文|Foodaily每日食品 Kelly Wang

可持續(xù)風(fēng)潮席卷全球?！熬G色、低碳”成為眾多行業(yè)生產(chǎn)的基本準(zhǔn)則，在食品包裝領(lǐng)域更是被予以格外關(guān)注。與之相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新、革新發(fā)明則愈發(fā)生機勃勃。

多層與復(fù)合型塑料依舊是當(dāng)前使用最為普遍的包裝材料，但其在使用后的回收處理卻非常麻煩，也是造成環(huán)境污染的重要因素之一?；诖耍b設(shè)計界對塑料包裝替代物的重視程度與日俱增，各大品牌商紛紛承諾使用可替代性包裝。一些材料制造企業(yè)，如北歐化工、陶氏、?？松梨诘?，近年來相繼推出多種可回收的單一材料薄膜和紙質(zhì)包裝，以此緩解不可降解塑料造成的環(huán)境創(chuàng)傷。

除了自家生產(chǎn)外，這些品牌商也在大力支持相關(guān)企業(yè)的自主研發(fā)和創(chuàng)新。比如由杜邦在1986年創(chuàng)立，如今由陶氏接棒主持的包裝創(chuàng)新大獎，就連續(xù)多年以可持續(xù)作為最重要的主題，獲獎作品大多圍繞“減塑”、“可再生”、“方便回收處理”等進(jìn)行設(shè)計。今年3月31日，2021年度包裝創(chuàng)新大獎公布獲獎名單，組委會將多個獎項頒發(fā)給了在可持續(xù)材質(zhì)和使用性能等維度上開拓創(chuàng)新的袋式包裝。這些獲獎產(chǎn)品，或通過看似更環(huán)保的紙包裝解決塑料不可降解問題，或直接對癥塑料回收難題，在材質(zhì)構(gòu)成上突破技術(shù)難點，展示出當(dāng)下包裝行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展趨勢。

01 減塑新思維：紙包裝打頭陣

塑料自發(fā)明以來得到廣泛利用，源于其特有的幾大優(yōu)勢：生產(chǎn)原材料來源豐富；可塑性強，強度彈性均為上乘；同時重量輕盈，阻隔性強，性價比十分優(yōu)秀。

然而，塑料的可持續(xù)性卻備受詬病。塑料本身容易回收，可一旦泄露到土壤、水體等自然環(huán)境中，不僅難以降解，且廢棄后會分解成粒徑小的微塑料，造成視覺污染和土壤破壞。

近年來多項研究表明：塑料包裝與食品直接接觸時易釋放大量化學(xué)品和添加劑，由此又會造成新的環(huán)境污染和生態(tài)健康風(fēng)險。

圖片來源：materialdistrict.com

在替代塑料的各類包材中，紙包裝憑借輕量、低碳、可循環(huán)的先天優(yōu)勢，成為最受青睞的選項。與塑料、金屬和玻璃等其他包材相比，紙包裝在環(huán)保和適用性方面都更勝一籌。Smithers前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，包裝紙市場將從 2022 年的 453 億美元擴大到 2032 年的 724 億美元。而在國內(nèi)，隨著去年1月1日升級版“限塑令”落地實施，包裝用紙的市場需求也得到進(jìn)一步拉動。中國包裝聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，2021年紙和紙板容器收入占包裝容器市場總收入的44.67%。

不過，紙包裝也并非完美無缺，最大的劣勢在于其阻隔性。紙多孔親水，阻隔效果有限。如果要承裝易腐或敏感食物，仍需要與某些聚合物或某種涂布技術(shù)結(jié)合，但這樣形成的聚合物包裝在回收處理中依舊棘手。同時，由于紙張的機械性能顯弱于塑料，能否適應(yīng)當(dāng)前的包裝機器也是一大難題。

為此，包裝行業(yè)以提升紙的阻隔性能作為紙包裝革新的最大目標(biāo)。在本屆陶氏包裝創(chuàng)新大獎中，斬獲金獎的Mondi`s FunctionalBarrier Paper便是此類革新的代表作之一。

這是一款沙拉包裝袋，由 95% 的紙和功能阻隔層組成，具有良好的機械性能，包括抗穿刺性、柔韌性、適印性和阻隔性；生產(chǎn)中采用的涂層技術(shù)構(gòu)建出獨立的油脂和水蒸氣屏障，確保與前款塑料包裝相同的長達(dá) 10 天的新鮮保質(zhì)期。

此款紙包裝袋由Les Crudettes 公司與Mondi 共同研發(fā)設(shè)計。通過減少包裝中的塑料用量以實現(xiàn) Mondi公司的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。該包裝面世以來，每年可節(jié)減少 137 噸塑料消耗；在它的帶動下，到 2025 年，Mondi公司將在全線產(chǎn)品中達(dá)成“100% 可重復(fù)使用、可回收、可堆肥”。

圖片來源：www.trbusiness.com

獲得本屆Diamond Finalist（鉆石獎入圍）的雀巢旗下 Smarties糖果包裝紙也同樣可圈可點。這款包裝為Smarties贏得“第一個改用可回收紙包裝的全球糖果品牌”的美譽。新包裝采用涂層紙、紙標(biāo)簽和紙板制成，如何正確處理使用過的紙包裝的提示信息被印在其上，教育公眾提高環(huán)保意識。

來自阿根廷的 Yerba maté SALUS也贏得了“第一”稱號——第一款100%可回收的馬黛葉自立式包裝袋。Yerba maté 是一種在阿根廷等南美國家非常受歡迎的飲料。在當(dāng)?shù)?，幾乎每一個成年人每天都要泡上一杯。一般情況下，這種濃烈味道的茶葉通常采用不具保護(hù)性的紙質(zhì)包裝，或難以回收的分層層壓袋進(jìn)行盛裝。但新的 Yerba maté SALUS 解決了這一難題，不僅可以很好地阻隔水蒸氣和異味，同時還設(shè)計了一個可剝離封口及“透明窗口”，以便讓消費者易于打開，也能清晰地窺見依偎在其中的茶葉形態(tài)。

圖片來源：brookfarm.com.au

日益趨向可持續(xù)的消費意識是紙包裝創(chuàng)新的強勁動力，而真正讓夢想變?yōu)楝F(xiàn)實的是食品包裝技術(shù)的突破，例如層壓紙和涂布紙的普遍使用，具有適當(dāng)阻隔性能的纖維素基材料也已出現(xiàn)，紙包裝市場正在新材料的助推下成為整個包裝行業(yè)增長最快的領(lǐng)域。

凡事都有兩面性。紙包裝的發(fā)展過程中，我們也需注意到“非環(huán)?！钡囊幻??！百Y源密集型造紙”就是一個繞不開的話題，生產(chǎn)過程中消耗的大量水和能源、因樹木砍伐造成的森林凈砍伐，導(dǎo)致出現(xiàn)了（比塑料生產(chǎn)）更多的碳排放。如何做到“win- win”，紙包裝替代還有較長的路要走。

02 留塑新方法：單一材料來接任

當(dāng)前，開發(fā)“低碳包裝”的主流思路是尋找以紙為代表的塑料替代包材，而如何優(yōu)化塑料自身所存在的缺陷，則成為另一種值得重視的解決方案。大量研究數(shù)據(jù)表明：后者更具性價比。

塑料是由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他樹脂制成的變性高分子聚合物。嚴(yán)苛條件下制成的復(fù)合材料在回收過程中需要進(jìn)行復(fù)雜的剝離，很難與其他廢物分離開。據(jù)歐洲塑料制造商協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球塑料產(chǎn)量和消費量將持續(xù)增長，2020年產(chǎn)量為3.67億噸，預(yù)計到2050年，塑料產(chǎn)量將達(dá)到11億噸。因此，許多包裝創(chuàng)新開始著眼于消除二次包裝，例如使用單一材料進(jìn)行設(shè)計以提高回收效率。

單一材料，即指由單一類型聚合物（如PE或PP）制成的產(chǎn)品。相對于傳統(tǒng)包裝，單一材料在回收時不再需要剝離不同的復(fù)合層，極大程度上降低了流程復(fù)雜度。與此同時，它仍具有阻隔性、可印刷性等傳統(tǒng)塑料的優(yōu)勢功能。知名包裝研究公司Smithers Research 發(fā)布的一份報告顯示：單材料薄膜包裝預(yù)計將保持 3.8% 的年均增長率，到 2025 年市場規(guī)模可達(dá) 710 億美元，且增長勢頭在食品、糖果和制藥等行業(yè)尤為顯著。

在本屆包裝創(chuàng)新大獎中，采用單一材質(zhì)的包裝也大放異彩，比如榮獲銀獎的兩款產(chǎn)品。

Recyclable Polyethylene Pouches，是由Constantia Flexibles 與 Hershey's India 合作開發(fā)的可持續(xù)阻隔包裝，由單材料聚乙烯（PE）層壓而成，完全可回收，同時滿足所有功能和美學(xué)要求，不僅能保證食品在整個供應(yīng)鏈中的完整性，且在包裝的色調(diào)、裝飾面等維度上也毫不妥協(xié)；并保證與傳統(tǒng)塑料一樣易撕。

圖片來源：tz.linkedin.com

另一款產(chǎn)品是 Nescafé Protect Proslim ——全球首個可循環(huán)由單一結(jié)構(gòu)塑料制成的層壓棒。該包裝采用雀巢專有技術(shù)生產(chǎn)，僅使用基于聚烯烴的薄膜且不含鋁箔，更易于回收，也不會影響產(chǎn)品的保質(zhì)期。新袋中設(shè)計了一個 PE 拉鏈，大大增加了使用便利性，是飛機、火車、酒店客房等場景使用中的鋁制速溶咖啡棒的完美替代物。

圖片來源：www.nescafe.com

作為全球食品飲料行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，雀巢通過不斷開發(fā)環(huán)保包裝創(chuàng)新技術(shù)，展現(xiàn)應(yīng)有的社會責(zé)任與企業(yè)抱負(fù)。早在去年，Nescafé Protect Proslim 就曾將其二次包裝改為紙質(zhì)包裝。此次推出更加低碳的層壓棒，是雀巢踐行2025可持續(xù)目標(biāo)（“到2025年所有包裝100%可回收或可重復(fù)使用”）的組成部分。

盡管彌補了傳統(tǒng)塑料缺陷，單一材料仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。為了產(chǎn)出安全且有效性能的包裝，涂料配方設(shè)計師和包裝制造商必須防止材料遷移到食品包裝中，也需要確保多層層壓系統(tǒng)中的附著力和內(nèi)聚力，保證品牌的獨有感官。就目前而言，最終產(chǎn)品的功能和整體質(zhì)量的呈現(xiàn)效果尚且難以達(dá)到“完美”。

那么，是否存在兼具紙包裝和單一材料包裝優(yōu)點的產(chǎn)品呢？鉆石獎得主Brookfarm’s curbside recyclable, high barrier stand up pouch給出了答案。

圖片來源：brookfarm.com.au

該款包裝由澳大利亞食品包裝供應(yīng)商 OF Packaging 設(shè)計。起初，OF Packaging 的客戶 Brookfarm 向他們提出了一項挑戰(zhàn)——設(shè)計一款高阻隔包裝，用來盛裝美味的格蘭諾拉麥片。經(jīng)過與合作伙伴 PREP Design and Results Group 的共同努力，這款Roll 'n' Recycle 包裝終于在12個月后問世：它由單一聚乙烯材料制成，帶有非常薄的非金屬薄膜層，方便消費者將空的扁平包裝卷合為適合其回收箱的3D柱狀筒，讓回收毫無阻力。

圖片來源：brookfarm.com.au

一般而言，單一材料十分柔軟，很少用于自立袋的生產(chǎn)。但這款包裝用一種特殊的 PE 材料重新設(shè)計，具有與其他多層層壓材料相類似的性能表現(xiàn)。略硬的袋身能保護(hù)酥脆麥片免于破碎或受潮，同時內(nèi)部涂層也不會影響食品質(zhì)量。

Smithers Research 在專題研究報告《單一材質(zhì)塑料包裝薄膜市場的未來：2025年》中指出：亞太、北美和西歐是全球單一材質(zhì)塑料包裝的三大消費市場。2020年，上述三個區(qū)域市場占全球的比重分別為48.6%、17.2%和15.5%。隨著全球包裝的可持續(xù)計劃如火如荼地開展，不斷問世的各類創(chuàng)新包裝也將成為國內(nèi)企業(yè)可資借鑒的優(yōu)秀案例。

03 關(guān)于Dow Packaging Innovation Awards

由 DuPont 創(chuàng)立于1986 年，目前由 Dow 接替主辦。該獎項旨在表彰通過增強用戶體驗和提高可持續(xù)性來改變包裝格局的新鮮原創(chuàng)作品，長期以來一直被全球公認(rèn)為領(lǐng)先的優(yōu)秀包裝評選國際賽事。每年，陶氏創(chuàng)新包裝獎都聚焦于挑戰(zhàn)極限的新設(shè)計、新觀點和新想法。來自全球各地多個學(xué)科的行業(yè)領(lǐng)先專家組成國際獨立評審團(tuán)，根據(jù)技術(shù)、可持續(xù)性和用戶體驗三個標(biāo)準(zhǔn)共同審查和評判所有參賽作品，旨在推選出優(yōu)秀的參賽作品，致力于表彰激勵包裝方面的卓越創(chuàng)新，并為設(shè)計、工程、零售、電子商務(wù)、加工和學(xué)術(shù)界等領(lǐng)域提供全球視角。

參考文獻(xiàn)：

[1]塑料食品包裝材料的環(huán)境污染綜述，藍(lán)敏怡等，生態(tài)毒理學(xué)報，2021

[2]軟包裝全PE單一材料的應(yīng)用現(xiàn)狀，許朝華等，塑料包裝，2021

[3]2025年，單一材料塑料包裝全球市場需求將達(dá)到710億美元，印刷工業(yè)，2020

[4]Challenges and Opportunities for Mono-Material Packaging Businesses in Asia，DKSH，2021

[5]Mono-material v. Multi-material flexible plastic packaging，Caspak，2021

[6]Mono-material packaging: Why is it more sustainable?，Knaufappliances，2021

[7]Seizing opportunities in sustainable food packaging，Aegispackaging，2021