Kora brzozy zamiast bariery kopalnej? Nowy materiał dla opakowań włóknistych

Papier i tektura są coraz częściej wskazywane jako materiały, które mogą zastępować część opakowań opartych na tworzywach sztucznych. Problem pojawia się wtedy, gdy samo włókno celulozowe nie zapewnia wystarczającej bariery przed wilgocią, tłuszczem czy tlenem. W praktyce oznacza to konieczność stosowania dodatkowych warstw lub powłok, a te bardzo często bazują na surowcach petrochemicznych. Fińska firma Innomost rozwija alternatywę opartą na suberynie pozyskiwanej z kory brzozy – produktu ubocznego skandynawskiego przemysłu leśnego. 14 września Packaging Europe poinformował o dalszym rozwoju materiału i jego zastosowaniu w powłokach barierowych do opakowań włóknistych.

Suberyna jest naturalnym biopolimerem występującym w ścianach komórkowych roślin. W korze pełni funkcję ochronną, ograniczając m.in. przenikanie wilgoci oraz oddziaływanie czynników środowiskowych. Innomost wykorzystuje tę właściwość, przetwarzając korę brzozy w materiał Suberinno Suberin, który może być stosowany jako funkcjonalny składnik powłok, klejów i systemów barierowych. Według producenta może zapewniać ochronę przed wilgocią, tłuszczem i tlenem oraz działać samodzielnie albo w połączeniu z innymi materiałami organicznymi i nieorganicznymi.

Bariera musi chronić produkt, nie tylko dobrze wyglądać w LCA

W przypadku opakowań do suplementów diety czy produktów farmaceutycznych sama informacja o pochodzeniu materiału z surowca odnawialnego jest niewystarczająca. Opakowanie ma przede wszystkim utrzymać jakość produktu przez cały deklarowany okres przechowywania. Dla proszków, tabletek, kapsułek czy produktów zawierających składniki podatne na utlenianie kluczowe mogą być przepuszczalność tlenu i pary wodnej, odporność na tłuszcze oraz stabilność bariery po zginaniu i podczas procesu pakowania.

Właśnie dlatego kierunek rozwijany przez Innomost jest interesujący technologicznie. Suberyna nie jest prezentowana jedynie jako „zielony dodatek”, ale jako składnik mający pełnić konkretną funkcję w warstwie ochronnej. Firma wskazuje, że naturalna hydrofobowość materiału może pomagać w budowaniu systemów powłokowych o właściwościach barierowych, a formulację można dostosowywać zależnie od rodzaju podłoża i wymaganej funkcji.

To ważne w kontekście PPWR. Presja na zwiększanie recyklowalności i ograniczanie zależności od surowców kopalnych powoduje, że producenci opakowań poszukują barier, które nie będą komplikowały odzysku materiału włóknistego. Nie każda powłoka bio-based automatycznie poprawia recykling, podobnie jak nie każda warstwa tworzywa sztucznego go uniemożliwia. Ostateczny efekt zależy od całej struktury opakowania, grubości powłoki, sposobu połączenia warstw i infrastruktury recyklingowej.

Z odpadu przemysłu leśnego do materiału funkcjonalnego

Ciekawy jest także sam model surowcowy. Kora brzozy jest strumieniem ubocznym istniejącego przemysłu leśnego i często trafia do zastosowań o stosunkowo niskiej wartości, m.in. energetycznych. W tym przypadku ma być źródłem związku funkcjonalnego dla opakowań o znacznie wyższej wartości dodanej.

To przykład szerszego trendu określanego jako upcycling przemysłowych side streams. Zamiast zakładać produkcję dodatkowej biomasy specjalnie na potrzeby materiału opakowaniowego, technologia próbuje wykorzystać surowiec, który już powstaje w innym procesie. Innomost produkuje obecnie suberynę w swoim zakładzie w Kokkoli, a zgodnie z informacjami opublikowanymi we wrześniu planuje przejście do instalacji przemysłowej w ciągu kolejnych dwóch–trzech lat. Równolegle materiał jest testowany z partnerami w różnych systemach powłokowych i na różnych podłożach.

Z perspektywy przemysłu suplementacyjnego lub farmaceutycznego właśnie ten etap będzie najważniejszy. Materiał o dobrych właściwościach barierowych w badaniu technologicznym nie jest jeszcze gotowym opakowaniem dla produktu wymagającego 24- czy 36-miesięcznej stabilności. Konieczne są konkretne dane dla danej konstrukcji opakowania, w tym pomiary OTR i WVTR, badania migracji, kompatybilności, stabilności oraz – zależnie od zastosowania – ocena zgodności z wymaganiami dotyczącymi kontaktu z żywnością lub produktem leczniczym.

Gdzie takie materiały mogą znaleźć zastosowanie?

Najbardziej naturalnym obszarem wydają się opakowania włókniste do produktów suchych, saszetki, struktury papierowe i tekturowe oraz warstwy funkcjonalne w rozwiązaniach hybrydowych. Dla producentów suplementów szczególnie interesujące mogą być proszki, granulaty czy pojedyncze porcje, o ile nowa powłoka zapewni odpowiednią ochronę przed wilgocią i tlenem.

Nie należy jednak wyciągać wniosku, że suberyna jest już bezpośrednim zamiennikiem standardowych laminatów farmaceutycznych. Innomost znajduje się na etapie skalowania i współpracy z partnerami nad konkretnymi zastosowaniami. To właśnie kolejny etap – przełożenie parametrów materiału na wymagania rzeczywistego produktu – pokaże, czy rozwiązanie będzie konkurować z istniejącymi systemami barierowymi nie tylko pochodzeniem surowca, ale również wydajnością, ceną i stabilnością.

Nowość jest mimo wszystko interesująca, ponieważ dobrze pokazuje zmianę w rozwoju opakowań. Projektowanie bardziej zrównoważonych struktur nie polega już wyłącznie na redukcji gramatury tworzywa. Coraz częściej poszukuje się całkowicie nowych materiałów funkcjonalnych, które mają zapewnić barierę, możliwość przetwarzania i kompatybilność z gospodarką obiegu zamkniętego. Suberyna z kory brzozy jest jednym z przykładów takiego podejścia.

Zobacz również: Dzielenie opakowań możliwe dopiero po opracowaniu instrukcji

Przejdź do artykułu