可堆肥薄膜的突破

这家英国经典香肠的第三代家族企业的管理层希望,他们在可持续包装方面的努力能够在全球范围内得到效仿。

查尔斯·鲍恩(Charles Baughan)是英国西南部德文郡韦斯特威香肠有限公司的第三代老板。他的香肠是在肉到达他的工厂的当天制作的,冷藏保质期约为11天。在过去四年左右的时间里,鲍恩一直致力于寻找比热成型托盘和传统保鲜膜材料(如PVC或LDPE)更具有可持续性的包装。他是这样解释紧迫性的。“为什么,”第三代香肠制造商查尔斯·鲍恩(Charles Baughan)问道,“我们位于德文郡的规模相对较小的公司,在开发我们希望成为行业标准的产品方面,走在了英国的前列?”“为什么,”第三代香肠制造商查尔斯·鲍恩(Charles Baughan)问道,“我们位于德文郡的规模相对较小的公司,在开发我们希望成为行业标准的产品方面,走在了英国的前列?”

“在英国,每年有超过4亿包肉类产品被包装在塑料托盘里,包装上的薄膜不容易回收。我希望我们这个小团队的突破性创新能够挑战整个行业。在英格兰西南部,我们生活在世界上一个美好的地方,我们知道包装并不总是在它应该在的地方结束。我们强烈认为,什么都不做不是一种选择。”

鲍恩对更可持续包装的探索分两个阶段取得了成果。2017年,热成形塑料托盘被纸板取代,特别是745微米的天然涂层牛皮纸,用传统的保鲜膜包裹。然后,在2020年4月,Westaway用三层吹制共挤出的材料取代了保鲜膜Fabbri集团被称为自然新鲜,根据UNI EN 13432标准认证为可堆肥,适用于家庭和工业环境。鲍恩指出:“我们是世界上第一个使用天然鲜肉产品的公司。”他还自豪地补充说,该包装被评为2020年英国包装奖的年度创新包装新闻杂志。

Nature Fresh的关键是一种称为PBAT的脂肪族芳香共聚酯,或聚[(己二酸丁二酯)-共-(对苯二甲酸丁二酯)]。回顾PBAT是如何出现在现场的,以及谁比Fabbri集团的Laura Pirondini博士,研发科学家更好地进行这样的回顾是有帮助的。

“在生物降解塑料的历史上,”皮罗尼蒂尼说,“自20世纪70年代以来,脂肪族聚酯一直发挥着关键作用。然而,大多数用于生物降解材料的商业脂肪族聚酯表现出严重的缺点,首先是它们的成本。此外,材料的性能通常是有限的,这使得这些材料无法应用于许多应用。另一方面,芳香族聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET被广泛而成功地用于各种常规应用,这主要是因为它们的性能优良,而且成本不高。但这些芳香聚酯通常被认为是生物惰性的,因此不可生物降解。这导致了20世纪90年代脂肪族-芳香族共聚酯的发展,它结合了芳香族聚酯的优异材料性能和脂肪族聚酯的潜在生物降解性。这些脂肪族-芳香共聚酯中最著名的是巴斯夫ecoflex®于20世纪90年代末开始商业化。标准级ecoflex®F由现成的化石单体己二酸,对苯二甲酸和1,4-丁二醇生产。它的通用名称是聚己二酸丁酯有限公司(对苯二甲酸丁二酯)],简称PBAT。”

使用两种PBAT等级

刚包装好的装着新鲜香肠的纸板托盘从保鲜膜应用系统中出现。刚包装好的装着新鲜香肠的纸板托盘从保鲜膜应用系统中出现。两种级别的PBAT,均来自巴斯夫,由Fabbri集团用于为Westaway制造的16微米三层吹制共挤出。一种是ecoflex®,一种基于上述单体的可生物降解脂肪族-芳香族共聚酯。另一种是ecovio®,一种为保鲜膜应用量身定制的可生物降解化合物。它是基于ecoflex®,但添加了添加剂,以提供粘附和防雾性能。Fabbri集团是唯一一家以这两种巴斯夫树脂为基础,适合自动或手动包装的保鲜膜生产商。

两种PBAT树脂的组合保证了非常好的光学性能(透明度和光泽)以及机械性能(抗拉强度和抗穿刺性)。这种组合还带来了高的水蒸气渗透性,使新鲜的香肠能够呼吸,并且具有良好的可降解油墨印刷性能。不用说,所有接触食物的要求都得到了满足。

Fabbri Group-Automac英国和爱尔兰地区经理Michele Govoni说:“这种保温膜完全适合整个堆肥过程,有效地促进了循环经济,并提供了适合植物生长的堆肥。此外,它的可加工性、延展性和韧性使其适用于自动保温膜包装机或手工应用。”由于Nature Fresh的透明度和光泽,货架的影响也得到了优化。”

当然值得注意的是,随着柔性薄膜转换器的发展,Fabbri集团可能会独具一格,原因很简单。他们还制造保鲜膜机器——在这种情况下,是一种高产的Automac工业机器,是创新的“Fabbri混合动力”系列的一部分——Westaway用它来包装装满香肠的纸板托盘。(Fabbri表示,他们的混合系列既可以接受传统的保生膜,也可以接受更新的可堆肥薄膜,这样就可以轻松过渡到可堆肥薄膜,而不需要专门的包装设备。)部分原因是Fabbri集团也是一家机器制造商,他们能够首先生产一种适用于自动化设备的可降解保温膜。毕竟,如果你的技术专家不仅合作开发一种突破性的保鲜膜,而且合作开发运行保鲜膜的机器,你就有相当大的优势。不过,把“自然新鲜”带到市场上可不是在公园里散步。

在这里观看“东方天然产品博览会”关于重新设计包装和可持续选择的小组讨论的重点内容。

“我们必须努力研究Nature Fresh共挤工艺,并优化特别具有挑战性的缠绕工艺,”Pirondini说。她补充说,Fabbri集团共挤生产线的供应商是意大利的全球领导者Luigi Bandera.“这是一个始于2015年的项目,”皮罗尼迪尼继续说道,“直到2020年,它才在全球范围内首次投入商业应用。这是我们和巴斯夫共同进行的为期五年的紧张合作研发和测试。一个特别的挑战与粘附属性有关。PBAT是一种坚固而灵活的材料,具有类似LDPE的机械性能,这就是为什么ecovio®和ecoflex®可以在标准聚烯烃设备上进行熔融加工。但由于ecovio®的粘附特性,缠绕部分不太容易管理。”

大部分手工包装

鲍恩说,由于韦斯特韦公司生产和包装了大约40种不同的香肠,自动化装载托盘将是困难的。因此,操作人员目前手动竖起纸板托盘,并在Fabbri集团包装机的进料处装载它们。常见的格式包括一个六计数包装托盘在一个窗口纸板套筒和一个16计数包装托盘在一个部分纸板套筒。鲍恩说,目前正在研究的一项改进是托盘架设器,它可能会与包装器对齐,因为包装器的设计可以很容易地集成在大多数包装线上。在这张照片中可以清楚地看到可持续包装的信息,这在纸板套筒和保鲜膜上都很突出。在这张照片中可以清楚地看到可持续包装的信息,这在纸板套筒和保鲜膜上都很突出。

虽然Westaway使用Nature Fresh相对较新,但该公司已经使用Fabbri Group的柔性薄膜包装有一段时间了。“当我听说他们在用PBAT做什么时,我渴望探索它,”鲍恩说。“我们每天生产50万根香肠,通过餐饮服务和零售渠道销售。当我们开始寻找PVC拉伸膜的替代品时,我们考虑了聚乙烯,因为至少它是可以回收的。但聚乙烯的保质期不如PVC,如果聚乙烯没有被妥善收集和分类,它就不会进入回收流。”

当被问及Nature Fresh的成本时,鲍恩承认,由于原材料成本较高,价格略有上涨。但现在使用的纸板托盘成本低于过去使用的热成型托盘。当然,包装材料的成本是鲍恩一直关注的问题。但消费者的反应也是一个重要因素。他说,自从Nature Fresh开始上架以来,其销售额增长了约30%。

至于针对消费者的信息,纸板纸盒的顶部醒目地印着:“100%可回收或可堆肥包装。经EN13432认证的可降解薄膜#让我们切塑料。”“自然新鲜”也可以用可降解墨水印刷,所以鲍恩最近要求Fabbri集团在保鲜膜上添加类似的信息,现在消费者收到的包装上也有这种信息。这有助于消费者在使用后以正确的方式处理薄膜,也可以促进垃圾自动分类的过程。

关于Nature Fresh的最后两点注意事项。在大多数情况下,它是新鲜冷藏产品的保鲜膜,所以它不需要气体屏障性能,因为它不用于MAP或真空皮包装,这些包装可以延长保质期。但皮罗尼迪尼说,Fabbri集团正在为这个延长货架寿命的市场细分领域确定一种新的可堆肥解决方案。其次,当Westaway的香肠被运往遥远的市场时,包装是冷冻的,保鲜膜可以承受这些温度而不会变脆。

韦斯特韦的查尔斯·鲍恩呢?他仍然是一个肩负使命的人。但他曾经的任务是找到一种可堆肥的保鲜膜,他的新目标是扩大这种薄膜的用途。“大公司和连锁超市有同样的机会来解决这个问题,”他指出。“为什么我们德文郡相对较小的公司能够在英国率先开发出我们希望成为行业标准的产品?”

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