Прорыв в области моно-материалов на основе ПЭ/ПЭ: смогут ли перерабатываемые пакеты наконец достичь барьерных свойств традиционной фольги?

Одна из тем, долгое время обсуждаемых в упаковочной отрасли, — способна ли перерабатываемая кофейная упаковка обеспечить тот же уровень защиты, что и традиционные фольгированные ламинаты. Ответ — да, но только при использовании соответствующей моно-материалной структуры. В этом руководстве описывается, как сегодня Перерабатываемая кофейная упаковка PE/PE может обеспечивать барьер для кислорода и влаги, приближающийся по свойствам к фольге, и полностью совместим с существующими потоками переработки пластмасс.

Традиционное преимущество фольги: абсолютный барьер ценой высокой стоимости

Традиционная упаковка для кофе основана на многослойных композитных материалах, обычно состоящих из ПЭТ (полиэтилентерефталата) / алюминиевой фольги / ПЭ (полиэтилена). Скорость проникновения кислорода (OTR) и скорость проникновения водяного пара (WVTR) алюминиевой фольги составляют менее 0,05 см³/м²/сут и 0,1 г/м²/сут соответственно, что обеспечивает практически абсолютный барьер. Срок хранения кофе составляет 18–24 месяца. Однако такая структура не подлежит переработке. Разделение слоёв ПЭТ, алюминия и ПЭ невозможно на традиционных предприятиях по переработке. Подавляющее большинство кофейных пакетов с фольгой направляются на свалки или подвергаются сжиганию. Это уже недопустимо для брендов, публично заявивших о своих обязательствах в области устойчивого развития.

Решение на основе монослоя ПЭ/ПЭ: разработано специально для перерабатываемости

Упаковка из одного материала — это упаковка, изготовленная из одного и того же семейства полимеров; в данном случае полиэтилена (PE) для всех слоёв. Кофейный пакет, пригодный для переработки и состоящий из PE/PE, состоит из ориентированных в машинном направлении слоёв полиэтилена (MDO-PE): внешнего слоя, обеспечивающего жёсткость и пригодность к печати; барьерного слоя из этиленвинилового спирта (EVOH), защищающего от проникновения кислорода; и внутреннего герметизирующего слоя из полиэтилена (PE), обеспечивающего герметичность пакета. Поскольку все слои основаны на полиэтилене, вся структура совместима с существующими потоками переработки полиэтилена. Разделение слоёв не требуется. В конце жизненного цикла такой пакет может быть использован для производства новых пластиковых изделий, например мусорных пакетов, агроплёнки или промышленной упаковки.

Барьерные характеристики: насколько близко PE/PE может приблизиться к фольге?

Барьерные свойства однослойного материала ПЭ/ПЭ зависят от толщины и содержания ЭВОХ. Показатель скорости проникновения кислорода (OTR) для стандартных перерабатываемых кофейных пакетов на основе ЭВОХ составляет 0,5–1,5 см³/м²/сутки, а показатель скорости проникновения водяного пара (WVTR) — 0,3–0,8 г/м²/сутки. Высокопроизводительный ЭВОХ с нанонаполнителями может обеспечить OTR на уровне всего 0,2 см³/м²/сутки. Для сравнения: фольга обеспечивает OTR 0,05 см³/м²/сутки. В большинстве случаев зёрна или молотый кофе сохраняются в течение 9–12 месяцев при OTR 1,0 см³/м²/сутки, что более чем достаточно для нужд региональных обжарщиков и брендов, работающих напрямую с потребителями. Если требуется стабильность в течение 18 месяцев для национальных или экспортных брендов, компания Cailyn предложит многослойную структуру ПЭ/ПЭ с высоким содержанием ЭВОХ и достаточным количеством специальных адгезионных слоёв для достижения OTR ниже 0,3 см³/м²/сутки, что близко к показателю фольги.

Защита от влаги и сохранение аромата

Вторая угроза для кофе — влага. Показатель скорости проникновения водяного пара (WVTR) для фольги составляет менее 0,1 г/м²/сут. Показатель 0,3–0,5 г/м²/сут для однослойного материала на основе полиэтилена (PE/PE) защищает кофе от всех воздействий, кроме самых тяжёлых тропических условий хранения (относительная влажность воздуха выше 90 % в течение более чем 24 часов). Если ваш бренд реализует продукцию в регионах с высокой влажностью, таких как Юго-Восточная Азия или Флорида, Кейлин рекомендует использовать пакетики-силикагелевые осушители либо выбрать вариант упаковки с фольгированным внутренним слоем для соответствующих артикулов (SKU). Однослойный материал PE/PE сохраняет аромат кофе лучше, чем полагают многие. Слой полиэтиленового герметизирующего покрытия обладает низким сродством к летучим органическим соединениям (ЛОС), содержащимся в кофе. Перерабатываемая кофейная упаковка из PE/PE позволяет сохранить исходные ароматические соединения на уровне 88–92 % в течение 12 месяцев, тогда как фольга обеспечивает сохранность ароматических соединений на уровне 95–97 % за тот же период. В слепом дегустационном тесте большинство потребителей не замечают этой разницы.

Практические аспекты переработки

Упаковка может считаться вторично перерабатываемой только в том случае, если она попадает в поток переработки. Для вторичной переработки кофейных пакетов их необходимо собирать чистыми и сухими, а местный переработчик пленок должен принимать гибкие однослойные пленки из полиэтилена (PE). Согласно Регламенту ЕС о упаковке и отходах упаковки (PPWR), однослойный полиэтилен (PE) классифицируется как «конструктивно пригодный для переработки» и позволяет снизить сборы по системе расширенной ответственности производителя (EPR). Пленки из полиэтилена (PE) принимаются на пунктах приема в Северной Америке, например в продуктовых магазинах, в рамках программ, таких как How2Recycle. Компания Cailyn предоставляет маркировку How2Recycle для всей кофейной упаковки из PE/PE, пригодной к переработке, а также документацию по отчетности бренда в области устойчивого развития.

Клапаны для сброса газа и замки-молнии на однослойных структурах

Одним из аргументов является то, что клапаны для сброса газа и застёжки-молнии, которые трудно удалить, делают переработку невозможной. Компания Cailyn предлагает два решения этой проблемы. Во-первых, мы поставляем клапаны для сброса газа из полиэтилена (PE), не требующие отсоединения клапана, что обеспечивает возможность переработки всей упаковки в потоках PE. Во-вторых, для застёжек-молний мы используем бегунок застёжки из полиэтилена (PE), который может быть переработан как моно-материал. Перед переработкой потребитель должен отрезать застёжку-молнию — как это принято для всех гибких упаковок с застёжками-молниями. Для брендов, ориентированных на перерабатываемость, а не на удобство, мы рекомендуем кофейные пакеты с термосварным герметичным замком без застёжек-молний и с надрезами для вскрытия.

Сравнение затрат: моно-материал по сравнению с фольгой

Стоимость перерабатываемой упаковки для кофе, которая на 15–25 % выше стоимости эквивалентных фольгированных структур, определяется ценой смолы MDO-PE и высокобарьерной смолы EVOH. Однако для брендов, ориентированных на экологически сознательных потребителей, это затрата, которую можно компенсировать за счёт повышения розничной цены или укрепления бренда. Кроме того, по мере наращивания объёмов производства однослойных ПЭ/ПЭ-упаковок их цена снижается. К 2026 году премиальная цена однослойного материала будет на 10–15 % ниже стандартной цены фольгированной упаковки. Обе структуры доступны через Cailyn, что позволяет постепенно перейти к фольгированной упаковке для экспортных артикулов и к перерабатываемой ПЭ/ПЭ-упаковке — для внутреннего рынка и розничных артикулов соответственно.

Применение за пределами кофе

Технология однослойных материалов может применяться и для других сухих продуктов. Компания Cailyn производит перерабатываемую кофейную упаковку из полиэтилена/полиэтилена (PE/PE), а также перерабатываемые пакеты для закусок, орехов, сухофруктов и лакомств для домашних животных. Для каждого применения мы подбираем уровень барьерных свойств в соответствии с требуемым сроком хранения, избегая избыточной инженерной проработки (и излишних затрат) на обеспечение ненужного уровня барьерных характеристик.

Вывод: перерабатываемая упаковка готова к массовому применению в кофейной отрасли

Мешки для кофе из моно-материала ПЭ/ПЭ, пригодные для вторичной переработки, сейчас набирают популярность и постепенно вытесняют традиционную фольгу. Однако для большинства кофейных применений, требующих срока хранения 9–12 месяцев, несколько сниженные барьерные характеристики (коэффициент проницаемости кислорода — ОТR 0,2–1,5 см³/м²/сут) являются достаточными. Когда сохранение свежести является первоочередной задачей, а бренды не хотят жертвовать устойчивостью, решение на основе ПЭ/ПЭ становится очевидным выбором. Упаковка для кофе от Cailyn, пригодная для вторичной переработки, соответствует требованиям этикетки How2Recycle, сопровождается документированными отчётами об испытаниях на проницаемость кислорода (OTR) и водяного пара (WVTR), а также по желанию может оснащаться дегазационными клапанами на основе ПЭ. Сделайте мешок для вашего кофе частью замкнутого цикла экономики уже сегодня — воспользуйтесь бесплатной консультацией и индивидуальным планом печати.