Ostatnio przeprowadzone porównawcze bilanse ekologiczne dla opakowań szklanych i PET wykazały, że opakowania poliestrowe mają porównywalny wpływ na środowisko jak opakowania szklane, a w niektórych przypadkach wypadają nawet lepiej [1]. Można by sądzić, że rynek opakowań dojrzał do opakowań z tworzyw sztucznych. Jednakże do prawdziwego wzrostu zainteresowania tym typem opakowań przyczyniło się, uchwalone w 2003 roku, niemieckie ustawodawstwo recyklingowe.

Wprowadziło ono obligatoryjną opłatę depozytową na wszystkie opakowania jednorazowego użytku w wysokości 25 centów. Nieoczekiwanym efektem tego prawa było efektywne usunięcie z rynku puszek aluminiowych i w dużym stopniu wyparcie opakowań szklanych. Ponadto wiele centrów handlowych odmówiło zgody na utworzenie linii do odzysku wszystkich typów zużytych opakowań a w zamian wprowadziło tak zwane „rozwiązania wyspowe”, które akceptują jedynie opakowania PET. Ten system działa bardzo dobrze w przypadku dystrybucji soków i wód mineralnych. Spekulowano, że przemysł piwowarski pójdzie w ich ślady, stwarzając ogromne szanse producentom PET. Obecnie sytuacja nie przedstawia się zbyt optymistycznie.

Przejście od pakowania piwa w butelki szklane i puszki jest olbrzymim wyzwaniem, ze względu na konieczność zapewnienia wysokiej barierowości względem przenikania dwutlenku węgla na zewnątrz i wnikania tlenu do wewnątrz z jednoczesnym zachowaniem przejrzystości i wytrzymałości. Główną przeszkodą jest koszt jednostkowy o 100% większy dla butelek PET do piwa w stosunku do butelek szklanych. Dotychczas butelki PET do pakowania piwa stosowały głównie małe browary o małej produkcji a także wykorzystywano je tam, gdzie wymagają tego względy bezpieczeństwa, np. na arenach sportowych.

Przejście na pakowanie piwa w butelki z tworzyw sztucznych wymaga wprowadzenia tzw. barierowego PET a to będzie się wiązało z dużymi nakładami inwestycyjnymi, np. trudno będzie browarom napełniać piwo do butelek PET podobnie jak w butelki szklane z szybkością 75 000 butelek/godz. Innym ograniczeniem jest fakt, że 80% światowej produkcji piwa poddawane jest po zapakowaniu pasteryzacji tunelowej. Stosowana w tym procesie temperatura i ciśnienie powodują zazwyczaj odkształcenia butelek PET. Te potencjalne ograniczenia zastosowania zwykłego PET powodują, że największe browary przyjęły postawę „poczekamy – zobaczymy”.

W międzyczasie producenci PET podjęli badania mające na celu opracowanie tworzywa, które miałoby barierowość względem O2 i CO2 200-500% większą od standardowego PET. Wykształciły się trzy sposoby zwiększania barierowości PET:

- wytwarzanie wielowarstwowych butelek PET,
- powierzchniowe pokrywanie super cienką warstwą barierową SiOx,
- monowarstwowe pokrywanie żywicą barierową lub pochłaniaczem tlenu.

Każda z tych metod wymaga mniej lub bardziej zaawansowanej technicznie aparatury do jej wytwarzania lub drogich materiałów barierowych do ich wytworzenia. Obecnie 70% barierowych butelek PET ma strukturę wielowarstwową. Jako jeden z wielu przykładów można podać Continental PET Technol., która opracowała pięciowarstwową butelkę, nadającą się do nalewania napojów niegazowanych na gorąco. Pięć warstw tworzą: PET/EVOH/PCRPET/PET/EVOH /PET. Dwie cienkie warstwy EVOH zapewniają odpowiednią barierowość. PCR PET (PCR = Post Consumer Recycled Resin), czyli tworzywo z recyklingu poużytkowego jest przykładem włączenia się firmy w akcję recyklingu. Napoje pakowane w butelki z pięciowarstwowego PET będą mogły być sprzedawane tam, gdzie było to niemożliwe w szklanych butelkach (szkoły, plaże, pola golfowe, baseny). PCR PET wykorzystywany jest ponadto na butelki do wyrobów dotychczas pakowanych w butelki z PCV, np. środki dezynfekujące (Grafco Ind.).

Butelki PET zdobywają nowe obszary zastosowań, zwłaszcza tam, gdzie użycie butelek szklanych jest niewskazane lub zabronione ze względów bezpieczeństwa. Do takich miejsc należą np. strefy wolnocłowe na lotniskach. Smirnoff wprowadził ciężką wytłaczaną butelkę PET do użytku w tych miejscach a także np. na grill-party. W ślad za nim idą inne firmy.

Szczególnego znaczenia nabierają materiały takie jak nylon MXD6 firmy Mitsubishi Gas Chemical MGC, będący materiałem uzyskanym dzięki nanotechnologii [2]. Firma Nanocor zawarła porozumienie z MGC i wprowadza do tego materiału swój nanonapełniacz, dzięki któremu uzyskuje nanokompozyt M9, który ma zwiększoną o 50% barierowość w stosunku do CO2 i 75% dla O2. Materiał cechuje się wysoką przejrzystością i odpornością na delaminację. Pozwala to przechowywać piwo w butelkach z tak modyfikowanego PET przez 110 dni (USA) a nawet 180 (Europa). Nanocompozyt Aegis Ox firmy Honeywell (licencja sprzedana także do BASF) zawiera dodatkowo pochłaniacz tlenu, co powoduje, że ma właściwości barierowe „prawie jak szkło”.

Poszukiwania nowych materiałów doprowadziły do otrzymania nowego materiału tzw. PEN – poli(naftalenodwukarboksylanu)etylenu. Cechują go następujące różnice w stosunku do PET:

· wyższa barierowość w stosunku do O2 i CO2 umożliwia pakowanie takich wrażliwych produktów jak soki owocowe, piwo itp.,
· wyższa o 20% wytrzymałość mechaniczna – mniejsze zużycie materiału na opakowanie,
· wyższa temperatura zeszklenia (123o C) – umożliwia napełnianie i mycie przy temperaturach do 100oC,
· wyższa odporność chemiczna na substancje alkaliczne, oleje i tłuszcze,
· ochrona produktu przed promieniowaniem UV,
· krótszy o 30% czas wytwarzania preform,

Jednakże jego cena jest na razie kilkukrotnie wyższa od PET (3–4 wg Amoco). Cechy obydwu poliestrów łączą ich kopolimery. Wykonana z PEN butelka jest koloru bursztynowego i posiada barierowość, która jest idealna dla pakowania piwa. Pozwala to na konsumpcję piwa tam, gdzie nie można było przynosić w szklanych butelkach. Firmy, które wprowadziły ten nowy typ butelek stwierdzają, że spotkał się z dobrym przyjęciem przez konsumentów.


Butelki z PET do piwa i wody nadają się idealnie do recyrkulacji

Bardzo optymistyczne wiadomości nadchodzą z Indii, gdzie firma Futura Polyester opracowała nową butelkę do piwa na bazie blendy PET/PTN. PTN to poly(trimetyleno naftalan) oparty na technologii Corterra PTT na licencji Shell Chemical. Posiada ono 18-to krotnie większa barierowość dla CO2 niż PET i 3.5 raza większa niż PEN; barierowość PTN dla O2 jest 9 razy większa niż PET i około dwukrotnie większa niż PEN. Wykazuje również odporność temperaturową umożliwiającą pasteryzację tunelową (ponad 30 min w 60oC).

Dotychczas zastosowanie barierowego PET, PEN, kompozytów PET/PEN w znacznym stopniu ograniczała ich cena. Firma Futura twierdzi, że butelka do piwa wykonana z kompozytu PET/PTN kosztuje tyle samo, co butelka szklana! Pozwala to sądzić, że kuzyni PET, tzn. PEN a zwłaszcza PTN mogą zrewolucjonizować pakowanie piwa.

Jak już wspomniano, dotychczas głównie małe browary nalewały piwo do butelek z tworzyw sztucznych. W prasie pojawiają się doniesienia o pomyślnym wdrażaniu zwrotnych butelek do piwa z PEN i barierowego PET przez znanych producentów markowych piw. Pierwsze lody zostały przełamane. Zatem czy będziemy w niedalekiej przyszłości pili piwo z plastikowych butelek? Czy piwosze zaakceptują tego typu opakowanie? Z punktu widzenia ekologii jest ono bardzo wskazane.

Literatura:
[1] Podsiadłowska A., Foltynowicz Z.: Ocena cyklu życia (Life Cycle Assessment – LCA) w “Odpady i opakowania – nowe regulacje i obowiązki” (W.Urbaniak red.), Wydawnictwo FORUM, Poznań 2002, rozdz. 2/6.2 str. 1-7, ISBN 83-8850-71-7
[2] Jakubiak P., Foltynowicz Z.: Nanokompozyty polimerowe – nowoczesne rozwiązania na rynku opakowań, Opakowanie, 6, 6-12, 2004

Artykuł pochodzi z czasopisma: Ważenie, Dozowanie, Pakowanie" Nr 1 (21) Styczeń, Luty, Marzec 2006 rok Ważenie, Dozowanie, Pakowanie

Komentarze

  • Butelki pet

    Myślę że z czasem butelki pet mogą przyjąć się jako opakowania do piwa. W końcu puszki się przyjęły. Choć są tacy, którzy twierdzą, że piwko ze szkła ma najlepszy smak.