Trvale udržitelná obalová řešení

MULTIVAC splňuje požadavky na recyklovatelnost a snižování spotřeby obalového materiálu

Trvale udržitelná obalová řešení.

Materiály

S různými materiálovými koncepty mohou výrobci přispět k naplnění aktuálních požadavků trhu týkajících se trvale udržitelných obalových řešení.

MULTIVAC PaperBoard

Slibným počinem je vývoj konceptů pro obaly na bázi materiálů, které již mají uzavřené recyklační cykly. Příkladem toho jsou obalová řešení na bázi papírového vlákna, u nichž se papír po použití přivádí do stávajícího cyklu zpracování papíru. I v případě vhození materiálu do běžného obalového odpadu a nikoliv do kontejneru na papír, může být v dnešní době detekován v moderních recyklačních zařízeních, druhově roztříděn a přiveden do příslušného cyklu.

S PaperBoard nabízí MULTIVAC nejrůznější řešení pro výrobu obalů z materiálů na bázi papírového vlákna. Obalové materiály, které byly vyvíjeny ve spolupráci s předními výrobci a které splňují požadavky potravinářského průmyslu z hlediska bariérové a ochranné funkce, mohou být zpracovány pomocí standardních strojů. Pro výrobu obalů s ochrannou atmosférou a skinových obalů zahrnuje portfolio jak řešení pro zatavovací stroje misek, tak pro hlubokotažné balicí stroje. Balicí stroje přitom mohou být dimenzovány individuálně pro příslušné požadavky zákazníků kladené na výkon.

Tak lze na zatavovacích strojích zpracovávat buďto misky z kartonových kompozitů nebo kartonových přířezů, které může koncový zákazník po použití druhově třídit. Pro výrobu obalů na bázi papírového vlákna na hlubokotažných balicích strojích nabízí MULTIVAC tři různá řešení. Pro výrobu vakuových skinových obalů mohou být používány tvářitelné papírové kompozity, které jsou k dostání v různých gramážích a s různými funkčními vrstvami. Stejně tak mohou být také kartonové kompozity z role použity jako nosné materiály pro vakuové skinové obaly. Oba nosičové materiály jsou po použití tříděny koncovým zákazníkem.

Kromě toho jsme vyvinuli koncept stroje pro zpracování kartonových misek z monokartonu na hlubokotažných balicích strojích. Tyto jsou v hlubokotažném nástroji vybaveny odpovídající plastovou zatavovací vrstvou, proti které může být zatavena příslušná skin fólie. Tento koncept také umožňuje druhové třídění obalových materiálů koncovým zákazníkem.

Zjistit více

Používání biopolymerů

Při vývoji trvale udržitelných obalů jsou zvažovanou alternativou také biopolymery. Termín biopolymery zahrnuje dvě třídy materiálů: na jedné straně jsou to polymery, které jsou vyrobeny z obnovitelných surovin, jako například PLA nebo PHA. Tyto polymery jsou bioodbouratelné. Na druhé straně je tato třída materiálu přiřazována také polymerům, které mohou být zcela nebo částečně vyráběny z obnovitelných zdrojů, avšak nejsou bioodbouratelné, jako například PET nebo PE.

Podle současných poznatků je termoplast PLA jednou ze schůdných alternativ pro výrobu hlubokotažných obalů z biopolymerů z obnovitelných zdrojů. Vzhledem k jeho nízkým bariérovým vlastnostem a nízké rázové houževnatosti je však rozsah použití pro hlubokotažné obaly vyrobené z tohoto materiálu omezen. Často se používá pouze k balení čerstvého ovoce a zeleniny. Pro komplexní hodnocení biopolymerů by měla být kromě ekonomických aspektů, ke kterým patří cena a dostupnost, zohledněna také recyklovatelnost těchto materiálů na konci jejich životního cyklu. Z důvodu nedostatečné informovanosti spotřebitelů a chybějících zprostředkovacích systémů však dnes ještě není možné prezentovat žádné kompletní druhové třídění těchto materiálů. To může vést k otmu, že se bioodbouratelné polymery odvádějí do recyklačního toku určeného pro běžné typy plastů namísto do průmyslových kompostovacích zařízení.

Materiály z PP nebo APET

Dalším počinem je vyvinutí obalů, které sestávají pokud možno pouze z jednoho materiálu, tedy z monomateriálů. Ty mohou být opět druhově odváděny do odpovídajícího oběhového cyklu. Z dnešního pohledu jsou pro tento proces vhodné především materiály z PP (polypropylen) a APET (amorfní polyethylentereftalát).

Při používání monomateriálů pro balení potravin je však třeba zohledňovat změnu bariérových vlastností v porovnání s dosud používanými kompozitními materiály a vlivy na balený výrobek. Navíc se může odstraněním funkčních vrstev, jako například zatavovacích vrstev, změnit rozsah zpracování materiálů. V důsledku toho je třeba nově nastavit parametry zpracování.

Polypropylen PP

PP fólie je běžně používaný standardní plast pro obaly. Materiál se vyznačuje dobrými bariérovými vlastnostmi, tepelnou odolností a stabilitou. Ze všech standardních plastů má PP nejmenší hustotu. Na rozdíl od jiných materiálů vykazují obaly vyrobené z PP nižší hmotnost a to je důležitý aspekt trvalé udržitelnosti a ochrany životního prostředí. Zpracování materiálu na hlubokotažných balicích strojích je však náročnější než u jiných plastů.

Polyethylentereftalát APET

Vysoce transparentní APET přesvědčuje také velmi dobrými bariérovými hodnotami proti vodní páře a také plynu. Je odolný vůči olejům a tukům a lze jej používat v teplotním rozmezí –40 °C až +70 °C. V současnosti se pro balení čerstvých výrobků používají jak misky APET, tak jiné monomateriály místo kompozitních materiálů. Pro bezpečný výsledek balení se v tomto případě používají krycí fólie s tenkými médii pro zatavování, například zatavovací laky.

Obalové designy

Zavedením inovativních obalových konceptů, jako jsou nové tvary obalů, lze snížit objem obalového materiálu a tím omezit plastový odpad.

Každý obal by měl být zpravidla z hlediska svého tvaru a velikosti přizpůsoben příslušnému výrobku. Koncepty pro výměnu formátu od společnosti MULTIVAC zjednodušují rychlou individuální úpravu formátů na aktuálně požadovanou velikost obalu. Tak se u malých výrobků zamezí použití nadměrně velkých obalů a zajistí se úspora obalového materiálu.

Při hlubokotažném balení lze použitím tenčích fólií snížit objem obalového materiálu. Pro tento účel mohou být použity materiály, které navzdory své menší tloušťce mají srovnatelné bariérové vlastnosti a tím zaručují stejnou ochranu výrobku jako silnější materiály. Pomocí vhodného obalového designu lze docílit stejné odolnosti a obalových fukcí jako při zpracování materiálů vykazujících větší tloušťku. Toho se kromě jiného dosáhne použitím stabilizačních žeber na bočních stěnách obalů, jakož i uzpůsobeným tvarováním v rozích a na spodní straně obalu.

Další aspekt se týká procesu tvarování během hlubokotažného balení. Použitím alternativního tvarovacího postupu lze optimalizovat tok materiálu ve tvarovacím nástroji, přičemž lze opět vyrábět obaly z tenčích materiálů – aniž by se zhoršila kvalita ochrany výrobku. Zde se využívá například takzvané tváření razníky nebo explozivní tváření. Tak lze při explozivním tváření dosáhnout plynulým nárůstem tlaku v hlubokotažném nástroji lepšího tvaru, jelikož se fóliový materiál rozprostře rovnoměrněji a rychleji než u standardního tvarovacího systému. Kombinace explozivního tváření s podporou razníku tyto pozitivní efekty ještě posiluje – při zachování stejné kvality tvaru lze použít až o 20 procent tenčí fólie.

Při výrobě vakuových skinových obalů jsou používány materiály, které navzdory své malé tloušťce vykazují optimální bariérové vlastnosti a tím přispívají k optimální trvanlivosti produktu. U kombinace skin fólie s nosnými materiály z papírového vlákna může být navíc velká část obalů odváděna do recyklačního toku po druhovém odstranění zatavovací vrstvy PE z papírového nosiče.

Zjistit více

Když se podíváme na takzvaný skládaný obal, může to být například pro balení krájených uzenin nebo sýrů atraktivní alternativa k tradičním hlubokotažným obalům z tvrdé fólie – při výrazně nižším objemovém vstupu. Další vhodnou možností, jak omezit množství obalového materiálu je zpracování napěněných materiálů, které díky nižší hustotě výrazně snižují využívání plastů. Tak jsou dnes k dispozici mechanicky vyráběné pěnové fólie APET, jejichž plošná hmotnost činí přibližně 25 procent kompaktních fólií.

Technologie zpracování

Díky používání inovativních technologií zpracování lze zredukovat obalový materiál.

Snížení fóliového odpadu

V hlubokotažném procesu zajišťují boční pásy přesné vedení hlubokotažné fólie a hotových a naplněných obalů až po jejich třídění na konci procesu. Pro zajištění vysoké kvality a minimálního výkonu musí boční pásy vykazovat minimální šířku, která v neposlední řadě zajišťuje také dodržování průřezů pro odsávání v zatavovacím nástroji a tím minimální doby evakuace a plynování.
Díky nové generaci nástrojů X tools pro hlubokotažný balicí stroj RX 4.0, mohou být boční pásy, které jsou potřebné pro vedení hlubokotažné fólie během procesu balení, zredukovány z 19,5 na 15 mm, aniž by se tím snížil výkon v procesu balení.

Zmenšení plochy fólie

Šířka zataveného spoje u hlubokotažných obalů je obvykle 5 mm. Sníží-li se tato šířka na 3 mm, lze docílit značné úspory plochy fólie potřebné pro výrobu obalů. Inovativní nástroje přitom zajišťují maximální kvalitu zatavených spojů.

Dalšího snížení šířek těsnicích přírub ve směru chodu stroje lze docílit použitím posuvných jednotek poháněných servomotorem v zatavovacích a řezacích stanicích.

Pro výrobu obalů s většími poloměry je nezbytně nutné použití raznice proužků. Ve standardní konfiguraci nástroje jsou proto mezi obaly příčně směrem k chodu stroje uspořádány můstky o šířce 5 mm.

Pro zmenšení šířky můstku lze příčně směrem k chodu stroje použít segmentový řezný nástroj, přičemž lze zmenšit šířku můstku na 3 mm. Další optimalizace spotřeby materiálu lze docílit kombinací segmentového řezného nástroje s výše uvedenými technologiemi; díky značným úsporám materiálu lze velmi rychle amortizovat investice, které jsou pro to potřebné.

Pro výrobu blistrových balení nabízí MULTIVAC inovativní řezné nástroje, které zajišťují převážně bezodpadní řezání, jako například tvarovou řezačk a konturovou řezačku BAS 20, která značně minimalizuje odpad. Stejně tak přispívají kompletní řezné nástroje k nejvíce možnému půlení mřížek vyražených, při výrobě blistrových balení.