Bao bì bền vững: xu hướng và công nghệ định hình ngành

Nhiều sai lệch, đôi khi được khen ngợi, nhưng không bao giờ bị bỏ qua – lĩnh vực đóng gói hiếm khi nằm ngoài tiêu đề ngày nay, vì ngành này đang tìm cách trở nên bền vững hơn khi đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng và áp lực pháp lý. Nhờ vào việc sử dụng kết hợp các vật liệu mới, các khái niệm mới lạ và những cải tiến trong ngành, các nhà sản xuất đang trên đường biến điều này thành hiện thực. Vậy những xu hướng và công nghệ chính định hình ngành công nghiệp là gì?

Chúng ta đang ở đâu?

Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống vẫn là thị trường lớn nhất cho bao bì, chứng kiến ​​sự tăng trưởng ổn định trong thập kỷ qua. Nhu cầu của người tiêu dùng, đang chuyển sang hướng đóng gói hiệu quả và bền vững, tiếp tục định hình ngành công nghiệp này. Tại Đức, nơi Multivac đặt trụ sở chính, luật đóng gói mới đã có hiệu lực từ đầu năm 2019, đặt ra hạn ngạch thách thức đối với việc tái chế và tái sử dụng vật liệu. Nó cũng thừa nhận rằng các hệ thống vòng kín là một bước quan trọng để hướng tới một tương lai bền vững.

Do đó, các nhà sản xuất bao bì đang thúc đẩy việc sử dụng các vật liệu thay thế, với nhiều công ty đang tìm cách giảm tiêu thụ nhựa của họ. Ưu tiên chính của họ là sự tiện lợi, dễ sử dụng và dễ vận chuyển. Nhiều người coi tính bền vững vừa là một thách thức lớn vừa là một cơ hội sinh lợi.

Vì vậy, tại sao việc kiểm soát chất thải nhựa lại quan trọng như vậy?

Theo số liệu gần đây, bao bì nhựa hiện đóng góp 60% lượng rác thải nhựa thông thường của người tiêu dùng cuối. Trên toàn thế giới, hiện nay có khoảng 325 triệu tấn nhựa được chế biến hàng năm, với khoảng 80 triệu tấn được sử dụng trong bao bì nhựa. Châu Âu, Châu Á và Hoa Kỳ là một trong những nhà sản xuất lớn nhất, và nếu sản lượng nhựa tiếp tục tăng với tốc độ hiện tại, ước tính sẽ có sản lượng nhựa trên toàn thế giới tăng gấp đôi trong hai thập kỷ tới.

Một cách tiếp cận toàn diện đối với tính bền vững

Để giới thiệu bao bì bền vững trong ngành công nghiệp thực phẩm, điều quan trọng là phải có quan điểm tổng thể về chuỗi giá trị, từ giai đoạn sản xuất thông qua hậu cần và chuỗi cung ứng, đến tay người tiêu dùng sử dụng. Đó là tất cả về việc hiểu các mục tiêu kinh tế, môi trường và xã hội khác nhau của việc tiêu thụ nhựa và sau đó đặt ra các mục tiêu thực tế để thay thế nó.

Một trong những điều đầu tiên mà các doanh nghiệp làm là xem xét cách họ có thể giảm tiêu thụ nhựa trong bao bì và sẽ hữu ích khi xem xét các câu chuyện thành công trong các lĩnh vực khác. Hiện nay, có rất nhiều hệ thống khép kín được sử dụng thành công ở Đức cho thủy tinh, nhôm và sắt tây. Ngoài ra, khoảng 99% chai nước uống bằng nhựa PET (với một khoản đặt cọc có thể trả lại) được thu gom, trong đó 94% được tái chế. Những đổi mới kiểu này cho thấy nền kinh tế vòng tròn đang nằm trong tầm tay.

Câu chuyện không mấy khả quan đối với bao bì nhựa. Đức có mục tiêu cung cấp 65% tổng lượng nhựa cho một trạm tái chế, vượt trội so với Áo, Bỉ và Slovenia. Nhưng phần lớn rác thải nhựa này được đốt làm nguồn nhiệt hoặc gửi ra nước ngoài để xử lý. Ngày càng có nhiều quốc gia lập trường và yêu cầu các quốc gia thu hồi chất thải của chính họ.

Một lý do chính cho thành tích kém này là nhựa thường được tạo ra từ nhiều vật liệu khác nhau, cái mà ngành công nghiệp gọi là vật liệu tổng hợp nhiều lớp. Các sản phẩm nhiều lớp này có thể tốt cho việc bảo vệ thực phẩm, nhưng việc tách cơ học các vật liệu composite để tái chế vẫn còn nhiều thách thức, đặc biệt là ở quy mô công nghiệp.

Rất nhiều công việc đang được thực hiện để phát triển các hệ thống như vậy. Các phương pháp tái chế hóa học thu hồi nguyên liệu thô ban đầu dường như là giải pháp. Tái chế hóa học liên quan đến việc tách các chuỗi phân tử nhựa thành các phần cấu thành bằng cách sử dụng các thay đổi hóa học như hydro hóa, thủy phân hoặc nhiệt phân. Về mặt lý thuyết, quy trình này hiệu quả hơn so với tái chế cơ học đối với chai PET. Và trên thực tế, tất cả các loại nhựa đều có thể được tái chế bằng quy trình này. Nhưng đó là những ngày đầu và công nghệ này vẫn chưa thực tế để triển khai trên quy mô lớn.

Chúng ta có cần bao bì nhựa không?

Một giải pháp là sử dụng các vật liệu thay thế. Hệ thống vòng kín đã tồn tại cho các giải pháp đóng gói dựa trên sợi. Điều tuyệt vời về các vật liệu giống như giấy là, ngay cả khi chúng được vứt bỏ trong thùng rác đóng gói thông thường chứ không phải trong thùng tái chế giấy, chúng có thể được phát hiện trong các trung tâm tái chế hiện đại ngày nay.

Multivac có một loạt các sản phẩm dựa trên sợi riêng được gọi là PaperBoard. Các khay bìa cứng, vật liệu đóng gói bằng bìa cứng hoặc giấy có thể định hình cho da hoặc gói MAP đặc biệt phổ biến. Được phát triển cùng với các nhà sản xuất hàng đầu, PaperBoard có thể chạy trên các máy tiêu chuẩn và sở hữu các chức năng bảo vệ và rào cản theo yêu cầu của ngành công nghiệp thực phẩm.

Các sản phẩm PaperBoard cũng hoạt động trên khay lót. Có thể chạy các sản phẩm PaperBoard trên khay hoặc tấm cắt sẵn làm bằng vật liệu tổng hợp bìa hoặc bìa cứng. Multivac cung cấp ba giải pháp khác nhau để sản xuất bao bì sợi trên máy đóng gói tạo hình nhiệt. Vật liệu tổng hợp giấy có thể định hình có thể được sử dụng thay thế cho bao bì da chân không, có nhiều trọng lượng khác nhau và với các lớp chức năng khác nhau. Vật liệu tổng hợp các tông từ cuộn cũng có thể được sử dụng làm vật liệu vận chuyển cho các gói da chân không. Và cả hai loại vật liệu này đều có thể được tái chế bởi người tiêu dùng sau khi sử dụng.

Bao bì bền vững được khách hàng ưa chuộng, thiết thực, kinh tế và có thể dễ dàng đưa vào máy móc hiện có. Khi bạn cho rằng 61% Millennials sẵn sàng trả nhiều hơn cho các sản phẩm bền vững so với 55% cho Thế hệ X và 46% Baby Boomers, thì việc tiếp tục sử dụng đồ nhựa ngày càng có ít ý nghĩa hơn về mặt tài chính.

Vật liệu đơn nguyên là tương lai

Một xu hướng quan trọng khác là sử dụng vật liệu đơn nguyên, bất kỳ sản phẩm nào được cấu tạo từ một loại vật liệu duy nhất. Vật liệu đơn nguyên liệu dễ tái chế hơn nhiều so với nhựa composite và có thể dễ dàng đưa vào một hệ thống khép kín. Phổ biến nhất là Polypropylene (PP) và polyethene terephthalate (APET) vô định hình.

Màng PP sở hữu tính chất ngăn cản, khả năng chịu nhiệt và ổn định. Nó cũng có mật độ thấp nhất trong tất cả các loại nhựa tiêu chuẩn, một yếu tố quan trọng đối với những người xem xét tính bền vững. Nhược điểm là vận hành vật liệu này trên máy đóng gói tạo hình nhiệt khó hơn so với các loại nhựa khác.

APET có những mặt tích cực riêng ở chỗ nó có độ trong suốt cao và cung cấp một rào cản mạnh mẽ chống lại khí và hơi nước. Chịu được dầu và mỡ, nó có thể được sử dụng ở nhiệt độ từ -40 ° C đến +70 ° C. Hiện nay, bao bì làm từ APET và các vật liệu đơn khác đã được sử dụng thay cho vật liệu tổng hợp để đóng gói các sản phẩm tươi sống. Để đạt được kết quả đóng gói đáng tin cậy, phải sử dụng mạng lưới đặc biệt phía trên với môi trường niêm phong mỏng.

Các doanh nghiệp phải xem xét việc giảm tiềm năng rào cản khi sử dụng vật liệu đơn nguyên liệu. Cũng cần lưu ý rằng việc giảm các lớp chức năng, chẳng hạn như lớp niêm phong, cũng có thể ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng. Tuy nhiên, những vấn đề này có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng các kỹ thuật hiện có. 

Chất tạo màng sinh học — một giải pháp thay thế thiết thực?

Chất tạo màng sinh học bao gồm hai loại vật liệu. Loại đầu tiên chỉ được sản xuất từ ​​nguyên liệu thô tái tạo. PA hoặc PHA phù hợp với định nghĩa này và tất cả các chất tạo màng sinh học trong danh mục này đều có thể phân hủy sinh học. Nhóm thứ hai bao gồm các polyme có thể được sản xuất toàn bộ hoặc một phần từ các nguồn tài nguyên tái tạo. Tuy nhiên, chúng không có khả năng phân hủy sinh học. Chúng bao gồm PET hoặc PE.

Nhựa nhiệt dẻo PLA là giải pháp thay thế thiết thực nhất để sản xuất bao bì nhiệt dẻo làm bằng chất tạo màng sinh học từ các nguồn tài nguyên tái tạo, nhưng do đặc tính rào cản thấp và khả năng chống va đập nên việc ứng dụng trong bao bì định hình nhiệt bị hạn chế. Chúng ta thường thấy PLA nhựa nhiệt dẻo được sử dụng trong ngành rau quả tươi.

Khi xem xét chất tạo màng sinh học, điều quan trọng là phải xem xét không chỉ các khía cạnh kinh tế như giá cả và tính sẵn có mà còn cả cách những vật liệu này sẽ được tái chế vào cuối vòng đời. Trong trường hợp không được người tiêu dùng giáo dục đầy đủ về những vật liệu này, cũng như thiếu hệ thống xử lý tích hợp, việc tách biệt hoàn toàn các loại vật liệu biopolyme khác nhau là chưa thực tế. Điều này có thể dẫn đến các tình huống trong đó các polyme phân hủy sinh học được đưa vào dòng tái chế nhựa thông thường thay vì các cơ sở làm phân hữu cơ công nghiệp.

Chúng ta sẽ đi đâu từ đây?

Luật đóng gói mới của Đức sẽ tăng cường tái chế bao bì nhựa trong nước. Nhưng các mục tiêu của nó sẽ không đạt được nếu chỉ thiết lập hạn ngạch đơn thuần. Các chính phủ phải đưa ra các khuyến khích và khuôn khổ thích hợp trong toàn bộ ngành.

Một thách thức khác đối với quốc gia và những người trong ngành là tăng tỷ lệ tái chế, một nguyên liệu thô được đưa đến và xử lý bởi một nhà máy tái chế chất thải. Nếu không có chuyển động trong khu vực này, chúng ta sẽ ít có khả năng thấy bao bì được tái chế thành vật liệu chất lượng cao. Nếu quá trình phân tách kém – chất tạo màu, chất hóa dẻo hoặc chất ổn định có thể làm giảm đáng kể chất lượng của nguyên liệu cuối cùng.

Giảm thiểu lượng rác thải nhựa thông qua việc giảm khối lượng vật liệu đóng gói cũng là một cách tiếp cận rất hiệu quả. Điều này có thể đạt được ngày nay bằng cách thực hiện các khái niệm đóng gói sáng tạo, chẳng hạn như hình dạng gói mới hoặc sử dụng công nghệ máy móc mới để sản xuất bao bì và các biện pháp này có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ nguyên liệu hoặc tăng năng suất nguyên liệu.

Có khả năng là không một tổ chức hoặc doanh nghiệp nào đưa ra giải pháp kỳ diệu duy nhất cho cuộc khủng hoảng bền vững mà lĩnh vực bao bì đang đối mặt. Nhưng chúng tôi tin rằng sẽ có nhiều thay đổi gia tăng tạo thành một giải pháp phù hợp với tất cả mọi người. Và Multivac đã đứng đầu phụ trách và chúng tôi hy vọng sẽ sớm làm việc với bạn.