Сегодня упаковка продуктов питания должна быть не только функциональной, но и экологичной. Традиционные пластиковые упаковки и упаковки, обработанные химическими соединениями, такими как пер- и полифторалкильные вещества (PFAS), вызывают серьёзные экологические проблемы. Поэтому всё больше внимания уделяется устойчивым упаковкам на основе целлюлозного волокна.

Пластик широко используется в упаковке благодаря дешевизне и хорошим защитным свойствам. Однако пластик плохо разлагается в природе и вызывает загрязнение окружающей среды, включая океаны. PFAS — это химические соединения, устойчивые к высоким температурам и химическим реакциям, однако они практически не разлагаются, накапливаются в природе и могут негативно влиять на здоровье человека.

В ответ на эти проблемы производители упаковки ищут альтернативы, которые могут защитить продукты от жиров, масел и влаги, не загрязняя при этом окружающую среду.

Компания BIM Kemi разработала инновационные химические концепции, позволяющие создать упаковки, устойчивые к жиру и маслу, без использования пластика и PFAS. Эти решения включают добавки в массу и барьерные покрытия, а также комбинированные системы.

В России производством барьерных дисперсий успешно занимается компания Homa. 

Добавки в массу (wet-end additives)

Добавки в массу вводятся прямо в целлюлозную суспензию во время производства бумаги. Такой подход обеспечивает равномерное распределение защитного состава среди волокон. Компания BIM Kemi разработала специальную добавку BIM Oilguard™, которая позволяет на 80% снизить проникновение масла в бумагу из первичной целлюлозы и на 75% в переработанную картонную упаковку. Эти добавки обеспечивают защиту от жира даже для 3D-изделий, таких как упаковка для фастфуда, без дополнительного пластикового слоя.

Таблица 1. Эффект добавки BIM Oilguard™

Листы картона плотностью 300 г/м²
Показатель	Без обработки	Обработано BIM Oilguard™
Обратная сторона после испытания горячим маслом
Горячее масло, 5 мин (г/м²)	110	28
Кобб60 (г/м²)	318	18
Испытание каплей масла	7 минут	6 часов

Барьерные покрытия представляют собой защитный слой на поверхности бумаги или картона. Они обеспечивают устойчивость к жирам, воде, влаге и кислороду. Покрытия состоят из водных дисперсий полимеров (латекса), которые образуют защитный слой после высыхания. Различные добавки, такие как воски и пигменты, улучшают защитные свойства покрытий. Например, воски увеличивают водоотталкивающие свойства, а пигменты повышают эффективность и снижают стоимость производства.

Эти покрытия могут наноситься в несколько слоёв, создавая оптимальные условия для различных видов упаковки.

Рисунок 1. Для соответствия требованиям можно использовать до трёх различных барьеров в трёх слоях.

Совмещение добавок в массу и барьерных покрытий — это комплексный подход, обеспечивающий высокую устойчивость к жирам и маслам по всей структуре упаковки. Комбинированная система BIM Dual Barrier позволяет защитить упаковку даже в местах возможных повреждений поверхностного покрытия или краёв изделий, что особенно важно для трёхмерных и сложных форм упаковки.

Рисунок 2. Пример многослойной концепции упаковки для пищевых продуктов, состоящей из грунтовочного слоя и барьерного слоя OGR, нанесённых на бумажную подложку с внутренней стороны, и внешнего слоя для печати (на основе пигмента).

Преимущества комбинированного подхода
- Высокая устойчивость к жирам и маслам.
- Защита от проникновения жиров через повреждения и края упаковки.
- Возможность использования тонких покрытий, экономя ресурсы.
- Дополнительные защитные свойства (устойчивость к воде, влаге и кислороду).
- Возможность повторной переработки и компостирования.
- Полное соответствие нормам контакта с пищевыми продуктами.

Будущее устойчивой упаковки
Используя такие инновационные решения, производители упаковки могут существенно снизить негативное воздействие на окружающую среду, сохраняя при этом функциональность и эффективность упаковочных материалов. Поддержка и сотрудничество между производителями упаковки и химических составов имеют ключевое значение для продвижения устойчивых решений. Таким образом, переход на упаковки без пластика и PFAS уже стал возможным, благодаря передовым химическим технологиям, что приближает нас к более экологичному и устойчивому будущему.