Pojęcie opakowania znane jest każdemu konsumentowi. Na obecnym poziomie rozwoju gospodarczego prawie każdy produkt posiada swoje opakowanie. Coraz częściej ma ono znaczenie marketingowe i jest czynnikiem decydującym o zakupie danego dobra czy towaru.

 

Dewizą jednej z poznańskich firm są słowa „Bez dobrego opakowania nawet klucze do sukcesu mogą nie znaleźć nabywcy”, co jest bez wątpienia prawdą. Konsumenci coraz częściej zwracają uwagę na wygląd opakowania. Nowe trendy rozwojowe branży opakowań wymagają narzucenia innych zwyczajów w produkcji materiałów opakowaniowych.

 

W aspekcie zrównoważonego rozwoju istotne znaczenie ma oddziaływanie opakowań na środowisko. To, by opakowanie spełniało wymogi ekologiczne, staje się głównym celem producentów, szczególnie dóbr szybko rotujących. Bardzo popularne w branży opakowań materiały na bazie wielkocząsteczkowych związków organicznych stanowią ogromny problem gospodarki odpadami i wymagają wysokich nakładów finansowych, umożliwiających ich składowanie i degradację. Poszukiwane są więc naturalne materiały stanowiące alternatywę dla polimerów syntetycznych. Na rynku zachodnim powszechnie dostępne są biodegradowalne materiały, z których produkuje się folie, butelki, naczynia jednorazowego użytku czy też opakowania kosmetyków. Na polskim rynku coraz śmielej pojawiają się biodegradowalne foliówki. Czy doczekamy się opakowań, które będą rozkładać się szybciej niż przez dziesiątki lat?

Skrócić czas degradacji

 
 

Odzysk materiałowy odpadów pokonsumpcyjnych w naszym kraju wciąż jest na niewielkim poziomie. Posegregowane przez konsumentów opakowania nadal trafiają na składowiska odpadów, a sam proces produkcji opakowań w dalszym ciągu nie przystosowuje produktów do recyklingu. Na polimerowe folie czy pudełka nakleja się papierowe nalepki informacyjne, co jest znaczącym utrudnieniem w trakcie segregacji. Producenci wciąż stosują mieszaniny polimerów, by zmniejszyć nieco koszty produkcji. Główną intencją proekologicznej produkcji opakowań jest wdrażanie materiałów polimerowych, które rozkładałyby się w trakcie składowania i umożliwiły prężne działanie kompostowni odpadów biodegradowalnych. Kompostowanie materiałów opakowaniowych wykonanych z syntetycznych tworzyw sztucznych jest procesem nieekonomicznym, a degradacja łańcucha polimerowego trwa setki lat1. Jedynym sposobem na skrócenie okresu degradacji opakowań jest wprowadzenie naturalnych surowców, takich jak skrobia, celuloza, glinokrzemiany jako dodatków do produkcji tworzyw sztucznych.

 

Konwencjonalne polimery posiadają niezwykłe właściwości. Bardzo skutecznie opanowały rynek ze względu na łatwość przetwórstwa, hydrofobowość i znakomite właściwości barierowe. Uzyskanie ekologicznych opakowań spełniających podobne wymagania jest, co prawda, problemowe, ale nie niemożliwe. Nowoczesne opakowania na bazie naturalnych polimerów już są dostępne na amerykańskim czy brytyjskim rynku. Przewiduje się również aktywne wdrożenie takich technologii w produkcji opakowań na rynku chińskim. Zalety płynące ze stosowania opakowań alternatywnych to skrócony czas degradacji i możliwość biodegradacji, a także brak szkodliwych produktów degradacji2.

 

Na przykład materiałem, o którym będziemy dużo słyszeć w przyszłości, jest PLA otrzymywany z kwasu mlekowego. Zyskał on już wielu zwolenników wdrożenia w produkcję wytwórczą opakowań i włókien. Przezroczysty PLA można porównać do termoplastycznych tworzyw konwencjonalnych nie tylko dzięki jego właściwościom, lecz także ze względu na łatwość przetwarzania. Może być wytłaczany w typowych urządzeniach do przetwórstwa tworzyw bez ich dodatkowych udoskonaleń. Polimer ten charakteryzuje się wysokim modułem sprężystości przy rozciąganiu, zdolnością do zachowywania nadanego kształtu (folie), wysoką barierą dla aromatów oraz odpornością na działanie tłuszczów i na promieniowanie UV. Biota Brands of America jest pierwszą na świecie firmą, która do produkcji butelek do wody wykorzystała polimer NatureWorks PLA. Testy wykazały, że butelki do wody Biota ulegają biodegradacji w ciągu 75-80 dni w warunkach kompostowni. Natomiast już w styczniu 1998 r. niemiecka spółka Danone wprowadziła jogurt w kubkach z PLA wytworzonych przez firmę Autobar3.

 

PLA jest często przedstawiany jako idealny „ekologiczny” plastik. Kilka zakładów termoformowania brytyjskiego producenta materiałów i surowców opakowaniowych oferuje już ten materiał, chociaż obecnie popyt przewyższa podaż. Należy jednak zwrócić uwagę, że chociaż jest on odpowiedni do produkcji opakowań termoformowanych, to nie spełnia on kryteriów funkcjonalności, wymaganych do wyrobu pojemników formowanych wtryskowo4.

Nowe rozwiązania

 
 

Bardzo ważne jest uświadomienie przedsiębiorcom, że ekologiczne opakowania są szansą na rozwój firmy. Istnieją sprecyzowane przez grupę M4 biopolimery, działającą na rzecz projektu „Foresight technologiczny w zakresie materiałów polimerowych”, kierunki rozwoju technologii produkcji opakowań, w których każdy znajdzie coś dla siebie5. Za strategiczne można uznać m.in. uruchomienie produkcji polilaktydu materiału do produkcji folii i opakowań biodegradowalnych, opracowanie i uruchomienie produkcji polihydroksyalkanianów, co stwarza szansę na produkcję biodegradowalnych poliestrów o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych. Istotnym kierunkiem badań jest również praca nad wprowadzeniem naturalnych dodatków do termoplastów i żywic. Stwarza to bardzo szerokie pole do działania, szczególnie dla małych firm, np. w przygotowaniu pierza czy słomy jako napełniaczy poliolefin i formowaniu ich odpowiedniej postaci do dodania do kompozytu. Natomiast duże zakłady mogłyby odnaleźć swą szansę w produkcji włókien odpowiednich do biokompozytów. Instytuty badawcze i uczelnie mogą znaleźć szansę rozwoju w pracach nad modyfikacją powierzchni obecnie produkowanych włókien naturalnych – poprawa właściwości mechanicznych5.

Ziemniak na topie

 
 

Na znaczeniu zyskały również prace umożliwiające wykorzystanie występującej w ziemniakach skrobi jako dodatku do konwencjonalnych polimerów oraz matrycy do produkcji opakowań. Skrobia to naturalny polimer, występujący również w ryżu, kukurydzy i zbożach – po wyprażeniu i obróbce powierzchniowej stanowi napełniacz matrycy polimerowej o 5-15-procentowym wagowym stopniu napełnienia w wyrobach foliowych i do 20% w materiałach konstrukcyjnych. Najczęściej napełnia się polietylen, polipropylen i polistyren. Obecność napełniacza pogarsza wytrzymałość materiałów. Ziarna skrobi są pożywką dla mikroorganizmów i wspomagają proces degradacji tworzyw – dzięki niej materiał ulega uszkodzeniu mechanicznemu, a powierzchnia staje się hydrofilowa i dostępna dla mikroorganizmów1. Tworzywa biodegradowalne z dodatkiem skrobi znalazły zastosowanie w przemyśle opakowaniowym i zyskały ogromną popularność ze względu na relatywnie niską cenę skrobi, w szczególności ziemniaczanej. Przykładowo, foliówki jednej z sieci handlowych produkowane są z PE z dodatkiem skrobi, a ich producent deklaruje całkowitą degradację w ciągu 24 miesięcy.

 

Jak wynika z reprezentatywnych badań statystycznych, przeprowadzanych w ostatnich latach w Europie, ponad 80% populacji uważa, że opakowania z tworzyw sztucznych są niezbędne do zachowania dzisiejszego standardu życia6. Biopolimery są szansą na wprowadzenie alternatywnego rozwiązania, znakomicie odnajdują się w naturalnym cyklu obiegu materii (rysunek) i stanowią szansę na zrównoważony rozwój naszego kraju. Miejmy nadzieję, że ten pozytywny skutek rozwoju nie minie naszego państwa, zwłaszcza że wciąż dostępne są środki z funduszy strukturalnych na wprowadzenie innowacji w rozwój przedsiębiorstw. Pytanie tylko, czy polscy producenci zechcą zadziałać proekologicznie?

 
Źródła
 

<!–[if !supportLists]–>1.      <!–[endif]–>Podstawy recyklingu tworzyw sztucznych pod red. M. Kozłowskiego. Wrocław 1998.

 

<!–[if !supportLists]–>2.      <!–[endif]–>Kozłowski M.: Tworzywa biodegradowalne na olimpiadzie w Pekinie. „Recykling” 12/2007.

 

<!–[if !supportLists]–>3.      <!–[endif]–>Żakowska H.: Polilaktyd – uniwersalny biodegradowalny polimer do produkcji opakowań. „Chemical Review” 7-8/2006.

 

<!–[if !supportLists]–>4.      <!–[endif]–>RPC matters październik-grudzień 2007, http://www.rpc.eu.

 

<!–[if !supportLists]–>5.      <!–[endif]–>Podsumowanie Panelu Roboczego M4-Biopolimery „Foresight technologiczny w zakresie materiałów polimerowych”. Akademia Górniczo-Hutnicza. Kraków 2008, http://www.foresightpolimerowy.pl.

 

<!–[if !supportLists]–>6.      <!–[endif]–>Badania Gesellschaft für Verpackungsforschung m.b.H. (GVM) w Niemczech. 2006, http://www.bmu.de.

 
 
 

Natalia Stachowiak

Katedra Ekologii Produktów, Wydział Towaroznawstwa, Akademia Ekonomiczna, Poznań

 

Śródtytuły od redakcji