Företagen Bobst, Brückner och Mitsui Chemicals kunde på K 2025 i Düsseldorf visa en lösning för livsmedelsförpackningar som tidigare ansetts vara omöjlig att nå. Än är man inte riktigt framme, men det är nära.
Förpackningsindustrin har tagit stora steg de senaste åren mot mer hållbara, återvinningsbara förpackningar. Från utvecklingen av nya monomaterialbaserade polymerförpackningar och alternativa fiber- eller växtbaserade förpackningar till användningen av mer avancerade återvinningstekniker.
Men viktiga luckor kvarstår. Ett tydligt exempel är bristen på återvinningsbara monomateriallösningar för retortförpackningar inom livsmedels- och dryckesindustrin. Retortförpackningar är en typ av hållbar, flexibel påse som genomgår en högtemperatursteriliseringsprocess i en autoklav efter att den fyllts och förseglats – vilket gör maten kommersiellt steril och hållbar i rumstemperatur under lång tid utan kylning.
Eftersom retortpåsar måste skydda maten från syre och fukt samt tåla höga temperaturer under steriliseringsprocessen, består de vanligtvis av laminat, till exempel polyetylentereftalat (PET), aluminiumfolie och polypropen (PP). Detta gör en sådan förpackning mycket svår att återvinna.
På K 2025i Düsseldorf nyligen kunde man notera ett genombrott. Bobst, Brückner och Mitsui Chemicals visade tillsammans en världspremiär: en återvinningsbar retortlösning i monomaterial med höga barriäregenskaper baserad på opak metallisering.
På K 2025 diskuterade Nick Copeland, FoU-direktör för barriärlösningar på Bobst, Willi Lindemann, specialist inom inline-beläggning och ny teknik på Brückner, samt Anrika Heermant, senior specialist på Mitsui Chemicals Europe, hur den nya lösningen utvecklades och vilken påverkan den kan ha på förpackningsindustrin.
Kan ni berätta vad den nya lösningen är och varför den är så viktig?
Nick: Det är en ny typ av retortlösning i monomaterial med höga barriäregenskaper baserad på en speciell opak metallisering, som enkelt kan återvinnas i befintliga återvinningsströmmar. Det är viktigt eftersom återvinningsbara retortförpackningar är en av de sista stora utmaningarna inom hållbara flexibla förpackningar. Tillsammans har vi uppnått en mycket viktig milstolpe genom att visa att vår lösning klarar retortprocessen och behåller sina barriäregenskaper. Om vi kan ta lösningen genom de sista utvecklingsstegen kan den få stor påverkan på förpackningsindustrin och bredare hållbarhetsmål.
Varför är det så svårt att utveckla en återvinningsbar retortlösning?
Anrika: Fram till nu har det bara varit möjligt att behålla höga barriäregenskaper i retortlösningar genom att använda en kompositstruktur med polyester, aluminiumfolie och andra material. Den största utmaningen med att skapa en retortlösning i monomaterial är att behålla barriäregenskaperna efter retortprocessen, som sker vid mycket höga temperaturer.
Willi: Inom industrin trodde man att det inte gick. Det antogs allmänt att metalliserade filmer inte kunde användas för retortändamål utan att korrodera, eftersom de höga temperaturerna skulle leda till vatteninträngning. En annan utmaning med att gå över till monomaterial i polypropen är risken för krympning, vilket skulle påverka barriäregenskaperna negativt. Så det fanns mycket att ta hänsyn till.
Berätta om innovationen och hur varje partner bidrog till framgången.
Nick: Vi behövde skapa en ultratunn, töjbar, värmetålig barriärprimer i kombination med avancerad opak metallisering. När vi pratar om inline-beläggning av ultratunna lager och toppmodern extrudering och orienteringsteknik, är det precis vad Brückner bidrar med. När det gäller avancerad metallisering har BOBST stor expertis. Och Mitsui har kapacitet och innovationsförmåga att utveckla en ny värmetålig primer. Tillsammans hade vi exakt rätt kompetens för att utveckla lösningen.
Willi: Brückner ansvarade för inline-beläggningstekniken. Vi vet att en mycket tunn metallmottaglig beläggning kan vara nyckeln till hållbar barriärförpackning. Genom vår innovativa teknik kan vi sträcka primern och skapa mycket tunna lager. Vi behövde hitta exakt rätt hårdhet på beläggningsmaterialet för att säkerställa att det både var töjbart och kunde tåla retortförhållanden. Till slut hittade vi en lösning med idealisk struktur.
Nick: Rullarna som producerades av Brückner i Tyskland på pilotlinjen för inline-beläggning levererades sedan till Manchester i Storbritannien för Bobst:s vakuumbeläggningsteknik. Vi använde Bobst Expert K5 vakuummetallisator med så kallad AluBond-teknik, som är en ny vakuummetalliseringsteknik med tre viktiga fördelar – den förbättrar barriären, förbättrar vidhäftningen och bibehåller ytspänningen över tid. Kombinationen av den extremt tunna inline-beläggningen tillsammans med extremt tunn metallisering ger hög barriärprestanda, men på mycket tunna lager, vilket maximerar andelen monomaterial i strukturen. Det var också mycket värdefullt att kunna testa det inline-belagda metalliserade materialet i vårt kompetenscenter i Manchester med våra processexperter på plats.
Anrika: På Mitsui bidrog vi med två nyckelmaterial till lösningen. Det första är en vattenbaserad polyuretandispersion som heter Takelac. Vi bidrog med en lackkvalitet som förbättrar barriärprestandan och skyddar AluBond-lagret. Och en nyutvecklad Takelack primerkvalitet som ger värmetålighet lämplig för retorttillämpningar. Dessutom tillhandahåller vi Admer, som är en speciell polyolefinharts med goda vidhäftningsegenskaper.
Hur effektiv är den nya lösningen?
Anrika: Vi har uppnått ett konceptbevis. Vi har visat att genom att kombinera inlinebeläggning, vakuummetallisering och specialharts och beläggningar kan vi skapa en återvinningsbar lösning som klarar retortprocessen och behåller sina barriäregenskaper. Vi har testat syregenomsläpp (OTR), vattenånggenomsläpp (WVTR) och vidhäftningsnivåer före och efter retortprocessen och fått utmärkta resultat.
Är den nya lösningen redo att användas? Vilka produkter passar den för?
Willi: Även om vi har uppnått en stor milstolpe är utvecklingen av lösningen inte helt färdig än. Det återstår fortfarande arbete innan lösningen kan bli kommersiellt tillgänglig. Men vi är definitivt på rätt väg. Nästa steg kan vara att ta in ytterligare partners för att säkerställa att lösningen är robust, repeterbar och produktionssäker.
När det gäller vilken typ av livsmedel lösningen kan användas för, är det egentligen all retortmat alltså mat som steriliseras i förpackningen. Ett bra exempel är våtfoder för husdjur.
