По мере ужесточения глобальных норм в сфере упаковки и перехода брендов к целям циркулярной экономики, упаковка из одного материала стала одной из важнейших инноваций в отрасли гибкой упаковки.
В отличие от традиционных многослойных ламинатов, мономатериальные конструкции предназначены для изготовления из одного отдельное семейство полимеров, что значительно упрощает их переработку в рамках существующих потоков отходов.
В данном руководстве изложено всё, что нужно знать о мономатериальной упаковке — от её структуры и принципов переработки до областей применения в промышленности и рекомендаций по проектированию.
1. Что такое мономатериальная упаковка?
Упаковка из одного материала означает конструкции гибкой упаковки, изготовленные преимущественно из одного вида полимера, чаще всего:
- PE (конструкции на основе полиэтилена)
- ПП (конструкции на основе полипропилена)
Вместо того чтобы комбинировать несколько несовместимых материалов (таких как ПЭТ + АЛУ + ПЭ), конструкции из одного материала призваны обеспечить однородность материала во всех слоях.
К типичным структурам относятся:
- Пакеты, полностью изготовленные из полиэтилена (PE/PE/PE)
- Упаковочные пленки, полностью изготовленные из полипропилена (ламинаты на основе полипропилена)
- Мономатериальные полиэтиленовые конструкции с высокими барьерными свойствами
2. Почему традиционную многослойную упаковку сложно переработать
Обычная гибкая упаковка часто состоит из нескольких функциональных слоев:
- ПЭТ для печати
- Алюминиевая фольга для создания барьера
- Нейлон для обеспечения устойчивости к проколам
- PE для герметизации
Хотя эта конструкция и демонстрирует хорошие технические характеристики, она создает серьезные проблемы с переработкой:
2.1 Смешивание несовместимых материалов
Различные полимеры невозможно эффективно разделить в процессе переработки.
2.2 Барьеры при клеевом ламинировании
Прочные соединительные слои предотвращают механическое отслоение.
2.3 Продукция из вторичного сырья с низкой стоимостью
Смешанные полимеры приводят к получению гранул вторичной переработки пониженного качества, с ограниченными возможностями применения.
2.4 Загрязнение потока отходов
Многослойные пленки создают проблемы для стандартных систем переработки полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП).
3. Почему однокомпонентную упаковку проще переработать
Основное преимущество однокомпонентной упаковки заключается в следующем:
Это позволяет привести дизайн упаковки в соответствие с тем, как на самом деле функционируют реальные системы переработки отходов.
3.1 Совместимость потоков отходов, состоящих из одного полимера
Упаковка, изготовленная из одного материала, может напрямую поступать:
- Поток переработки полиэтилена
- Поток переработки полипропилена
Разделение не требуется.
3.2 Повышение эффективности переработки
Поскольку материалы являются однородными:
- Выход при переработке выше
- Сложность сортировки снижается
- Снижение энергопотребления при переработке
3.3 Переработанная смола более высокого качества
Использование одного материала приводит к следующим результатам:
- Более стабильные свойства полимера
- Более высокий потенциал повторного использования
- Возможность возобновления циклов производства упаковки
3.4 Снижение затрат на систему для предприятий по переработке отходов
Предприятия по переработке отходов получают следующие преимущества:
- Упрощённая сортировка
- Снижение риска загрязнения
- Более быстрые циклы обработки
3.5 Соблюдение международных нормативных требований
Упаковка из одного материала способствует соблюдению следующих требований:
- Регламент ЕС о упаковке и отходах упаковки (PPWR)
- Системы расширенной ответственности производителей (EPR)
- Руководства по проектированию с учетом возможности вторичной переработки в США и ЕС
4. Техническая задача: сможет ли мономатериал обеспечить аналогичные эксплуатационные характеристики?
Распространенное заблуждение заключается в том, что использование однокомпонентной упаковки приводит к снижению эксплуатационных характеристик.
Современная технология производства гибкой упаковки в значительной степени решила эту проблему.
4.1 Технология изготовления мономатериалов с высокими барьерными свойствами
К передовым решениям относятся:
- Барьерные слои на основе EVOH (интеграция с низким содержанием)
- Барьерные пленки, полученные методом соэкструзии
- Покрытия, повышающие барьерные свойства в отношении кислорода и влаги
4.2 Оптимизация конструкции
Специально разработанные пленочные конструкции позволяют улучшить:
- Устойчивость к проколам
- Прочность уплотнения
- Гибкость для автоматизированных линий розлива
4.3 Замена конструкций из алюминиевой фольги
Пленки из полиэтилена (ПЭ) или полипропилена (ПП) с высокими барьерными свойствами могут заменить:
- Ламинаты из ПЭТ/Алюминия/ПЭ
- Барьерные структуры на основе нейлона
5. Основные аспекты проектирования однокомпонентной упаковки
Чтобы обеспечить как возможность вторичной переработки, так и высокие эксплуатационные характеристики, дизайн упаковки необходимо тщательно оптимизировать:
5.1 Стратегия сокращения количества слоев
Чем меньше несовместимых слоев, тем выше показатель пригодности к вторичной переработке
5.2 Выбор чернил и покрытий
Системы печати должны быть совместимы с процессами переработки отходов
5.3 Минимизация количества клея
Предпочтительно использовать клеи с низким уровнем воздействия на окружающую среду или ламинирование без растворителей
5.4 Совместимость уплотнений
Обеспечить герметичность упаковки, изготовленной из одного материала, без ущерба для срока хранения
5.5 Соотношение между барьером и производительностью
Конструкция в зависимости от типа продукта (сухие корма и продукты с высоким содержанием влаги)
6. Области применения гибкой упаковки из одного материала
Решения на основе одного материала всё чаще применяются в различных отраслях промышленности:
- Упаковка для снеков
- Упаковка для кофе и чая
- Пакеты для замороженных продуктов
- Упаковка кормов для домашних животных
- Товары для дома и средства для уборки
- Конверты для доставки товаров при электронной коммерции
- Саше с средствами личной гигиены и косметикой
7. Тенденции рынка: почему использование одного материала становится мировым стандартом
Переход к использованию упаковки из одного материала обусловлен тремя основными факторами:
7.1 Регуляторное давление
Правительства внедряют политику «переработки на этапе проектирования».
7.2 Обязательства бренда в области устойчивого развития
Мировые бренды товаров повседневного спроса берут на себя следующие обязательства:
- Упаковка 100%, пригодная для вторичной переработки
- Сокращение использования первичного пластика
- Соблюдение требований к отчетности в области ESG
7.3 Реальное состояние инфраструктуры переработки отходов
Большинство систем переработки отходов оптимизированы для потоки одного вида сырья, а не многослойные композиты.
8. Однокомпонентная упаковка и многослойная упаковка
| Особенность | Из одного материала | Многослойные ламинаты |
|---|---|---|
| Возможность вторичной переработки | Высокий | Низкий |
| Сложность сортировки | Низкий | Высокий |
| Характеристики барьера | Средний–высокий | Очень высокий |
| Экономическая эффективность (переработка отходов) | Высокий | Низкий |
| Соблюдение нормативных требований | Сильный | Ослабление |
9. Как «Stanley Package» способствует разработке мономатериальной упаковки
В качестве Производитель гибкой упаковки на заказ, основанный в 1998 году, Пакет Stanley предоставляет расширенные решения для упаковочных пакетов и рулонной упаковочной пленки для международных брендов, переходящих на системы упаковки, пригодные для вторичной переработки и отвечающие принципам устойчивого развития. Компания Stanley Package предлагает:
- Усовершенствованные конструкции пакетов из одного материала
- Упаковочная пленка для рулонного материала с высокими барьерными свойствами
- Индивидуальные решения в области гибкой упаковки по схемам OEM/ODM
- Высокоточное производство с применением строгих систем контроля качества
- Масштабируемое производство для мировых брендов
Мы помогаем брендам перейти от традиционных многоуровневых структур к пригодные к вторичной переработке высокоэффективные мономатериальные упаковочные системы не снижая при этом эффективности производства или срока хранения.
