استخدام رقائق أكثر رقة بنسبة تصل إلى 20% مع الحفاظ على جودة التشكيل.