深度报告 |可持续性包装的发展趋势和解决方案!

01减少生产足迹

 

“无限”材料、玻璃和金属的支持者认为,它们是最可持续的选择,因为它们是完全天然的,而且至少在理论上可以无限循环利用。但生命周期分析表明,与塑料相比,玻璃和金属在生产过程中消耗的能源和相关的碳排放要多得多。提高所有基材(包括塑料)的性能或减少环境足迹的尝试,都集中在生产过程中减少二氧化碳排放或轻量化等领域。

 

首先转向金属基材,马口铁制造商thyssenkrupp Rasselstein与Hoffmann Neopac和Ricola一起推出了世界上第一个由减少二氧化碳排放量的Bluemint 钢制成的食品罐。借助Bluemint制造工艺,除了钢铁100%的可回收性外,这些公司表示还可以节省大量的二氧化碳(高达70%)。这也是成功的跨价值链合作的一个例子:thyssenkrupp Rasselstein为该项目提供钢材,Hoffmann Neopac使用太阳能生产和印刷罐头,Ricola依靠可再生资源的能源来生产和填充其草药滴剂。

 

另一个从合作中获益的例子是由AB InBev、Rusal、Canpack和Elval开发的“世界上碳含量最低的铝制啤酒罐”。根据项目合作伙伴的说法,该罐由100%可再生电力制成,并使用惰性阳极技术来减少排放。

 

转向玻璃:2022年1月,Dassault Systèmes、Ardagh Group和EXXERGY开始了“行业首创的虚拟孪生”试验,以测试据称可以提高玻璃瓶强度并减轻玻璃瓶重量的技术的使用,首先是帝亚吉欧的Johnnie沃克威士忌酒瓶。该试验将研究和开发一种新的玻璃瓶外部涂层,这将明显减少玻璃表面自然产生的微裂纹,并使玻璃更轻。据公司称,新技术将减少玻璃熔化过程中使用的原材料和能源。该试验正在进行中,但如果结果是积极的,它可能对玻璃包装的整体认知具有重要意义。

 

Berlin Packaging的Aurelia酒瓶已经上市,它是一种使用可再生能源(生物甲烷而不是天然气)生产的碳中性酒瓶,并针对剩余的二氧化碳排放量制定了抵消计划。该公司表示,通过这种方式,生产中产生的任何额外二氧化碳都会被抵消。

 

最后,虽然金属和玻璃在生产碳强度方面往往备受关注,但塑料的资源效率总有提高的余地。Keiryo Packaging Technologies正开发一种聚合物加工技术,以减少塑料包装的环境足迹和制造成本。Keiryo使用3D打印插件,可以在现有的注射拉伸吹塑 (ISBM) 机器上进行改装,在加工过程中将受控的机械能引入聚合物熔体中。因此,聚合物熔体的分子组织随着流动增强形态结构的产生而改变。该公司表示,这可以实现轻量化、更好的阻隔性能,以及改进原始材料和回收材料的混合。

 

02包装再设计

 

无论使用哪种材料,设计都是包装可持续性的一个基本方面。无论是包装本身的形状,扁平酒瓶是近年来的一个著名例子,使得包装更容易分离以提高可回收性,还是对某些材料进行更创新的使用,都有很多很多途径可以探索。在任何情况下,总体目标都是减少包装的整体环境足迹,并在可能的情况下消除浪费。

 

Greiner Packaging的K3 r100自分离包装系统被提名为可持续发展奖读者奖类别的决赛产品——塑料杯和纸板包装在废物收集中自动分离以提高回收率。另一个可持续发展奖入围者是宝洁公司在德国、奥地利和瑞士推出的Lenor Fabric Enhancer瓶,其特点是全身可拆卸、双穿孔套管。这种包装通过在瓶子中使用100%回收PET并采用数字水印,进一步提升了其可持续性认证。

 

与此同时,澳大利亚的OF Packaging设计了一种巧妙的方法来确保其“可回收”单色软包装,在当前条件下实际上可以回收。由于通过路边收集,软包装可能会被错误地分类到纸张回收流中,OF Packaging提出了一种设计,可以由消费者卷成圆柱体,并固定在其三维形状中,以便用硬塑料容器分类到正确的回收流中。

 

另一种创新的包装解决方案不仅满足了可持续性的需求,还满足了可访问性和安全性。PopPack的EasyPop解决方案允许软包装和半硬包装打开,并在其设计中加入气泡爆裂,取代难以打开的密封件。据该公司称,EasyPop的创新之处在于它是初级包装的一部分,而气泡包装和其他基于空气的解决方案通常构成二级和三级包装。

 

PopPack说,它还消除了对撕条的需要,撕条通常被放置在不正确的处理流中,并且减少了材料浪费和重量,因为包装不再需要盖子。气泡系统还可以配置为允许重新密封,因此包装可以重复使用,食品和饮料的新鲜度可以保持更长时间。

 

事实证明,重新设计包装形式在电子商务领域尤为重要,因为在电子商务领域,减少运输过程中的碳足迹的需求要高得多。维实洛克基于纤维的邮寄解决方案 KD-fold是一次性塑料邮寄袋的路边可回收替代品。它由管状、单面瓦楞纸折叠包装基材组成,设计用于送入自动化系统以生产定制尺寸的邮件,以满足电子商务和运输需求。

 

同样在电子商务领域,史墨菲卡帕开发了一种瓦楞包装解决方案,使快速消费品公司Reckitt无需一次性塑料泡罩或填充物即可通过亚马逊分销其品牌。公司声称,该解决方案在2020年和2021年用100%纸质包装取代了130多吨一次性塑料泡罩,与聚乙烯 (PET) 相比,这种包装产生的二氧化碳排放量减少了17.5%,并且在乱扔垃圾时产生的影响更小。

 

EcoCubly可改装箱旨在提高运输效率。它采用闭合机制创建,可以根据被包装的产品轻松调整尺寸——解决标准运输包装尺寸带来的“空白空间”问题。EcoCubly表示,其设计也比传统包装解决方案更坚固耐用,使其易于重复使用并提供运输损坏保护。

 

03物料淘汰

 

多份报告表明,工业界将无法通过循环利用摆脱包装废弃物危机,监管的主流方向强调,我们必须更快、更大规模地转向尽可能消除包装材料。因此,我们在消费品中看到了更多围绕再利用/再填充模型进行创新的例子。

 

过去三年中一个引人注目的例子是TerraCycle的Loop平台,品牌可以使用可重复使用的容器提供产品。去年,Loop和乐购进行了店内合作,试行了一种让顾客购买可重复使用包装产品的方式,这些产品可以返回商店进行清洁、重新灌装和重复使用。

 

作为于2022年6月结束的试验的一部分,乐购为53个品牌系列和35个自有品牌产品提供了预填充的可重复使用包装,包括面食等主食、洗涤液等个人护理必需品、糖果和饮料。这意味着该产品已预先包装在Loop容器中。使用后,客户负责将包装退回商店,然后乐购通过第三方监督容器的清洁和重新填充,以备将来重复使用。

 

SuperShelf是FillX和Quantex之间的合作,是一种液体分配系统,“使再填充成为品牌的可行选择,并可供大众客户采用”。它是一种智能的、用户/零售友好的分配系统,允许消费者通过重新填充来重新使用他们现有的容器。品牌所有者将更大体积的任何粘度液体包装到位SuperShelf 顶部的盒中袋中,然后只需按一下按钮即可重新填充现有的塑料容器。

 

Beiersdorf的 妮维雅品牌的Ecorefill不仅提供了补充解决方案,而且还可以减轻产品本身在运输过程中的重量。它由一种泡沫皂组成,泡沫皂由可溶解的片剂制成,与水混合在一个100% rPET可再装瓶中。此外,清洁片使用FSC认证的纸张包装,以减少化石材料的使用并推广植物替代品。对于消费者来说,这个过程包括将水装满瓶子,直到达到包装上指示的线。添加补充片剂后,应使用泵关闭瓶子并摇动30秒。

 

化妆品领域也有许多补充解决方案。Fasten BV的Recharge是一种化妆品填充包装概念,旨在通过减少材料、重复使用瓶子和便于回收来促进循环。Recharge Luxury Refill完全由PP和PET制成,设计还包括一个全PP化妆泵——据报道是市场上同类产品中的第一款。Fasten表示,Recharge Luxury Refill System具有无底、透明的外框,而不是完整的外瓶,这显然可以减轻重量和材料使用。此外,内填充瓶重量轻,具有简单的卡入系统和预组装的PP汲取管,可防止填充时交叉污染。

 

另一个重要趋势是向无水形式的转变:一种主要的产品调整,消除了水的运输,同时简化了包装需求和体积。宝洁公司的洗发水和护发素是这一趋势的一个突出例子,也是将小众应用主流化的重要一步。

 

04透明度和基准

 

人们越来越重视公司向循环商业模式过渡的必要性。为了在这个方向上的努力产生预期的影响,它们必须是可量化的,并且它们背后的过程必须清晰可见。因此,基准测试工具是推动可持续发展的关键部分,开发开源平台等解决方案也是如此,这些解决方案可以在整个供应链中提供相关数据以提高可回收性。以下是目前正在使用或预计将在未来几个月内推出的一些产品。

 

Boston Consulting Group的CO2 AI是一种端到端、随时可部署、由AI驱动的数字解决方案,它表示各行各业的公司都可以使用它来准确量化排放量,并找到大规模减少排放量的解决方案。据该组织称,CO2 AI解决了旨在减少二氧化碳排放量的公司面临的一个关键挑战——只有9%的公司全面测量了他们的排放量,只有1%的公司以符合其目标的方式减少了排放量。它表示,它已经在不同行业成功实施了CO2 AI,使它们能够将足迹计算的准确性提高30%-50%,并减少30%-40%的排放量。

 

cyclos-HTP研究所开发了CHIRA可回收性评估——用于评估和认证包装和商品可回收性的要求和评估目录(Catalogue R&A)。该工具中针对单个包装类型的智能查询菜单使用户能够评估可在包装档案中创建的包装。根据德国最低标准和ISO 14021,对欧盟范围内的所有材料类型进行国家差异化评估。

 

澳大利亚零售商Coles的可持续包装数据项目从该公司的供应商处收集有关包装可回收性的信息,以促进减少或消除其认定为“有问题的包装”。Coles与其供应商MSAC Solutions、PREP Design和澳大利亚包装公约组织 (APCO) 密切合作,从Coles自有品牌供应商那里收集详细的包装信息,以评估其在澳大利亚的可回收性,以支持行业实现澳大利亚2025年国家包装目标。

 

SCALIZE是一种新的基于云的工具,包装开发人员可以与他们的项目团队一起即时分析包装尺寸,模拟公差和能力,以实现可持续的整体设计决策。SCALIZE通过体积和尺寸分析包装设计,确定微小的调整,据称每个托盘的产量平均增加20%。

 

如上所述,透明度和数据共享对于在整个价值链中建立可持续性也至关重要。包装数据平台R-Cycle——数字产品护照,在生产过程中通过开放标准格式自动收集和提供与回收相关的数据,并使其可用于改进废物分类。

 

The Packaging Cockpit是一种计算技术可回收性以及包装系统生命周期评估的工具。可以针对不同的国家进行计算,从而允许针对特定国家/地区进行评估。该工具的目标是提高包装系统的透明度,帮助公司在优化产品组合时做出正确的决定。Cockpit既可以应用于公司内部,也可以应用于整个供应链。

 

或许这一类别中最具潜力的技术生态系统是数字水印,然后智能相机可以读取这些代码。多利益相关方HolyGrail 2.0项目试图通过数字水印改进回收中心的包装分类,该项目已从概念验证发展到越来越多的工业测试,取得了非常令人鼓舞的结果。

 

除了通过用可以读取水印的摄像头改造分拣线来提高回收纯度的潜力之外,该技术还具有为供应链中每个接触点的利益相关者增加价值的巨大潜力,因为任何智能连接的摄像头都可以读取水印、单个产品序列化。其带来的市场机会涵盖消费者参与、供应链内跟踪和数据透明度,这可以使企业层面的品牌满足未来关于回收和再循环包装废物百分比的报告要求。

来源:全球印刷与包装工业