Udržateľné obalové riešenia

So spoločnosťou MULTIVAC splníte požiadavky na recyklovateľnosť a zníženie spotreby baliaceho materiálu

Udržateľné obalové riešenia

Materiály

Výrobcovia môžu na splnenie aktuálnych požiadaviek trhu ohľadom udržateľných baliacich riešení prispieť rôznymi konceptmi materiálov.

MULTIVAC PaperBoard

Sľubným začiatkom je vývoj konceptov pre balenia, ktoré sú založené na materiáloch, pre ktoré už existujú uzatvorené recyklačné kolobehy. Príkladom toho sú baliace riešenia založené na papierových vláknach, pretože papier sa po použití dá odovzdať do existujúceho kolobehu papiera. Aj keď sa tento materiál zlikviduje v normálnych baliacich odpadoch a nie v smetnom koši na papier, v moderných recyklačných zariadeniach sa dnes dokáže detegovať, jednodruhovo odobrať a odovzdať do príslušného kolobehu.

Spoločnosť MULTIVAC s produktom PaperBoard ponúka rôzne riešenia pre výrobu balení z materiálov založených na papierových vláknach. Baliace materiály, ktoré boli vyvinuté spolu s najväčšími výrobcami a ktoré spĺňajú požiadavky potravinárskeho priemyslu ohľadom bariérnej a ochrannej funkcie, sa dajú spracovávať so štandardnými strojmi. Pre výrobu balení MAP a povrchových balení zahŕňa portfólio nielen riešenia pre traysealery, ale aj pre hlbokoťažné baliace stroje. Baliace stroje sa pritom môžu dimenzovať individuálne na príslušné výkonové požiadavky zákazníkov.

Na traysealeroch sa tak môžu spracovávať buď balenia z kartónových kompozitov alebo kartónových prírezov, ktoré môže koncový zákazník po použití jednodruhovo oddeliť. Spoločnosť MULTIVAC ponúka na výrobu balení založených na papierových vláknach na hlbokoťažných strojoch tri rôzne riešenia. Na výrobu vákuových povrchových balení sa môžu použiť tvarovateľné papierové kompozity, ktoré sú dostupné v rôznych gramážach a s rôznymi funkčnými vrstvami. Ako podkladové materiály pre vákuové povrchové balenia sa môžu taktiež použiť aj kartónové kompozity z kotúča. Oba podkladové materiály môže koncový zákazník po použití oddeliť.

Okrem toho sme vyvinuli strojový koncept na spracovanie kartónových balení z monokartónu v hlbokoťažných baliacich strojoch. Tieto sa v hlbokoťažnom nástroji vybavia príslušnou plastovou zváracou vrstvou, proti ktorej sa môže zvariť príslušná povrchová fólia. Tento koncept umožňuje taktiež jednodruhovú separáciu obalových materiálov prostredníctvom koncového zákazníka.

Zistiť viac informácií

Použitie biopolymérov

Pri vývoji udržateľných balení sa ako alternatíva berú do úvahy aj takzvané biopolyméry. Výraz biopolyméry zahŕňa dve triedy materiálov: na jednej strane to sú polyméry, ktoré sa vyrábajú z dorastajúcich surovín, ako napríklad PLA alebo PHA. Tieto polyméry sú biologicky odbúrateľné. K tejto triede materiálov sa na druhej strane priraďujú aj polyméry, ktoré sa úplne alebo čiastočne môžu vyrábať z dorastajúcich zdrojov, avšak nie sú biologicky odbúrateľné, ako napríklad PET alebo PE.

Na výrobu hlbokoťažných balení z biopolymérov z dorastajúcich zdrojov patrí k bežným alternatívam podľa dnešného stavu poznatkov termoplast PLA. Na základe svojich nepatrných bariérnych vlastností, ako aj svojej nízkej pevnosti na ochranu proti nárazom sú však oblasti použitia hlbokoťažných balení z tohto materiálu limitované. Veľakrát sa používa iba v oblasti čerstvého ovocia a zeleniny. Pre komplexné posúdenie biopolymérov by sa okrem ekonomických aspektov, ku ktorým patrí cena a dostupnosť, mala posudzovať aj zužitkovateľnosť týchto materiálov na konci životného cyklu. Na základe chýbajúceho objasnenia konzumentom, ako aj chýbajúcich všeobecných systémov dnes ešte nie je predstaviteľná kompletne jednodruhová separácia týchto materiálov. Môže to viesť k tomu, že bio odbúrateľné polyméry sa odovzdávajú do recyklačného toku pre konvenčné plasty, namiesto odovzdania do priemyselných kompostovacích zariadení.

Materiály z PP alebo APET

Ďalším východiskovým bodom je vývoj balení, ktoré sa podľa možnosti skladajú iba z jedného materiálu, teda monomateriálov. Tieto sa potom zase môžu jednodruhovo odovzdať do príslušného kolobehu. Pre tento postup sa z dnešného pohľadu ponúkajú predovšetkým materiály z PP (polypropylénu) a APET (amorfného polyetyléntereftalátu).

Pri použití monomateriálov na balenie potravín sa však musí zohľadniť zmena bariérnych vlastností v porovnaní s doteraz použitými kompozitnými materiálmi, ako aj účinky na zabalený produkt. Okrem toho sa vplyvom vynechania funkčných vrstiev, ako napríklad zváracích vrstiev, zmení okno spracovania materiálov. To vedie k tomu, že sa musí prispôsobiť dimenzovanie parametrov spracovania.

PP – polypropylén

PP fólia je často používaným štandardným plastom na balenia. Tento materiál sa vyznačuje dobrými bariérnymi vlastnosťami, tepelnou odolnosťou a stabilitou. PP má zo všetkých štandardných plastov najmenšiu hustotu. Balenia z PP tým v porovnaní s ostatnými materiálmi vykazujú menšiu hmotnosť, čo je dôležitým aspektom pri udržateľnosti a ochrane životného prostredia. Spracovanie tohto materiálu v hlbokoťažných baliacich strojoch je však náročnejšie ako pri ostatných plastoch.

APET – polyetyléntereftalát

Vysoko priehľadný materiál APET presvedčí taktiež svojimi veľmi dobrými bariérnymi hodnotami voči vodnej pare a plynu. Je odolný proti olejom a tukom a môže sa používať v teplotných rozsahoch medzi –40 °C a +70 °C. Na balenie čerstvých produktov sa aktuálne namiesto kompozitných materiálov používajú balenia APET, ako aj iné monomateriály. Pre bezpečný výsledok balenia sa pritom používajú krycie fólie s tenkými zváracími médiami, ako napríklad zváracie laky.

Dizajny balení

Implementáciou inovatívnych konceptov balenia, napríklad nových tvarov balení, sa dá redukovať objem baliaceho materiálu a tým sa dá obmedziť plastový odpad.

Každé balenie by zásadne malo byť optimálne prispôsobené príslušnému produktu ohľadom svojho tvaru a veľkosti. Koncepty zmeny formátu od spoločnosti MULTIVAC zvýhodňujú rýchle, individuálne prispôsobenie formátov na skutočne potrebnú veľkosť balenia. Tým sa dá zabrániť nadmernému baleniu pri menších produktoch a ušetriť obalový materiál.

Pri hlbokoťažnom balení sa môže použitím tenších fólií znížiť objem baliaceho materiálu. Môžu sa na to použiť materiály, ktoré napriek svojej menšej hrúbke disponujú porovnateľnými bariérnymi vlastnosťami a tým zaručujú rovnakú ochranu produktu ako hrubšie materiály. Pomocou vhodného dizajnu balenia sa dajú dosiahnuť rovnaké trvanlivosti a funkčnosti balenia ako pri spracovaní hrubších materiálov. Okrem iného sa to dosahuje prostredníctvom použitia stabilizujúcich rebier na bočných stenách balení, rovnako ako prostredníctvom adaptovaného formovania v rohoch, ako aj na dne balenia.

Ďalší aspekt sa týka procesu formovania počas hlbokoťažného balenia. Použitím alternatívnych spôsobov formovania sa môže optimalizovať tok materiálu vo formovacom nástroji, čím sa zase môžu na balenia spracovať tenšie materiály – bez straty ochrany produktu. Tu sa napríklad používa takzvané razidlové tvarovanie alebo explozívne tvarovanie. Pri explozívnom tvarovaní sa tak prostredníctvom plynulého nárastu tlaku v hlbokoťažnom nástroji dá dosiahnuť lepšie vytvarovanie, pretože materiál fólie sa rozdeľuje rovnomernejšie a rýchlejšie ako pri štandardnom formovacom systéme. Prostredníctvom kombinácie explozívneho tvarovania s podporou razidla sa tieto pozitívne efekty dajú ešte zosilniť – pri rovnakej kvalite formovania sa tým môžu použiť fólie, ktoré sú tenšie až o 20 percent.

Pri výrobe vákuových povrchových balení sa používajú materiály, ktoré napriek svojej nepatrnej hustote vykazujú optimálne bariérne vlastnosti a tým prispievajú k optimálnej trvanlivosti produktu. Pri kombinácii povrchovej fólie s podkladovými materiálmi z papierových vlákien sa okrem toho môže veľká časť balenia odovzdať do recyklačného toku, potom čo sa PE zváracia vrstva uvoľnila z papierového nosiča.

Zistiť viac informácií

Ak sa posudzuje takzvané skladacie balenie, tak toto môže byť, napríklad pri balení krájaných údenín alebo syra, atraktívnou alternatívou voči bežným hlbokoťažným baleniam z tvrdej fólie – pri značne menšom objeme. Ďalšou, adekvátnou možnosťou na obmedzenie obalových materiálov je spracovanie penových materiálov, ktoré na základe svojej menšej hustoty zaručujú omnoho menšie množstvo použitého plastu. V dnešnej dobe sú dostupné mechanicky spenené fólie APET, ktorých plošná hmotnosť je približne 25 percent z kompaktných fólií.

Technológie spracovania

Použitím inovatívnych technológií spracovania sa môže redukovať baliaci materiál.

Redukovanie fóliového odpadu

V hlbokoťažnom procese zaručujú bočné pásy presné vedenie hlbokoťažnej fólie, ako aj hotových a naplnených balení až po ich rozjednotenie na konci procesu. Na zabezpečenie vysokej kvality, ako aj minimálneho výkonu musia mať bočné pásy minimálnu šírku, ktorá v neposlednom rade zabezpečuje aj dodržanie odsávacích priečnych rezov vo zváracom nástroji a tým minimálne časy odsávania a plnenia plynom.
S novou generáciou nástrojov pre hlbokoťažný baliaci stroj RX 4.0, nazývaných X-tools, sa môžu bočné pásy, ktoré sú potrebné na vedenie hlbokoťažnej fólie v procese balenia, zmenšiť z 19,5 na 15 mm, a síce bez strát výkonu v procese balenia.

Redukovanie plochy fólie

Zvarový spoj pri hlbokoťažných baleniach má obvykle šírku 5 mm. Jeho zmenšením na 3 mm sa dajú dosiahnuť výrazné úspory pri ploche fólie, ktorá je potrebná na výrobu balení. Inovatívne nástroje pritom zaručujú maximálnu kvalitu zvarového spoja.

Ďalšie zmenšenie šírok zvarových prehybov v smere chodu stroja sa dá dosiahnuť použitím servomotoricky prevádzkovaných posuvných jednotiek vo zváracích a rezacích staniciach.

Na výrobu balení s väčšími polomermi je bezpodmienečné použitie dierovacieho nástroja pásov. V štandardnej konfigurácii nástroja sú preto medzi baleniami priečne k smeru chodu stroja plánované mostíky so šírkou 5 mm.

Na redukovanie šírky mostíka priečne k smeru chodu stroja sa môže použiť segmentovaný rezací nástroj, čím sa môže šírka mostíka znížiť na 3 mm. Ďalšia optimalizácia spotreby materiálu sa dá dosiahnuť kombináciou segmentovaného rezacieho nástroja s hore uvedenými technológiami; investície na to potrebné sa dajú veľmi rýchlo amortizovať prostredníctvom značných úspor materiálu.

Spoločnosť MULTIVAC ponúka na výrobu obrysových balení inovatívne rezacie nástroje, ktoré zaručujú maximálne bezodpadové rezanie, ako napríklad formovacia a obrysová rezačka BAS 20, prostredníctvom ktorej sa značne minimalizuje odpad. Kompletné rezacie nástroje taktiež prispievajú k tomu, aby sa mriežky z razenia vznikajúce pri výrobe obrysových balení zmenšili na polovicu.