Materiały opakowaniowe w aspekcie proekologicznym i jakościowym

Kategoria: Aktualności Opakowania
16 min. czytania

W czasach nasycenia rynku różnego rodzaju produktami opakowanie stało się czymś więcej niż elementem koniecznym do zabezpieczenia produktu i dziś spełnia wiele ważnych funkcji. Jedną z nich jest rola marketingowa. Opakowanie stanowi czynnik wyróżniający produkt na rynku – niejednokrotnie jest głównym czynnikiem wyborów zakupowych zarówno tych przemyślanych, jak i impulsywnych [2, 3, 4]. Opakowania leków na receptę cechuje prostota i minimalizm, jednak w przypadku pozostałych leków, suplementów diety oraz kosmetyków, o których zakupie samodzielnie decydują konsumenci, funkcja marketi ngowa opakowania ma szczególne znaczenie. Obecnie producenci prześcigają się w stosowaniu coraz oryginalniejszych opakowań, aby wyróżnić swoje produkty na tle konkurencji. Na rynku częściej pojawiają się produkty w opakowaniach proekologicznych. Wynika to w dużej mierze z wymagań rynku, który kształtują współcześni świadomi ekologicznie konsumenci, a także ze wzrostu świadomości realnych zysków producentów z budowania ekowizerunku firmy.

Zrównoważony rozwój staje się coraz istotniejszą kwestią w branży opakowań, ponieważ zarówno producenci, jak i konsumenci zaczynają zdawać sobie sprawę, jak ważne jest ograniczenie odpadów dla dobra naszej planety. Z badań przeprowadzonych w 2017 r. przez firmę Ipsos (globalnego lidera w badaniach rynku) wynika, że 78% ludzi na świecie uważa, iż zmierzamy do katastrofy ekologicznej, jeśli szybko nie zmienimy naszych nawyków [6]. Rozwój wiedzy w dziedzinie ochrony środowiska naturalnego, jaki nastąpił w ostatnich latach, uwidocznił, że negatywy wpływ opakowań należy rozpatrywać w całym cyklu ich życia, a nie tylko w fazie odpadów i recyklingu. W związku z tym bardzo ważne stało się projektowanie, wytwarzanie i użytkowanie opakowań zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju [7]. Istotną rolę w tej kwestii odgrywają producenci wdrażający produkty gotowe na rynek, ponieważ to od nich zależy, jakie opakowania i w jakiej ilości będą wprowadzane do obrotu. W artykule dotyczącym światowych trendów opakowaniowych w 2020 r., przedstawionym przez firmę Mintel zajmującą się badaniami rynku, skoncentrowano się głównie na opakowaniach przyjaznych środowisku. Autorzy twierdzą, że następna dekada zapoczątkuje erę świadomej, a nie rzucającej się w oczy konsumpcji. Wzrośnie konkurencja w opracowaniu i komercjalizacji odpowiedzialnych technologii pakowania. Konsumenci będą pożądać widocznych zmian w środowisku oraz przyczyn etycznych, które nękają ludność na całym świecie, dlatego będą nagradzać firmy, które podejmują działania w zakresie zrównoważonego rozwoju w odpowiedzialny sposób i wprowadzą etyczne praktyki biznesowe. Firmy, które „wygrają” w ciągu najbliższych 10 lat, będą napędzać nową erę świadomej konsumpcji. Zdaniem autorów, odnoszące sukcesy marki, producenci opakowań i sprzedawcy detaliczni to ci, którzy opracowują, komercjalizują i wykorzystują przyjazne dla środowiska opakowania w oparciu o naukę i fakty, a nie fikcję i strach w mediach społecznościowych [58].

Kolejną funkcją opakowań jest ochrona produktu przed czynnikami zewnętrznymi, które mogą mieć niekorzystny wpływ na zapakowany produkt. Opakowanie zapewnia ochronę chemiczną, biologiczną i fizyczną. Ochrona chemiczna pozwala zminimalizować zmiany składu wywołane wpływem środowiska (np. gazem, wilgocią lub światłem). Ochrona biologiczna stanowi zaś barierę dla mikroorganizmów, owadów lub innych zwierząt. Zapobiega w ten sposób psuciu się produktu – proces ten może powodować różnego rodzaju choroby. Z kolei ochrona fizyczna chroni żywność przed uszkodzeniami mechanicznymi, głównie podczas transportu. Stosowanie opakowań może opóźniać pogorszenie jakości produktu, a także zachowywać korzystne efekty przetwarzania, wydłużyć okres przydatności do spożycia oraz utrzymywać lub zwiększyć jakość i bezpieczeństwo produktów [5].

W świetle coraz większej konkurencji producenci wyrobów gotowych poszukują sposobów na wyróżnienie towarów na tle innych, które zachęcą konsumentów do kupowania właśnie ich produktów. Wraz ze wzrostem świadomości konsumentów, zarówno w aspekcie ekologicznym, jak i jakościowym, klienci coraz częściej przywiązują wagę do wpływu opakowań na środowisko i zdrowie. Dlatego na znaczeniu zyskało projektowanie produktów w opakowaniach z materiałów przyjaznych dla środowiska i bezpiecznych dla ludzi. Najczęściej stosowanymi materiałami do produkcji opakowań bezpośrednich są szkło, tworzywa sztuczne i metale.

Szkło

Z badań marketingowych przeprowadzonych na przełomie 2019/2020 r. przez agencję InSites wynika, że świadomi ekologicznie europejscy konsumenci uważają szkło za najbardziej przyjazny dla środowiska materiał opakowaniowy. Badania wykazały, że aż o połowę więcej konsumentów kupuje produkty w opakowaniach szklanych niż trzy lata temu oraz 9 na 10 osób poleciłoby szkło jako najlepszy materiał opakowaniowy znajomym i rodzinie [8]. Ponadto konsumenci kojarzą szklane pojemniczki z produktem bardziej ekskluzywnym, lepszym jakościowo oraz „wartym wysokiej” ceny, co jest zauważalne szczególnie przy wyborze kosmetyków przez kobiety [3].

Opakowania szklane są materiałami neutralnymi, praktycznie niewchodzącymi w reakcje chemiczne ze znajdującymi się w kontakcie z nimi produktami, stąd są bezpieczne dla środowisko i zdrowia ludzkiego [9]. Materiał szklany dzięki wysokim właściwościom barierowym względem gazów i pary wodnej doskonale zabezpiecza produkt przed środowiskiem zewnętrznym [5]. Na rycinie 1 przedstawiono parametry barierowości względem pary wodnej i tlenu dla poszczególnych materiałów opakowaniowych. Wartości przedstawione na wykresie świadczą o wysokiej barierowości opakowań szklanych na tle innych materiałów opakowaniowych [10]. Kolejną ważną zaletą opakowań szklanych jest ich przezroczystość, która umożliwia konsumentowi sprawdzenie wyglądu produktu, oraz możliwość barwienia, chroniąca produkty światłoczułe znajdujące się wewnątrz opakowania [5].

Bardzo ważną kwestię w przypadku ochrony środowiska stanowi fakt, że poużytkowe opakowania szklane można nieograniczoną ilość razy poddawać procesowi recyklingu, nie tracąc przy tym jakości materiału. Ponadto, zastosowanie stłuczki szklanej w procesie produkcji wyrobów ze szkła niesie za sobą szereg korzyści środowiskowych. Pozwala między innymi zaoszczędzić surowce pierwotne, zmniejszyć energochłonność produkcji oraz zredukować emisję CO2, pyłów i tlenków azotu. Recykling szkła, jak każdego innego tworzywa pozwala także zniwelować problem dużej ilości odpadów trafiających na składowiska [11,12].

Z danych opublikowanych przez Europejską Federację Opakowań Szklanych (FEVE) wynika, że poziom zbiórki szkła do recyklingu w 2017 r. wzrósł do rekordowego poziomu. W 28 krajach Unii Europejskiej wyniósł 76%, natomiast w Polsce 62%. Większość z 30 mld zebranych pojemników zostaje wykorzystana do produkcji nowych pojemników [13]. Stłuczka szklana może być wykorzystywana nie tylko przez huty szkła w celu produkcji nowych opakowań, ale znajduje także zastosowanie w budownictwie jako dodatek do tynków elewacyjnych czy zapraw budowlanych [14]. Jak każdy materiał opakowaniowy, szkło także ma pewne wady. Jeśli opakowanie szklane nie trafi do selektywnej zbiorki odpadów, na wysypisku może rozkładać się bardzo długo. Czas rozkładu szkła w środowisku naturalnym jest określany różnie w zależności od źródeł. Niektórzy uważają, że trwa 500 lat, inni zaś twierdzą, że kilka tysięcy lat, a według niektórych szkło nie ulega rozpadowi w ogóle. Problemem stanowi także podatność szkła na pękanie i kruchość, która powoduje, że musimy ze szklanymi opakowaniami obchodzić się delikatnie i z uwagą. Jednak zdecydowanie największą wadą szkła jest duża waga opakowań szklanych, która wpływa na wzrost kosztów transportu i zwiększenie emisji CO2 do atmosfery. Pomimo starań ze strony producentów, by używać cieńszego szkła, jego waga jest nadal dużo wyższa w porównaniu do wagi opakowań z tworzywa sztucznego czy aluminium [5, 15]. Z oceny cyklu życia (LCA) butelki z tworzywa PET i szklanej, przeprowadzonych w Katedrze Inżynierii Produkcji Politechniki Świętokrzyskiej, wynika, że opakowania szklane mają mniejszy negatywny wpływ na środowisko niż opakowania PET. Wynika to głównie z następujących przyczyn: wykorzystują mniej zasobów, minimalnie wpływają na zubożenie warstwy ozonowej, promieniowanie jonizujące i wykorzystanie terenu oraz można poddawać je recyklingowi, z którego otrzymuje się pełnowartościowe wyroby. Granice systemu badania LCA obejmowały proces produkcji obu butelek, napełnianie i użytkowanie opakowania, zbiórkę i magazynowanie oraz zagospodarowanie powstałych odpadów. Jednak z granic analizy został wyłączony etap transportu opakowań [9]. Wielu producentów opakowań szklanych nieustannie podejmuje szereg działań w celu zmniejszenia szkodliwego wpływu opakowań szklanych na środowisko [16]. Producenci wyrobów gotowych także mogą przyczynić się do minimalizowania emisji CO2 pochodzącego z transportu opakowań szklanych poprzez wybór polskich producentów opakowań szklanych – wspierają przy tym także krajową gospodarkę.

Tworzywa sztuczne

Polska Izba Opakowań szacuje, że opakowania z tworzyw sztucznych stanowią ok. 42% wszystkich opakowań, w które pakowane są produkty spożywcze [17]. Wysokie zainteresowanie tworzywami sztucznymi jest spowodowane głównie niską ceną opakowań, ale także wieloma innymi zaletami tego materiału. Najważniejszymi z nich są, m.in.: niska masa, termoplastyczność, odporność chemiczna, możliwość formowania w różnorodne kształty, barwienia na dowolne kolory. Mimo wielu zalet opakowania z tworzywa sztucznego posiadają także wiele wad. Jedną z najistotniejszych jest możliwość interakcji opakowań z produktem oraz migracji z opakowania do wyrobu gotowego ewentualnych pozostałości niespolimeryzowanych monomerów i stosowanych w przetwórstwie tworzyw sztucznych dodatków, m.in. plastyfikatorów, stabilizatorów, katalizatorów, które niejednokrotnie są szkodliwe dla środowiska oraz zdrowia ludzi [18, 19]. Kolejną wadą zastosowania opakowań z tworzyw sztucznych jest ich niska barierowość. W przeciwieństwie do szklanych lub metalowych materiałów opakowaniowych opakowania wykonane z tworzyw sztucznych są w różnym stopniu przepuszczalne dla małych cząsteczek, takich jak gazy, para wodna oraz innych związków o niskiej masie cząsteczkowej (np. aromatów). W tabeli 1 przedstawiono współczynnik przepuszczalności gazów oraz pary wodnej dla poszczególnych tworzyw sztucznych, najczęściej stosowanych do pakowania produktów spożywczych, leczniczych i kosmetycznych. Z przedstawionych informacji wynika, że polietylen wysokiej gęstości charakteryzuje się najlepszą barierowością dla pary wodnej. Z kolei tworzywo PET ma najlepszą barierowość dla gazów, natomiast niską dla pary wodnej. Polistyren spośród badanych materiałów okazał się najmniej barierowy zarówno dla gazów, jak i pary wodnej [20, 21]. Warto jednak wziąć pod uwagę, że stopień przepuszczalności gazów i pary wodnej jest uzależniony od wielu czynników, m.in. warunków otoczenia (temperatury/ wilgotności) oraz grubości materiału [22].

Od wprowadzenia w drugiej połowie XX w. masowej produkcji tworzyw sztucznych ich wykorzystanie jako materiału opakowanioweg nieustannie rośnie i tendencja ta, pomimo szeregu wątpliwości zgłaszanych przez organizacje ekologiczne, z pewnością w najbliższych latach nie ulegnie zmianie. Według danych przedstawionych przez stowarzyszenie producentów tworzyw sztucznych Plastics Europe w 2018 r. na świecie wyprodukowano blisko 360 mln ton tworzyw sztucznych. Natomiast w 28 krajach UE oraz Norwegii i Szwajcarii wyprodukowano blisko 61,8 mln ton tworzyw sztucznych, z czego sektorem z największym obszarem zastosowań tworzyw sztucznych na poziomie 39,9% jest sektor opakowań. Jednak problem nadmiernej liczby opakowań z tworzywa sztucznego nie jest najważniejszy w aspekcie ochrony środowiska. Główny problem stanowi niski poziom recyklingu [23]. W Europie większość zużytych opakowań jest spalanych lub składowanych, a jedynie 32,5% wszystkich wytworzonych odpadów z tworzyw sztucznych jest zbieranych w celu recyklingu, z czego jedynie połowa faktycznie jest poddawana temu procesowi – pozostałą część eksportuje się do krajów spoza UE. Wynika to głównie z braku zdolności, technologii lub zasobów finansowych potrzebnych do przetwarzania odpadów na miejscu. W przeszłości znaczna część wywożonych odpadów z tworzyw sztucznych była wysyłana do Chin, natomiast w ostatnim czasie ten kraj wprowadził zakaz przywozu tego typu odpadów, dlatego UE musi znaleźć inne rozwiązania zagospodarowania odpadów. Główną przyczyną wpływającą na tak niski poziom odzysku tworzyw sztucznych jest gorsza jakość i wyższa cena materiału pochodzącego z recyklingu w porównaniu z ich pierwotnym odpowiednikiem [24]. Recykling opakowań z tworzywa sztucznego osiąga się najczęściej na drodze procesów mechanicznych, rzadziej za pomocą procesów chemicznych. Podczas recyklingu mechanicznego polimery ulegają częściowej degradacji, ponieważ ogrzewanie może prowadzić do zerwania wiązań wewnątrzcząsteczkowych, co skutkuje niższym rozkładem masy cząsteczkowej i zmienionymi właściwościami mechanicznymi i optycznymi polimeru z recyklingu. Ponadto polimery tworzyw sztucznych mogą być uszkadzane podczas użytkowania i gospodarowania odpadami poprzez kontakt z substancjami kwasowymi, promieniowaniem UV i ekstremalnymi temperaturami. Lepszym rozwiązaniem jest recykling chemiczny, który obejmuje procesy depolimeryzacji tworzyw sztucznych do monomerów – te są następnie wykorzystywane do repolimeryzacji materiałów pierwotnych. Natomiast kwestie ekonomiczne i ekologiczne ograniczają obecnie zastosowanie procesów recyklingu chemicznego na dużą skalę [25, 26, 27, 28].

Poza niskim poziomem recyklingu tworzyw sztucznych problem środowiskowy stanowią także zużyte opakowania, które z jakichś powodów nie zostały zagospodarowane i w niekontrolowany sposób przedostały się do środowiska naturalnego. Ekolodzy z fundacji MARE alarmują, że jeśli nie zmienimy swoich nawyków, do 2050 r. w morzach i oceanach będzie pływało więcej plastiku niż ryb [29]. Źródła literaturowe podają rozbieżne informacje dotyczące czasu rozkładu tworzyw sztucznych. Często oscylują między 100 a 1000 lat, w zależności od rodzaju i formy. Rozkład tworzyw sztucznych w środowisku naturalnym trwa krócej niż np. opakowań szklanych, jednak podczas jego rozpadu powstaje mikroplastik oraz wydzielają się stosowane do produkcji tworzyw sztucznych dodatki, które mogą migrować do środowiska naturalnego i stanowić zagrożenie [30, 31]. Na przestrzeni ostatnich lat lepiej zostało poznane skażenie mikroplastikiem środowisk wodnych, co wynika w dużej mierze z możliwości analitycznych, ponieważ oznaczanie ilości cząstek mikroplastiku w innym środowisku (np. w glebie) napotyka na znaczne trudności metodyczne. Mikroplastik obecny jest w morzach, oceanach, a także w wodach lądowych [33]. Może pochodzić m.in. z kompostów, emisji przemysłowych oraz prania i czyszczenia, z których bezpośrednio lub za pośrednictwem ścieków trafia do rzek i gleb [34, 35]. Spożycie mikroplastiku przez organizmy żywe, zwłaszcza o mniejszych rozmiarach, może prowadzić do zmian chorobowych przewodu pokarmowego, zapalenia tkanek, powstawania nowotworów i zaburzeń endokrynologicznych [36]. Ze względu na powszechną obecność, trwałość w środowisku i różne interakcje z fauną oraz florą mikroplastik może stanowić globalne zagrożenie dla ekosystemów, dlatego środowisko naukowe musi przeprowadzić jeszcze wiele badań w celu lepszego poznania występowania mikroplastiku w innych środowiskach i skutków wywieranych przez jego obecność w ekosystemie [37, 38].

Producenci opakowań z tworzywa sztucznego coraz częściej poszukują nowatorskich, proekologicznych rozwiązań, które w jakiś sposób przyczynią się do redukcji negatywnego oddziaływania na środowisko. Na rynku pojawia się coraz więcej alternatywnych materiałów opakowaniowych wykonanych z surowców roślinnych, biodegradowalnych oraz pochodzących z recyklingu [1].

Alternatywy dla konwencjonalnych tworzyw sztucznych

Polimery ze źródeł odnawialnych

Jednym z proekologicznych materiałów alternatywnych dla konwencjonalnych tworzyw sztucznych są polimery wyprodukowane częściowo lub całkowicie z surowców odnawialnych. Konwencjonalne tworzywa sztuczne produkowane są z nieodnawialnych surowców kopalnych (ropy naftowej, gazu ziemnego), natomiast ich proekologiczne odpowiedniki powstają na bazie biomasy. W ostatnim czasie na rynku pojawia się coraz więcej firm oferujących tworzywa wyprodukowane na bazie różnego rodzaju biomasy. Biomasę mogą stanowić surowce roślinne, jednak wykorzystanie surowców, które mogłyby stanowić pożywienie, wzbudza wiele kontrowersji, dlatego bardzo ważne jest, aby były wyprodukowane zgodnie z ideą zrównoważonego rozwoju. Dodatkowo wykorzystanie surowców roślinnych do produkcji materiałów opakowaniowych przyczynia się do redukcji CO2 [39]. Surowiec do produkcji tego rodzaju biotworzyw może stanowić także biomasa odpadowa, jak chociażby marnotrawiona żywność, która według FAO stanowi aż 1/3 wyprodukowanej żywności na świecie [56]. Wykorzystanie do produkcji biotworzyw surowców odnawialnych nie jest jedyną zaletą zastosowania tych materiałów. Istotne jest to, że biomateriały posiadają takie same właściwości jak ich odpowiedniki wyprodukowane z surowców kopalnych – w pełni nadają się do recyklingu i nie wymagają specyficznego parku maszynowego. Przyczynami ograniczającymi powszechne wykorzystanie biotworzyw na rynku są: wyższa cena w stosunku do tworzyw wyprodukowanych z surowców kopalnych oraz niestała dostępność na rynku. Przykładem dostępnych na rynku biotworzyw jest Bio-PP, Bio-PE, Bio-PET [39].

Tworzywa biodegradowalne

Główną zaletą materiałów biodegradowalnych jest ich stosunkowo łatwa biodegradacja biologiczna, która zwykle trwa od kilku miesięcy do kilku lat [42]. Amerykańskie Towarzystwo Badań Materiałów (ASTM) i Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) przedstawiły definicje biodegradowalnych tworzyw sztucznych jako materiałów, które ulegają znacznej zmianie w strukturze chemicznej w określonych warunkach środowiska i w wyniku działania naturalnie występujących organizmów, takich jak bakterie, grzyby i algi. Zmiany te skutkują utratą właściwości fizycznych i mechanicznych mierzonych standardowymi metodami [43]. Termin „tworzywa biodegradowalne” dotyczy także mieszanin polimerów naturalnych z takimi polimerami syntetycznymi, które same nie ulegają degradacji biologicznej. Tworzywa te składają się w pewnym stopniu z naturalnych surowców (np. polisacharydów), natomiast pozostałą część tworzywa stanowią konwencjonalne poliolefiny (np. polietylen). W przypadku tego typu tworzyw degradacji ulegają tylko składniki naturalne, natomiast elementy tworzyw sztucznych rozpadają się na mniejsze kawałki i zostają rozproszone w środowisku (mikroplastik) [41]. Drugą grupę tworzyw biodegradowalnych stanowią materiały, które rozkładają się całkowicie, są zbudowane z matrycy polimerowej i mają pochodzenie naturalne. Mowa tu m.in. o najbardziej rozpowszechnionych polisacharydach – celulozie, skrobi i ich pochodnych, jednak do ich wypełnienia, stosuje się włókna naturalne z powszechnie uprawianych roślin, takich jak len, juta, konopie [44, 45]. Naturalne włókna celulozowe są tanie i mają dobre właściwości mechaniczne, co sprawia, że są często wybierane jako wypełniacze do biodegradowalnych tworzyw [46]. Mikroorganizmy są w stanie rozkładać te materiały w całości, ostatecznie produkując CO2 i wodę, co czyni je kompostowalnymi[41]. Tworzywo kompostowalne zawsze jest biodegradowalne, natomiast tworzywo biodegradowalne nie musi być jednocześnie kompostowalne, ponieważ może ulegać rozkładowi w dłuższym czasie lub innych warunkach. Do grupy polimerów biodegradowalnych należą także polimery ze źródeł nieodnawialnych, m.in. niektóre poliestry (np. polikaprolakton – PCL, poli(alkohol winylowy) lub poli(tlenek etylenu), jednak koszt ich wytwarzania jest ciągle jeszcze zbyt wysoki, aby mogły być wykorzystywane na większą skalę [47]. Dostępne na rynku materiały biodegradowalne mają zwykle gorsze właściwości w porównaniu z konwencjonalnymi materiałami, m.in. charakteryzują się mniejszą odpornością na temperaturę i wilgotność, co może mieć wpływ na stabilność pakowanych produktów. Problem stanowi także wyższa cena materiału [48].

Jednymi z podstawowych norm dotyczących kryteriów uznawania materiałów za biodegradowalne oraz przeprowadzania badań nad ich rozkładem są: ASTM D6400, ASTM D6868, EN 13432. W oparciu o EN 13432 nadawane są certyfikaty świadczące o przydatności do kompostowania tworzyw biodegradowalnych. Zostały także opracowane normy dla wyrobów oksybiodegradowalnych, jak np. ASTM D6954. Większość z powyższych norm polega na prowadzeniu biodegradacji na sztucznych podłożach, w obecności wyizolowanych szczepów bakterii lub grzybów. Takie warunki nie są tożsame z tymi panującymi w środowisku naturalnym, co więcej znacznie się od nich różnią. Powoduje to, że wyroby posiadające certyfikat, określone jako biodegradowalne, nie zawsze ulegną rozkładowi [52]. Ponadto niektóre dostępne normy uznają za biodegradowalny materiał, który tylko w pewnym stopniu, np. w 60% w ciągu 6 miesięcy, ulegnie rozkładowi, np. EN 13432. Normy nie rozważają kwestii pozostałości tego rozkładu, która może okazać się zagrożeniem dla środowiska
naturalnego [41].

Tworzywa oksybiodegradowalne

Polimery oksybiodegradowalne często mylnie określane są jako materiały biodegradowalne, jednak znacznie się od nich różnią. Materiały biodegradowalne mogą rozkładać się w środowisku naturalnym, zaś polimery oxobiodegradowalne potrzebują dodatkowych warunków. Zanim zostaną poddane procesowi biodegradacji z wykorzystaniem mikroorganizmów, muszą być poddane procesowi fragmentacji. Polimery oksybiodegradowalne ulegają rozkładowi dużo wolniej niż biodegradowalne, nie są też wykonywane w całości z surowców naturalnych. Opakowania wykonane z polimerów oksybiodegradowalnych bardzo często są wykonane z polietylenu lub polipropylenu, do których dodaje się specjalne dodatki przyspieszające ich rozkład (wykonane m.in. ze związków kobaltu, manganu, żelaza) [41, 49, 50]. Warunkiem aktywowania ich działania jest napromieniowanie wyrobu światłem UV/VIS. Zgodnie z informacjami przedstawionymi przez producentów całkowita degradacja powinna nastąpić w ciągu ok. 2 lat [51].

Metale

Opakowania metalowe charakteryzują się doskonałą ochroną fizyczną produktu oraz wysokimi właściwościami barierowymi. Na rycinie 1 przedstawiono porównanie właściwości barierowych różnych materiałów opakowaniowych w celu zobrazowania wysokiej barierowości opakowań ze stali i aluminium na tle innych materiałów opakowaniowych [10]. Podobnie jak szkło, metal także można poddawać recyklingowi nieskończoną ilość razy, nie tracąc przy tym jego właściwości. Jednak składowanie niektórych materiałów może prowadzić do degradacji materiału. Ponadto opakowania z metalu cechują się podatnością na korozję i możliwością przenikania do żywności jonów metali: miedzi, cyny, ołowiu i cynku, które przyczyniają się do rozkładu witamin oraz zmian cech sensorycznych [55]. Aby temu zapobiec, stosuje się warstwę ochronną na powierzchni opakowań metalowych, m.in. poprzez metalizowanie (cynowanie, cynkowanie, chromowanie), malowanie farbami, pokrywanie powłoką lakierową oraz stosowanie inhibitorów korozji (np. fosfatyzacja) [57]. Materiałami metalowymi najczęściej stosowanymi do produkcji opakowań są aluminium i stal [5].

Aluminium jest lekkim, srebrzystobiałym metalem pochodzącym z rudy boksytu, w którym występuje w połączeniu z tlenem w postaci tlenku glinu [40]. Dzięki obecności naturalnej powłoki z tlenku glinu aluminium jest odporne na większość form korozji w przeciwieństwie do większości metali. Aluminium stanowi doskonałą barierę dla wilgoci, powietrza, zapachów, światła i mikroorganizmów, jest także elastyczne i sprężyste [5]. Z punktu widzenia ochrony środowiska bardzo ważną kwestię stanowi fakt, że wskaźnik recyklingu aluminium należy do najwyższych spośród wszystkich materiałów opakowaniowych. W Polsce w 2018 r. wyniósł 80,5% spośród aluminiowych puszek wprowadzonych na rynek [53]. Ponadto proces recyklingu aluminium wymaga tylko 5% energii potrzebnej do wyprodukowania pierwotnego metalu[5]. Główną barierą szerokiego zastosowania opakowań aluminiowych jest wyższa cena w porównaniu do innych materiałów. Stal wykorzystuje się do produkcji pojemników na aerozole oraz zamknięć pojemników/butelek. Opakowania poużytkowe ze stali nierdzewnej można łatwo oddzielić od pozostałych odpadów za pomocą magnesów, co stanowi ważny czynnik w aspekcie gospodarki odpadami [54].

Konkluzja

Podstawową funkcją opakowania jest niewątpliwie ochrona produktu. Jednak wraz ze wzrostem konkurencyjności produktów na rynku, opakowanie zaczęło stanowić także ważny czynnik marketingowy. Biorąc pod uwagę fakt, że konsumenci coraz częściej zwracają uwagę na aspekt ekologiczny i jakościowy produktów oraz ich opakowań, warto uwzględnić te czynniki podczas projektowania produktu.

Zarówno w przypadku badania kompatybilności produktów z opakowaniem, jak i ekoprojektowania do każdego produktu należy zastosować indywidualne podejście. Na dobór odpowiedniego opakowania ma wpływ wiele czynników, m.in. rynek przeznaczenia, forma, wrażliwość składników produktu, które cechują się różną odpornością na czynniki zewnętrzne oraz możliwością interakcji z opakowaniem. W przypadku ekoprojektowania duże znaczenie ma docelowy kraj dystrybucji produktu. Poziom oraz metody recyklingu poszczególnych materiałów mogą różnić się na przestrzeni różnych krajów, a niejednokrotnie różnią się nawet na przestrzeni jednego kraju. Warto jednak unikać opakowań wielomateriałowych i stosować materiały jednorodne, które są przedmiotem selektywnej zbiórki i mogą być poddawane recyklingowi. Natomiast w przypadku stosowania opakowań wielomateriałowych warto stosować opakowania umożliwiające łatwe ich oddzielenie na etapie konsumenta. Wskazane byłoby także minimalizowanie ilości zbędnych opakowań oraz stosowanie znaków identyfikujących materiał, umożliwiających konsumentowi odpowiednie postępowanie z odpadem. Świadomi ekologicznie konsumenci z pewnością docenią działania proekologiczne przedsiębiorców, a firmy będą mogły dostrzec realne korzyści płynące z budowania ekowizerunku swojej marki. Należy jednak pamiętać, że nieprzemyślany sposób pakowania produktu może zagrażać reputacji nawet całej marki.

Na rynku znaleźć można firmy świadczące usługi w zakresie doboru opakowań. Przykładem firm, które mogą oferować wsparcie przy doborze opakowań, są organizacje o modelu CDMO (ang. Contract Development and Manufacturing Organization). Oferują one szerokie spektrum usług, w tym rozwój formulacji, dobór opakowania (także ekoprojektowania), rozwój metod, badania stabilności oraz wytwarzanie produktu.

W świetle trendów i nowych wymagań prawnych producenci opakowań nieustannie podążają za zmianami i poszukują nowych proekologicznych materiałów. Obecnie na rynku można znaleźć coraz szerszą gamę niekonwencjonalnych materiałów do produkcji opakowań. Jednak na tę chwilę dużą barierę w stosowaniu tychże opakowań na szeroką skalę stanowi m.in. brak stałej dostępności surowców, wyższa cena i niejednokrotnie gorsze właściwości tworzywa (np. barierowość), zagrożenia wynikające z produktów rozpadu materiału oraz problemy z zagospodarowaniem odpadów. Technologia produkcji tworzyw ekologicznych nadal jednak się rozwija i pozostaje mieć nadzieję, że w końcu usłyszymy o materiale idealnym.

Bibliografia

1. Witczak J.; Ekoinnowacje w opakowaniach, „Jesteś kreatorem? Zostań ekoinnowatorem!” stanowił dodatek promocyjny do styczniowego wydania (1/2015) PRZEGLĄDU KOMUNALNEGO, ISSN 1232-9126.
2. Przewoźna-Skowrońska A., Dewicka A.; Wpływ opakowania na zachowania konsumentów. Zeszyty naukowe Politechniki Poznańskiej, nr 7, 2016.
3. Dejnaka A.; Opakowanie jako narzędzie wpływania na wybory konsumentów, Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Bankowej we Wrocławiu, 23(131-143), 2011.
4. Dziadkiewicz A.; Znaczenie designu opakowania w procesie podejmowania decyzji zakupowych przez konsumentów. Przedsiębiorczość – Edukacja [Entrepreneurship – Education], 2019.
5. Marsh K., Bugusu B.; Food Packaging Roles, Materials, and Environmental, Journal of Food Science, Volume 72, Issue 3, April 2007, Pages R39-R55.
6. Ipsos MORI Global Trends 2017 – the biggest survey of its kind, https://www.ipsos.com/ipsos-mori/en-uk/ipsosmori-global-trends-2017-biggest-survey-its-kind/.
7. Lewandowska A. Ekologia i minimalizm. „Jesteś kreatorem? Zostań ekoinnowatorem!&rdqu