การเคลือบ PHA สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มคืออะไร และคุณควรใส่ใจหรือไม่

PHA คืออะไรกันแน่ และมันทำงานอย่างไรในฐานะสารเคลือบ?

PHA ย่อมาจาก polyhydroxyalkanoate ซึ่งเป็นกลุ่มของโพลีเมอร์ชีวภาพที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่ผลิตโดยแบคทีเรียในระหว่างการหมักวัตถุดิบตั้งต้นอินทรีย์ เช่น น้ำตาลพืช น้ำมันพืช หรือแม้แต่เศษอาหาร แตกต่างจากพลาสติกทั่วไปที่ได้มาจากปิโตรเคมี PHA ถูกสังเคราะห์ทั้งหมดจากจุลินทรีย์ที่มีชีวิต ทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุชีวภาพและย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างแท้จริงเพียงไม่กี่ชนิดที่มีอยู่ในเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน

เมื่อใช้เป็นสารเคลือบบนบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม PHA จะถูกทาเป็นฟิล์มบาง — โดยทั่วไปมีความหนาระหว่าง 10 ถึง 30 ไมครอน — บนพื้นผิว เช่น กระดาษแข็ง กระดาษคราฟท์ หรือเส้นใยที่ขึ้นรูป สารเคลือบจะเกาะติดกับพื้นผิวและสร้างชั้นกั้นการทำงานที่ปกป้องวัสดุที่อยู่ด้านล่างจากความชื้น ไขมัน และออกซิเจน นี่เป็นบทบาทพื้นฐานเดียวกันกับที่สารเคลือบโพลีเอทิลีน (PE) มีบทบาทบนถ้วยกระดาษ ถาดอาหาร และกล่องมานานหลายทศวรรษ ยกเว้นว่าสารเคลือบที่มี PHA ได้รับการออกแบบมาให้สามารถย่อยสลายได้ และในบางสูตร สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้เองที่บ้าน โดยไม่ทิ้งไมโครพลาสติกที่คงอยู่ถาวร

ตัวแปร PHA ที่เกี่ยวข้องในเชิงพาณิชย์มากที่สุดที่ใช้ในการเคลือบบรรจุภัณฑ์อาหาร ได้แก่ PHB (โพลีไฮดรอกซีบิวทีเรต), PHBV (โพลีไฮดรอกซีบิวทีเรต-โค-วาเลเรต) และ PHB4B (โพลีไฮดรอกซีบิวทีเรต-co-4-ไฮดรอกซีบิวทีเรต) แต่ละตัวแปรมีความสมดุลที่แตกต่างกันเล็กน้อยในด้านความยืดหยุ่น ประสิทธิภาพของอุปสรรค จุดหลอมเหลว และความเร็วการย่อยสลายทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น PHBV มีความยืดหยุ่นมากกว่าและเปราะน้อยกว่า PHB บริสุทธิ์ ทำให้เหมาะกับการเคลือบที่ต้องโค้งงอโดยไม่แตกร้าวเมื่อพับ กระดาษเป็นรอย หรือเป็นรอยพับในระหว่างการผลิตบรรจุภัณฑ์

เหตุใดอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มจึงต้องการการเคลือบ PHA

อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์อาหารอาศัยการเคลือบพลาสติกแบบบางมาเกือบตลอดศตวรรษที่ 20 เพราะพวกเขาแก้ปัญหาทางวิศวกรรมที่แท้จริงและดื้อรั้น นั่นคือ กระดาษและไฟเบอร์ดูดซับของเหลว ไขมัน และกลิ่น ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการสัมผัสอาหารโดยตรงโดยไม่มีสิ่งกีดขวางในการป้องกัน การเคลือบ PE แก้ปัญหานี้ได้อย่างยอดเยี่ยม แต่ต้องสูญเสียสิ่งแวดล้อมมหาศาล กระดาษเคลือบ PE ไม่สามารถรีไซเคิลในกระแสกระดาษมาตรฐานและไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ การเคลือบจะปนเปื้อนเส้นใยกระดาษในระหว่างการผลิตเยื่อกระดาษ ทำให้ทั้งบรรจุภัณฑ์เป็นปัญหาในการจัดการของเสีย

การเคลือบ PLA (กรดโพลิแลกติก) กลายเป็นทางเลือกแรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายจากชีวภาพ และยังคงได้รับความนิยมในถ้วยกาแฟ ภาชนะบรรจุเครื่องดื่มเย็น และบรรจุภัณฑ์สำหรับบริการอาหาร อย่างไรก็ตาม PLA มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ: มันจะสลายตัวภายใต้สภาวะความร้อนสูงของโรงงานทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมเท่านั้น (โดยทั่วไปจะสูงกว่า 58°C เป็นระยะเวลาที่ยั่งยืน) และจะไม่ย่อยสลายทางชีวภาพในปุ๋ยหมักในบ้าน ดิน หรือสภาพแวดล้อมทางทะเลภายในกรอบเวลาในทางปฏิบัติใดๆ ซึ่งหมายความว่าบรรจุภัณฑ์ที่เคลือบด้วย PLA แม้ว่าจะมีแหล่งกำเนิดทางชีวภาพ แต่มักจะไปฝังกลบซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนกับพลาสติกทั่วไป

การเคลือบ PHA จะช่วยแก้ไขช่องว่างนี้โดยตรง การเคลือบ PHA ที่ผ่านการรับรองสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ในปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรม ปุ๋ยหมักในครัวเรือน ดิน และในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่วิกฤต สิ่งนี้ทำให้บรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มที่เคลือบ PHA มีความยืดหยุ่นอย่างแท้จริงในลักษณะที่ทั้ง PE และ PLA ไม่สามารถเทียบเคียงได้ สำหรับแบรนด์ต่างๆ ที่บังคับใช้กฎหมายขยายความรับผิดชอบของผู้ผลิต (EPR) ในสหภาพยุโรป สหราชอาณาจักร และอเมริกาเหนือ การเคลือบ PHA ถือเป็นแนวทางที่น่าเชื่อถือในการผลิตบรรจุภัณฑ์ที่มีทั้งการปกป้องตามการใช้งานและการแก้ไขด้านสิ่งแวดล้อม

การเคลือบ PHA ทำหน้าที่เป็นวัสดุกั้นอย่างไร

ประสิทธิภาพเป็นคำถามแรกที่ผู้ซื้อบรรจุภัณฑ์หรือแบรนด์อาหารจะถาม และถูกต้องด้วย สารเคลือบที่ย่อยสลายทางชีวภาพแต่ไม่สามารถปกป้องอาหารได้นั้นไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ใช้ได้ ต่อไปนี้คือวิธีที่การเคลือบ PHA วัดคุณสมบัติการกั้นที่สำคัญ:

อุปสรรคความชื้นและไอน้ำ

สารเคลือบ PHA ให้ประสิทธิภาพอัตราการส่งผ่านไอน้ำ (WVTR) ปานกลางถึงดี Pure PHB มี WVTR ค่อนข้างต่ำ ซึ่งหมายความว่าจะส่งผ่านความชื้นได้น้อยลง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานกับอาหารแห้ง เช่น บรรจุภัณฑ์ของว่าง ถุงเบเกอรี่ และถุงใส่สินค้าแห้ง ส่วนผสม PHBV ให้ WVTR สูงกว่าเล็กน้อย แต่สามารถปรับได้ตามน้ำหนักการเคลือบและอัตราส่วนการผสม สำหรับการใช้งานที่ต้องสัมผัสกับของเหลว เช่น เคลือบถ้วยร้อนหรือภาชนะใส่ซุป PHA มักจะใช้ร่วมกับชั้นกั้นอื่นๆ หรือที่น้ำหนักการเคลือบที่สูงกว่า เพื่อให้เกิดการกักเก็บของเหลวที่จำเป็น

ทนต่อจาระบีและน้ำมัน

สารเคลือบ PHA ทำงานได้ดีกับจาระบีและน้ำมัน ทำให้เหมาะสำหรับห่ออาหารจานด่วน กล่องพิซซ่า ภาชนะทอด และฝาพับเบอร์เกอร์ ต่างจากอุปสรรคด้านจาระบีที่ใช้ PFAS ซึ่งขณะนี้กำลังเลิกใช้ทั่วทั้งสหภาพยุโรปและสหรัฐอเมริกาเนื่องจากสถานะ "สารเคมีตลอดกาล" PHA ให้ความต้านทานต่อจาระบีโดยไม่ต้องนำสารประกอบฟลูออริเนตที่คงอยู่ออกสู่ห่วงโซ่อาหารหรือสิ่งแวดล้อม ทำให้บรรจุภัณฑ์ที่เคลือบ PHA เป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งในการทดแทนกระดาษเคลือบ PFAS ในการใช้งานด้านบริการอาหาร

อุปสรรคออกซิเจน

อุปสรรคออกซิเจนของสารเคลือบ PHA อยู่ในระดับปานกลางเมื่อใช้เพียงอย่างเดียว แต่สามารถเสริมประสิทธิภาพได้ด้วยโครงสร้างหลายชั้นที่รวม PHA เข้ากับสารเคลือบแร่ธาตุธรรมชาติหรือชั้นโพลีเมอร์ชีวภาพอื่นๆ สำหรับผลิตผลสด ถาดพร้อมอาหาร หรือการใช้งาน MAP (บรรจุภัณฑ์ที่มีบรรยากาศดัดแปลง) ซึ่งอุปสรรคออกซิเจนที่แข็งแกร่งเป็นสิ่งจำเป็นต่ออายุการเก็บรักษา การเคลือบ PHA แบบสแตนด์อโลนอาจไม่เพียงพอ แต่ PHA ซึ่งเป็นชั้นเดียวในปล่องชีวภาพหลายชั้นเป็นพื้นที่แห่งการพัฒนาที่กำลังเติบโต

ทนความร้อนและประสิทธิภาพการซีล

การเคลือบ PHA สามารถปิดผนึกด้วยความร้อนได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสายการบรรจุที่ใช้เครื่องจักรปิดผนึกด้วยความร้อนเพื่อปิดถุง ถาด หรือกล่อง จุดหลอมเหลวของ PHBV อยู่ในช่วงประมาณ 140°C ถึง 170°C ขึ้นอยู่กับปริมาณวาเลเรต ซึ่งเข้ากันได้กับอุปกรณ์แปลงบรรจุภัณฑ์อาหารมาตรฐาน การเคลือบ PHA ยังทนต่ออุณหภูมิที่พบในการใช้งานแบบเติมร้อน (โดยทั่วไปคือ 85–95°C) แม้ว่าการสัมผัสกับของเหลวเดือดเป็นเวลานานอาจทำให้ประสิทธิภาพลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

การเคลือบ PHA เทียบกับการเคลือบ PE เทียบกับการเคลือบ PLA: การเปรียบเทียบโดยตรง

เพื่อทำความเข้าใจว่า PHA เหมาะสมกับภูมิทัศน์ของการเคลือบบรรจุภัณฑ์อาหารอย่างไร ควรเปรียบเทียบโดยตรงกับทางเลือกหลักๆ:

การใช้งานจริงของการเคลือบ PHA ในบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม

การเคลือบ PHA ไม่ได้เป็นเพียงความอยากรู้อยากเห็นในห้องปฏิบัติการอีกต่อไป ได้ย้ายไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ในรูปแบบบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มที่กำลังเติบโต:

• ถ้วยเครื่องดื่มร้อนและเย็น:ใช้การเคลือบ PHA เป็นเยื่อบุด้านในของถ้วยกระดาษแทน PE หรือ PLA นี่เป็นหนึ่งในการใช้งานที่มีชื่อเสียงที่สุด เนื่องจากฝาถ้วยและถ้วยแบบใช้ครั้งเดียวได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดทั่วทั้งสหภาพยุโรปและสหราชอาณาจักร ผู้ผลิตถ้วยหลายรายได้เปิดตัวกลุ่มผลิตภัณฑ์ถ้วยที่มี PHA-lined ซึ่งได้รับการรับรองว่าสามารถย่อยสลายได้ในเชิงอุตสาหกรรมและในครัวเรือน
• ถาดและภาชนะบรรจุบริการอาหาร:ถาดไฟเบอร์ขึ้นรูปและภาชนะกระดาษแข็งที่ใช้ในร้านอาหารแบบบริการด่วน โรงอาหาร และบริการจัดส่งอาหารกำลังเคลือบด้วย PHA เพื่อป้องกันคราบมันและความชื้นในระหว่างช่วงมื้ออาหาร โดยไม่สร้างกระแสของเสียที่ไม่สามารถรีไซเคิลหรือย่อยสลายได้
• เครื่องห่ออาหารและถุงอาหารที่ยืดหยุ่นได้:บรรจุภัณฑ์เบเกอรี่ กระดาษห่อแซนวิช และกระดาษสำเร็จรูปใช้สารเคลือบ PHA เพื่อทดแทนตัวกั้นจาระบีที่ใช้ PFAS การเคลือบช่วยให้บรรจุภัณฑ์ขนมปังและขนมอบปราศจากคราบมัน ในขณะที่ยังคงสามารถย่อยสลายได้เมื่อหมดอายุการใช้งาน
• กล่องเครื่องดื่มและแผงบรรจุภัณฑ์ของเหลว: ผู้ผลิตแผงบรรจุภัณฑ์ของเหลวรายใหญ่กำลังพัฒนาชั้นกั้นที่ใช้ PHA สำหรับกล่องเครื่องดื่ม เพื่อเป็นทางเลือกระยะยาวแทนการเคลือบ LDPE ซึ่งในปัจจุบันทำให้การรีไซเคิลกล่องมีความท้าทายด้านลอจิสติกส์
• บรรจุภัณฑ์ผลิตผลและอาหารสด:กระดาษและกระดานเคลือบ PHA กำลังอยู่ระหว่างการทดลองกับถาดและช่องเจาะผักผลไม้สด ซึ่งให้ประสิทธิภาพการกั้นความชื้นและก๊าซที่เพียงพอ ในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้บรรจุภัณฑ์สามารถย่อยสลายพร้อมกับเศษอาหารออร์แกนิกได้
• ซองเครื่องปรุงแบบเสิร์ฟเดี่ยวและชุดแบ่งส่วน: ถุงเคลือบ PHA รูปแบบขนาดเล็กกำลังได้รับการพัฒนาสำหรับซอส น้ำสลัด และเครื่องปรุงรสแบบแบ่งส่วน โดยจัดการกับซองพลาสติกที่ไม่สามารถรีไซเคิลได้จำนวนมากซึ่งใช้ในการบริการอาหาร

การรับรองที่สำคัญสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่เคลือบด้วย PHA

การกล่าวอ้างเกี่ยวกับความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและความสามารถในการย่อยสลายในบรรจุภัณฑ์มีแนวโน้มที่จะเกิดการล้างสีเขียวอย่างฉาวโฉ่ เมื่อทำการประเมิน การเคลือบ PHA สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม ให้มองหาการรับรองจากบุคคลที่สามต่อไปนี้โดยเฉพาะ แทนที่จะอาศัยภาษาทางการตลาดเพียงอย่างเดียว:

• OK Compost Industrial (TÜV Austria): ยืนยันว่าผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ที่สมบูรณ์ — สารตั้งต้นและสารเคลือบ — ย่อยสลายทางชีวภาพในโรงงานทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมภายใน 12 สัปดาห์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 58°C นี่คือการรับรองความสามารถในการย่อยสลายได้ทั่วไปสำหรับบรรจุภัณฑ์บริการอาหารในยุโรป
• OK Compost HOME (TÜV Austria): การรับรองที่เข้มงวดยิ่งขึ้นซึ่งยืนยันการย่อยสลายทางชีวภาพในสภาพปุ๋ยหมักภายในบ้านโดยรอบ (ต่ำสุดถึง 20°C) มีการเคลือบเพียงไม่กี่ครั้งเท่านั้นที่บรรลุเป้าหมายนี้ แต่ PHA เป็นหนึ่งในวัสดุที่สามารถทำได้ สิ่งนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในตลาดที่โครงสร้างพื้นฐานด้านการทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมมีจำกัด
• OK Biodegradable SOIL (TÜV Austria):รับรองการย่อยสลายทางชีวภาพในสภาพแวดล้อมของดิน เกี่ยวข้องกับการใช้งานด้านบริการอาหารทางการเกษตรหรือกลางแจ้ง ซึ่งบรรจุภัณฑ์อาจลงสู่พื้นดินแทนที่จะเป็นกระแสของเสีย
• OK Biodegradable WATER / Marine (TÜV Austria):ยืนยันการย่อยสลายทางชีวภาพในสภาพแวดล้อมน้ำจืดหรือทางทะเล PHA เป็นหนึ่งในตระกูลโพลีเมอร์ไม่กี่ตระกูลที่สามารถได้รับการรับรองนี้ ทำให้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการบริการอาหารชายฝั่ง การจัดเลี้ยงทางทะเล หรือการใช้งานในอุตสาหกรรมประมง
• การรับรอง BPI (สถาบันผลิตภัณฑ์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ อเมริกาเหนือ): การรับรองความสามารถในการย่อยสลายทางอุตสาหกรรมเทียบเท่าในอเมริกาเหนือ ซึ่งได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากโรงงานผลิตปุ๋ยหมักและแบรนด์อาหารที่ดำเนินงานในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา
• ISCC PLUS หรือ REDcert² (เนื้อหาทางชีวภาพ): รับรองความยั่งยืนและการตรวจสอบย้อนกลับของวัตถุดิบตั้งต้นชีวภาพที่ใช้ในการผลิตเรซิน PHA ทำให้มั่นใจได้ว่าคำกล่าวอ้างทางชีวภาพนั้นเป็นของแท้และไม่ได้มาจากพืชผลที่ขัดแย้งในการใช้ที่ดิน

ข้อจำกัดและความท้าทายในปัจจุบันของการเคลือบ PHA

การเคลือบ PHA เป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจ แต่ก็ไม่ได้ไร้ข้อจำกัดที่แท้จริงที่ผู้ซื้อบรรจุภัณฑ์และแบรนด์จำเป็นต้องเข้าใจก่อนที่จะตัดสินใจดำเนินการ

ต้นทุนยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญ

ปัจจุบัน PHA Resin มีราคาอยู่ระหว่าง 4 ถึง 8 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมในระดับเชิงพาณิชย์ เทียบกับ 1–1.5 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมสำหรับ LDPE และ 2–3 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมสำหรับ PLA ค่าใช้จ่ายพรีเมียมนี้ส่วนใหญ่ได้รับแรงผลักดันจากความซับซ้อนและความเข้มข้นของพลังงานของการหมักแบคทีเรียและการประมวลผลขั้นปลายน้ำ อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิต PHA ขนาดใหญ่หลายราย รวมถึง Danimer Scientific, Newlight Technologies และกิจการที่ได้รับการสนับสนุนจาก TeraCycle กำลังลงทุนอย่างมากในการขยายขนาด และราคาเรซินคาดว่าจะลดลงอย่างมากในช่วงครึ่งหลังของปี 2020 เนื่องจากปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้น

การประมวลผลและความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่มีอยู่

การเคลือบ PHA มีขั้นตอนการประมวลผลที่แคบกว่า PE และจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปและการระบายความร้อนอย่างระมัดระวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PHB มีแนวโน้มที่จะเกิดการเสื่อมสภาพจากความร้อนหากอุณหภูมิหลอมละลายเกินช่วงที่เหมาะสม ซึ่งอาจทำให้เกิดการเปราะในสารเคลือบสำเร็จรูปได้ คอนเวอร์เตอร์ที่เปลี่ยนจากการเคลือบ PE หรือ PLA เป็น PHA อาจจำเป็นต้องปรับการตั้งค่าการอัดขึ้นรูป การกำหนดค่าแม่พิมพ์ และความเร็วของสายการผลิต ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการหยุดทำงานและการลงทุนทางเทคนิค การพัฒนาด้านการกำหนดสูตร ซึ่งรวมถึงการผสม PHA กับพอลิเมอร์ชีวภาพอื่นๆ เช่น PBAT หรือ TPS (แป้งเทอร์โมพลาสติก) กำลังแก้ไขปัญหาความเปราะบาง แต่นี่ยังคงเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาทางเทคนิค

การทำปุ๋ยหมักช่องว่างโครงสร้างพื้นฐาน

แม้แต่บรรจุภัณฑ์ที่เคลือบด้วย PHA ที่ได้รับการรับรองมากที่สุดก็ให้ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมได้ก็ต่อเมื่อผู้บริโภคปลายทางแยกมันออกเป็นกระแสปุ๋ยหมักอย่างถูกต้อง และหากกระแสนั้นนำไปสู่โรงงานที่ยอมรับโพลีเมอร์ชีวภาพ ในตลาดหลายแห่ง โครงสร้างพื้นฐานในการทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมมีความไม่แน่นอน และโรงงานบางแห่งยังคงปฏิเสธวัสดุที่เคลือบ PHA เนื่องจากความไม่แน่นอนเกี่ยวกับการปนเปื้อนหรืออัตราการย่อยสลาย ข้อดีของการย่อยสลายได้เองที่บ้านของ PHA นั้นมีอยู่จริง แต่ขึ้นอยู่กับผู้บริโภคที่ทำปุ๋ยหมักที่บ้านจริงๆ ซึ่งแตกต่างกันไปอย่างมากตามภูมิศาสตร์และพฤติกรรมในครัวเรือน

ความสามารถในการรีไซเคิลจำกัดในกระแสกระดาษ

แม้ว่าการเคลือบ PHA จะกระจายตัวได้ในกระบวนการแยกกระดาษมากกว่า PE ในโรงงานบางแห่ง แต่ก็ไม่ได้รับการยอมรับในระดับสากลในกระแสการรีไซเคิลกระดาษ การรับรองความสามารถในการรีไซเคิลกระดาษด้วยการเคลือบ PHA ยังคงได้รับการพัฒนาและตรวจสอบโดยหน่วยงานต่างๆ เช่น CEPI (Confederation of European Paper Industries) จนกว่าโรงงานจะกำหนดมาตรฐานการรีไซเคิลที่ชัดเจน บรรจุภัณฑ์กระดาษเคลือบ PHA ควรมุ่งไปที่การทำปุ๋ยหมักมากกว่าการรีไซเคิลกระดาษ

วิธีการจัดหาและระบุการเคลือบ PHA สำหรับบรรจุภัณฑ์ของคุณ

หากคุณเป็นเจ้าของแบรนด์ ผู้ซื้อบรรจุภัณฑ์ หรือผู้แปรรูปที่กำลังพิจารณาการเคลือบ PHA สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม ต่อไปนี้เป็นกรอบการทำงานที่เป็นประโยชน์สำหรับการเข้าถึงข้อกำหนดเฉพาะและกระบวนการจัดหา:

• กำหนดข้อกำหนดด้านกั้นของคุณก่อน: ระบุอย่างชัดเจนว่าการเคลือบจำเป็นต้องทำอะไร เช่น กั้นไอน้ำ การกักเก็บของเหลว ความต้านทานต่อจาระบี กั้นออกซิเจน และระดับใด สิ่งนี้จะกำหนดเกรด PHA น้ำหนักการเคลือบ และว่าชั้น PHA เดียวเพียงพอหรือจำเป็นต้องมีโครงสร้างหลายชั้นหรือไม่
• ชี้แจงเป้าหมายการสิ้นสุดอายุการใช้งานของคุณ: ตัดสินใจว่าความสามารถในการย่อยสลายทางอุตสาหกรรม การย่อยสลายในครัวเรือน หรือการรีไซเคิลกระดาษ เป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกสำหรับตลาดและฐานผู้บริโภคของคุณ วิธีนี้จะกำหนดเกรดและการรับรอง PHA ที่เกี่ยวข้องกับการสมัครของคุณมากที่สุด
• ขอการเปิดเผยองค์ประกอบทั้งหมดจากซัพพลายเออร์:ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสูตรการเคลือบ PHA ปราศจาก PFAS น้ำมันแร่ โลหะหนัก และสารอื่นๆ ที่น่ากังวล ขอให้ปฏิบัติตามระเบียบข้อบังคับของสหภาพยุโรป 10/2011 หรือ FDA 21 CFR สำหรับวัสดุที่สัมผัสกับอาหาร
• ทดสอบกับวัสดุพิมพ์จริงและกระบวนการแปลง: ตัวเลขประสิทธิภาพของสิ่งกีดขวางจากเอกสารข้อมูลจะถูกวัดบนพื้นผิวที่ได้มาตรฐานภายใต้สภาวะที่มีการควบคุม ตรวจสอบประสิทธิภาพการเคลือบบนกระดาษแข็ง ไฟเบอร์ที่ขึ้นรูป หรือวัสดุพิมพ์อื่นๆ ของคุณโดยเฉพาะด้วยความเร็วและเงื่อนไขของเส้นที่สมจริงเสมอก่อนที่จะสรุปข้อกำหนด
• ตรวจสอบว่าบรรจุภัณฑ์ทั้งหมด - ไม่ใช่แค่การเคลือบ - มีใบรับรอง: ใบรับรองความสามารถในการย่อยสลายต้องครอบคลุมส่วนประกอบของบรรจุภัณฑ์ทั้งหมด รวมถึงหมึก กาว และส่วนประกอบอื่น ๆ การเคลือบ PHA ที่ได้รับการรับรองบนพื้นผิวที่ไม่ผ่านการรับรองไม่ได้ทำให้บรรจุภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์ได้รับการรับรอง
• ทำงานร่วมกับคอนเวอร์เตอร์ที่มีประสบการณ์ในการเคลือบอัดขึ้นรูปโพลีเมอร์ชีวภาพ:โรงงานแปรรูปบางแห่งไม่ได้มีการตั้งค่าอุปกรณ์หรือความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคเพื่อดำเนินการ PHA อย่างถูกต้อง การเป็นพันธมิตรกับผู้แปรรูปที่ได้ร่วมงานกับ PHA หรือสารเคลือบโพลีเมอร์ชีวภาพอื่นๆ อยู่แล้วจะช่วยลดความเสี่ยงทางเทคนิค และลดระยะเวลาการพัฒนาให้สั้นลง

เงื่อนไขด้านกฎระเบียบเบื้องหลังการนำการเคลือบ PHA มาใช้

ความกดดันด้านกฎหมายเป็นหนึ่งในแรงผลักดันที่แข็งแกร่งที่สุดของการนำการเคลือบ PHA มาใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม และกำลังทวีความรุนแรงมากขึ้น คำสั่งพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวของสหภาพยุโรปได้จำกัดหรือห้ามผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวหลายประเภทแล้ว และกำลังผลักดันแบรนด์ต่างๆ หันมาใช้ทางเลือกอื่นที่ปลอดพลาสติกหรือได้รับการรับรองที่ย่อยสลายได้ กฎระเบียบด้านบรรจุภัณฑ์และของเสียจากบรรจุภัณฑ์ของสหภาพยุโรป (PPWR) ซึ่งอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของการนำมาใช้ในปี 2025 ได้แนะนำข้อกำหนดบังคับในการรีไซเคิลและความสามารถในการย่อยสลายสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่วางในตลาดสหภาพยุโรป โดยมีเป้าหมายเป็นระยะ ๆ ซึ่งจะทำให้ถ้วยกระดาษเคลือบ PE และภาชนะบรรจุอาหารยากขึ้นเรื่อยๆ

ในสหราชอาณาจักร โครงการขยายความรับผิดชอบของผู้ผลิตกำลังปรับโครงสร้างค่าธรรมเนียมบรรจุภัณฑ์ในลักษณะที่จะลงโทษวัสดุที่ไม่สามารถรีไซเคิลได้และไม่สามารถย่อยสลายได้ — สร้างแรงจูงใจทางการเงินโดยตรงให้เปลี่ยนมาใช้การเคลือบที่มีข้อมูลรับรองการสิ้นสุดอายุการใช้งานที่ดีกว่า ในอเมริกาเหนือ SB 54 ของรัฐแคลิฟอร์เนียและกฎหมายระดับรัฐที่คล้ายคลึงกันกำลังกำหนดเกณฑ์ความสามารถในการรีไซเคิลและความสามารถในการย่อยสลายที่เข้มงวดสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร ผลักดันให้แบรนด์และผู้ค้าปลีกหันมาใช้สารเคลือบที่ย่อยสลายได้ที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว

การยกเลิก PFAS เป็นอีกหนึ่งปัจจัยขับเคลื่อนด้านกฎระเบียบที่สำคัญ ข้อกำหนดในการรายงาน PFAS ของ US EPA และข้อจำกัด REACH ของ EU เกี่ยวกับสารต่อและโพลีฟลูออโรอัลคิล กำลังขจัดชั้นเคลือบกั้นจาระบีประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายออกจากบรรจุภัณฑ์อาหาร การเคลือบ PHA เป็นหนึ่งในทางเลือกที่ปราศจาก PFAS ที่น่าเชื่อถือที่สุด ซึ่งหมายความว่าความต้องการจะถูกดึงจากสองทิศทางพร้อมกัน — เป้าหมายด้านความยั่งยืนและการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเคมี — ทำให้เกิดกรณีเชิงพาณิชย์ที่แข็งแกร่งสำหรับการลงทุนในเทคโนโลยีการเคลือบ PHA แม้จะมีต้นทุนระดับพรีเมียมในปัจจุบัน