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Jul 06, 2023

環境に優しいパックの成形

Le confezioni termoformate e le bottiglie soffiate sono il cuore della plastica

熱成形パックとブロー成形ボトルは、プラスチック包装に関する議論の中心となっています。 Lynda Searby は、これらのパッケージ形式のユーザーが持続可能性の資格をどのように向上できるかを調査します。

おそらく、熱成形食品トレイをより持続可能にする最も明白な方法は、少なくとも技術的にはリサイクル可能なモノ PET 素材に切り替えることです。問題は、熱成形トレイに使用されるモノ素材の大部分がマルチポリマー ラミネート トップを必要とすることです。ウェブでトレイに密閉し、開封後に上部が裏側に残っているとパックをリサイクルできなくなります。

幸いなことに、熱成形機械メーカーはこれに取り組んでいます。 たとえば、Multivac 社は、食品の保存期間を保証するために必要なバリア保護を維持しながら、PET を唯一のポリマーとして利用するワンポリマーパックソリューションを開発したと述べています。

これは、梱包材におけるリサイクル不可能なプラスチックの使用を削減するという動きに応えて Multivac が考え出したソリューションの 1 つですが、ドイツに本社を置く同社の研究開発から生まれた環境対応型のイノベーションは決してこれだけではありません。

「世界中の包装ソリューションの大手メーカーとして、最小限のリソースを使用しながら最大限の製品保護を提供するパックを開発することが Multivac の最優先事項の 1 つです。Multivac は、モノフィルムの使用から始まり、適切に拡張する幅広い包装コンセプトを提供しています。」紙繊維ベースの材料に至るまでです」と、Multivac UK の材料部門マネージャー、エリオット クリスプ氏は述べています。

リサイクル可能な材料

熱成形トレイにリサイクル可能な紙繊維ベースの材料を使用することは、Multivac が追求してきたもう 1 つの手段であり、成功を収めています。 成形可能な紙ベースの素材は、広くリサイクル可能な素材としてオンパック リサイクル ラベル (OPRL) のステータスを取得しています。

Multivac の PaperBoard ソリューションを使用すると、標準的な機械で紙繊維ベースの材料から MAP および真空スキン パックを製造できます。 Multivac は、さまざまな機能層を使用することで、食品業界が要求するバリア要件も満たすパックの製造に成功しました。 パックは、エンドユーザーがリサイクルのためにボール紙の裏地をプラスチックのバリア層から分離できるように設計できます。

このコンセプトは最近、フランクフルトで開催された IFFA 見本市で展示され、平らな真空スキン パックが R 105 MultiFresh 熱成形機でリール送りのボール紙複合材料から製造されました。 Multivac は、生産者の既存の設備に取り付けて、紙ベースやその他の代替成形材料を使用できるようにする改造ソリューションも提供しています。

プラスチック含有量を最小限に抑える熱成形パッケージのコンセプトを考案したのは Multivac だけではありません。 競合会社の GEA は、現在の主な優先事項はプラスチックの使用量を削減することであり、その焦点が GEA フード トレイを生んだと述べています。 分別してリサイクルできる段ボールとプラスチックを組み合わせるこのコンセプトにより、プラスチックの使用量を最大80％削減できるという。

底部のフレックスフィルムは既製の段ボール箱に形成され、加熱可能なプラグを使用してカートントレイの上部領域にスポットシールされます。 パックを充填し、真空にし、ガスを充填した後、上部フィルムを下部フィルムにシールします。 GEAによれば、その結果、深さ20～60mmの環境的に持続可能なパッケージが完成したという。同様に、ウルマ・パッケージングは​​、食品の品質を維持しながらプラスチック廃棄物を削減することを中心に設計された計画である#ULMAweCare持続可能性プロジェクトの一環として、LeafSkinパッケージを開発した。 。

「このプロジェクトでは、ウルマが研究開発に多額の投資を行っており、その結果、LeafSkin や ReducedScrap などのいくつかの新しいタイプのパッケージが作成されました。さらに、TFS 200 MSV や TFS 407 R を含む当社の熱成形機の多くは、高レベルの生産性を維持しながら、フィルム使用量を大幅に削減できるように設計されています」とウルマ パッケージング UK のプロダクト マネージャー、アリスター クックは述べています。

リサイクル可能な平らなボール紙トレイをベースにした LeafSkin は、フィルムの使用量を最大 80% 削減できると言われています。 一方、ReducedScrap は、底部フィルムに特別に設計された空気穴を通して真空を作り出すことで、肉製品の包装に必要なプラスチックを最大 40% 削減できると言われている包装オプションです。一見すると、そのようなコンセプトは、シンプルに見えるかもしれませんが、クック氏が指摘するように、見た目以上のものがあります。

「包装プロセスで必要なプラスチックの量を減らすことには、決して課題がないわけではありません。おそらく最大の課題は、パックの剛性を維持し、パックや農産物に損傷を与えることなく製品を保持するのに十分な強度の包装を確保することです」と彼は言います。 。

さらに考慮すべき大きな問題もあります。それは、実際に環境に優しい包装とはどのようなものでしょうか? rPET で作られたトレイは、板紙とフィルムの組み合わせよりも多かれ少なかれ持続可能ですか?

これを判断するには、スイスの機械メーカー WM Thermoforming は、ライフサイクル インベントリ (LCI) とライフサイクル アセスメント (LCA) に取り組む必要があると述べています。

エリアマネージャーのジャンニ・モランディ氏は、「あらゆる熱可塑性プラスチック素材を使用したり、代替素材で代替したりすることはできるが、LCIとLCAを研究することによってのみ、パッケージングがより持続可能であるかどうかを定義できる」と語る。

パックのライフサイクル全体を考慮する必要があるという点は、Multivac の Chrisp 氏も取り上げており、次のように述べています。「Multivac は、自社の設備で生産されるパックの大部分に対してリサイクル可能なオプションを用意していますが、材料は完全に持続可能なものとして分類されます。」循環経済を確保するために、廃棄物の収集と分別の解決策を見つけるには、さらに多くの作業を行う必要があります。」

薄肉化して堆肥化可能

ドイツの企業 Gabler (英国では Engelmann & Buckham が代表) が専門とするカップおよびポッドの熱成形の分野では、課題は同じですが、解決策は異なります。 ここでは、薄壁化と堆肥化可能な材料の出現が、追求されている主な持続可能性戦略です。

「私たちは新しい環境に優しい材料 (PLA) を使って試験を行ったところ、これらの材料の処理は他の一般的な材料とそれほど変わらないことがわかりました。このため、設備に大幅な変更を加える必要はありません。重要な要素です」 PLA を処理するときは機械の安定性が重要であり、それは私たちが保証できることです」と、Gabler のエリアセールスマネージャーである Matthias Klein 氏は述べています。

プラスチックのカップやポッドを製造する際の材料使用量の削減に関しては、薄肉化の可能性があるため、熱成形は射出成形よりも優れているとクライン氏は言います。 Gabler は、自社の機械で非常に薄い熱成形製品を処理できるようにするスタッキング技術も開発しました。

ドリンクボトル業界では、薄肉化または「軽量化」への取り組みが長年にわたって進められてきましたが、ブロー成形機の製造能力よりも、非常に軽いボトルを扱う消費者の能力によって、さらなる進歩が制限されるところまで来ています。

例えば、クローネス社は、同社の最新世代の Contiform ブロー成形機は、ほとんどの企業が市場にリリースするよりも軽い重量で、最速の速度でボトルを製造できると述べています。

「リニアモーターストレッチロッドシステムと多段階空気リサイクルを備えたクローネスの Contiform ブロー成形機の設計により、容器を潰したり液体をこぼしたりすることなく、消費者が扱えるよりも軽くすることができます」と Krones UK のテクニカルマネージャー、ポール チャップル氏は説明します。 。

これが、飲料ボトルのユーザーとデザイナーが容器の重量を減らす代わりに、キャップのデザインに注目している理由であり、チャップル氏によれば、ネックの仕上げを短く/小さくすることで、プラスチックの含有量を減らすことができるという。 チャップル氏によると、容器の軽量化に加えて、rPET の使用は今や飲料市場の標準となっているが、問題はその量の 1 つだけだという。

「Krones Contiform ブロー成形機は、100% リサイクル PET を使用してボトルをブロー成形することができ、すでに使用しています。そのため、問題は技術的な制約ではなく、材料の入手可能性の 1 つです。私たちの政府が保証金返還制度や回覧用のツールを導入するにつれて、PET はますます利用可能になり重要になります。」経済です」とチャップルは言います。

同氏はさらに、「他の材料も開発中ですが、現時点ではどれもPETに代わる段階にはありません。クローネスは常にさまざまな材料をテストし、取り組んでおり、それらが登場したときに備えられるようにしています。」と付け加えた。

新技術まとめ: 熱成形/射出成形

今月、WM Thermoforming Machines はスタビオの本社でオープンハウスを開催し、新しいスチールルールナイフマシンである FLEX 92 と最新バージョンの TWIST 700 を展示しています。それによると、これら 2 台のマシンは現在の市場動向に対応する新しい材料を使用することができ、さまざまなリサイクル材料や生分解性材料など、より多くの新しい環境ソリューション指向のポリマーを提供します。

Husky Injection Molding Systems は、HPP プラットフォームを改良した次世代 HyPETTM HPP5e システムを発売しました。 技術の大幅な改善により、よりスマートで直感的なシステムが実現し、より優れたエネルギー節約、信頼性、プリフォームの品質、使いやすさを実現したと述べています。 プラットフォームの中心となるのは、圧力センサーとアクチュエーター センサーからのフィードバックを使用して、あらゆるアプリケーションを効果的かつ効率的に成形するために必要な最適な圧力を決定する、インテリジェントで適応性のあるテクノロジーです。

Ulma Packaging が新たに発売した TFS 200 MSV 熱成形機は、MAP、スキン、バキュームの 3 つのパック スタイルを 1 台のマシンで提供します。 新しい機械は、再生可能な板紙と板紙の両方にも対応しています。 肉、魚、チーズ、デリ肉など、さまざまな冷凍食品や生鮮食品の梱包に適しています。

住友（SHI）デマーグは、エジェクターと金型の速度を同期させ、金型のオープン時間を短縮して生産性を最適化し、包装の品質を向上させ、回避可能なプラスチック廃棄物を削減する新しいプログラムを開発しました。 同社の最新の全電動シリーズ IntElect 向けに設計されたこの最新の進歩により、金型が再び閉じる前にコンポーネントが金型から確実に取り除かれると言われています。 住友によれば、パッケージ部品の落下による粉砕を防ぐだけでなく、高価な蓋やクロージャーの金型への損傷を軽減するのにも役立ちます。

フィルム システムとシーリング ステーションの改良により、セットアップ時間と切り替え時間の短縮、フィルム廃棄物の最大 75% の削減など、GEA の新しい PowerPak PLUS 熱成形機が約束する利点の一部が挙げられます。 上部と下部のフィルムは両方ともモーター駆動で、機械の前進サイクルと同期するようになりました。また、シーリング ステーションの構造は、この新しいフィルムのセットアップに対応し、アクセスが容易になるように再設計されました。 PowerPak PLUS は、MAP 用の非侵襲的インライン品質管理システムである Oxycheck と連携して運用することもできます。