Packaging & Speciality Papers

Le carte con barriera possono sostituire gli imballaggi di plastica?

(Editore: Dieter Finna)

Nuovi sviluppi promettenti nel campo degli imballaggi di carta

Finora, nel campo degli imballaggi flessibili, la tendenza è andata chiaramente in direzione dell’uso di materiali a base di plastica. In termini di sostenibilità, tuttavia, le mono-soluzioni in carta sono chiaramente di maggiore impatto. Grazie alle nuove carte con barriera sviluppate recentemente, la carta sta diventando sempre più importante anche per l’industria alimentare nel campo degli imballaggi flessibili. Per quali segmenti di applicazione sono adatti i nuovi sviluppi e dove è ancora necessario intervenire per dare vita a un sistema di economia circolare ben funzionante?

La maggior parte degli imballaggi flessibili di carta sul mercato sono imballaggi laminati che vengono smaltiti attraverso i sistemi di raccolta degli imballaggi in plastica. Possono essere riciclati solo da aziende specializzate.

Per la carta e il cartone, il ciclo di raccolta della carta da macero ha dimostrato il suo valore negli ultimi anni. Sarebbe perfetto se anche gli imballaggi flessibili a base carta con barriera potessero essere inseriti in questo ciclo di raccolta. Oggi ci sono già alcune aziende che possono e vogliono far confluire facilmente questi materiali nel flusso di riciclo della carta. Tuttavia, l’industria deve ora garantire la creazione di un flusso di riciclaggio sicuro, in modo che queste nuove soluzioni di carta sostenibili possano essere utilizzate anche su larga scala e fatte confluire nel ciclo di raccolta della carta. Allo stesso tempo, stiamo vivendo una crescente volontà nel mercato di vedere gli imballaggi di carta come una possibile alternativa agli imballaggi di plastica e cio’ e’ da stimolo affinche’ si possa implementare questo tipo di soluzioni.

 

Strati con barriera migliorati

Sulla base di queste premesse, Sappi Europe ha iniziato a creare una gamma di prodotti di carte con barriera riciclabili circa 5 anni fa. “Il nostro assortimento consiste nell’implementazione graduale dei requisiti del mercato e nel miglioramento delle proprietà dei prodotti. Seguiamo una strategia chiaramente definita e stabilita. L’intero processo di sviluppo è stato orientato fin dall’inizio allo sviluppo di carte da imballaggio con elevate proprietà di barriera in grado di essere anche riciclate”, dice Kerstin Dietze, Key Account Manager New Business Development di Sappi Europe, descrivendo le esigenze poste allo sviluppo del prodotto, che aggiunge: “Il fondamento si basa su uno screening molto esteso delle materie prime e su un’ampia serie di test sulla linea di patinatura”. Allo stesso tempo, Sappi ha cercato una collaborazione con il produttore di carta Felix Schoeller Group, che soddisfaceva già i prerequisiti in termini di produzione e disponeva del know-how produttivo per applicare delle dispersioni multistrato alla carta in una fase del processo. La cooperazione combina le competenze di produzione e vendita, con Sappi che contribuisce non solo con la propria conoscenza delle materie prime a base fibrosa, ma anche grazie alla familiarita’ e la conoscenza del mercato degli imballaggi.

“L’intero processo di sviluppo è stato orientato fin dall’inizio allo sviluppo di carte da imballaggio con elevate proprietà di barriera in grado di essere anche riciclate”, dice Kerstin Dietze, Key Account Manager New Business Development di Sappi Europe, descrivendo lo sviluppo della gamma di prodotti.

 

Soluzioni competitive

Nel 2020, Sappi e Felix Schoeller hanno lanciato AvantGuard, una carta con barriera di seconda generazione. Offre un’alternativa alle carte rivestite con PVdC di prima generazione ed è ugualmente riciclabile. “Con AvantGuard offriamo un prodotto di alta gamma nel range delle carte barriera”, spiega il dr. Knut Hornig, Senior Vice President Research & Innovation Felix Schoeller Group, descrivendo le proprietà del prodotto. In termini di proprietà di barriera, la barriera al vapore acqueo è decisamente la variabile piu’ delicata per le applicazioni di imballaggio flessibile alimentare. AvantGuard ha valori inferiori a 1 g/m2/d (23 °C e 50% di umidità relativa) in condizioni standard ed ha varie ulterirori proprietà di barriera elevate.

“Con AvantGuard offriamo un prodotto di alta gamma nel range delle carte barriera”, spiega il dr. Knut Hornig, Senior Vice President Research & Innovation Felix Schoeller Group, descrivendo le proprietà del prodotto.

I fattori decisivi per la qualità della barriera degli imballaggi di carta sono il mantenimento di uno spessore uniforme e l’assenza di difetti durante la patinatura. La funzione protettiva dell’imballaggio di carta dipende dalla resistenza alla perforazione e dalla rigidità della qualità della carta. La grammatura della carta e il tipo di carta utilizzato giocano un ruolo importante in questo contesto. AvantGuard è disponibile in tre grammature. In 90 e 100 g/m2 con una superficie di stampa patinata lucida e una versione più sottile di 75 g/m2 con una superficie di carta calandrata e non patinata.

 

Metodo di produzione

Per l’applicazione di dispersioni acquose, per esempio, utilizziamo un processo di spalmatura, nel quale vari strati di barriera e lo strato di tenuta sono applicati alla carta in un unico passaggio. “In questo processo, gli strati sono applicati in caduta libera sulla carta che scorre sotto di essi. In questo processo è fondamentale che gli strati non si mescolino. Questo significa che i diversi strati devono rimanere separati nel processo”, dice il dr. Hornig, spiegando le sfide nel processo di produzione. Felix Schoeller Group utilizza due di queste unità nel suo stabilimento di Weissenborn, in Germania.

Mercati per le carte con barriera di nuovo sviluppo

I mercati obiettivo per la nuova generazione di prodotti sono quelle aree di applicazione in cui è richiesta una barriera contro ossigeno, vapore acqueo e grasso da moderata ad alta. “Ogni giorno si aggiungono nuove applicazioni”, spiega Kerstin Dietze, descrivendo la situazione attuale del mercato e l’interesse nei confronti delle carte con barriera nell’industria alimentare. Al riguardo cita degli esempi attuali: “Sono spesso utilizzati in prodotti dolciari come il cioccolato, i prodotti a base di cioccolato e le barrette di cereali. Vi si confezionano anche alimenti secchi come la farina, lo zucchero, le confezioni di pasta e la crema in polvere, così come i prodotti da forno e i cereali per la colazione. Le carte con barriera termosaldabili sono sempre più utilizzate anche come imballaggio per le bustine di tè. A questi esempi si aggiunge l’uso come carta da imballaggio per i dadi da brodo.

Con i cibi congelati, i primi passi si fanno con il gelato. Dei progetti di sviluppo sono in corso nel settore dei surgelati, anche se le proprietà di barriera non sono così necessarie in questo caso grazie alla catena del freddo. A causa del contenuto congelato, le proprietà meccaniche come la resistenza alla perforazione sono molto più importanti in questo caso. Durante lo scongelamento, la resistenza all’umidità delle carte gioca un ruolo importante. Per ogni nuova applicazione, discutiamo in dettaglio con il cliente i requisiti relativi al prodotto da proteggere. Poi procediamo con il test dei prodotti, che i clienti valutano secondo i loro standard”.

 

Smaltimento nel ciclo dei materiali in carta

Gli imballaggi di carta con elevate proprietà di barriera contengono fino ad un massimo del 20% di componenti non cartacei a causa del rivestimento polimerico. Pertanto, il loro smaltimento non è regolato in modo uniforme in Europa. Il consumatore, al momento dello smaltimento, si chiede se l’imballaggio debba essere considerato carta, materiale composito o composito laminato. In quale sistema di smaltimento va conferito l’imballaggio?

In Germania, il metodo PTS 021/97 è usato per valutare la riciclabilità della carta. Attraverso l’ente centrale o i produttori di carta riciclata, è stata definita una “regola del 5%”, secondo la quale la carta con un contenuto estraneo superiore al 5% non può essere smaltita attraverso il flusso della carta da macero (bidone blu). Lo smaltimento degli imballaggi in Inghilterra è soggetto all’OPRL, che attualmente permette il 15% di contenuto diverso, con piani per ridurlo al 10%. In Italia, esiste un ulteriore metodo di prova diverso con l’Aticelca 501/19. Per questo motivo, la Confederazione Europea dell’Industria Cartaria (CEPI) ha iniziato a sviluppare una procedura standardizzata con il titolo di lavoro “Harmonized Recyclability Test Method” nell’ambito dell’iniziativa industriale “4evergreen”. In questo gode del sostegno di istituti rinomati in ambito internazionale. Un regolamento uniforme in tutta Europa è auspicabile e necessario e promuoverebbe chiaramente l’uso degli imballaggi di carta con norme piu’ chiare ed uniformi per tutti.

 

Prospettive future

Con la pressione del mercato e le richieste legislative in termini di soluzioni di imballaggio sostenibili, l’interesse dell’industria alimentare per le soluzioni riciclabili nell’imballaggio flessibile sta crescendo. Gli imballaggi di carta con alta barriera offrono un’alternativa agli imballaggi di plastica in molte aree. La protezione del prodotto e la durata di conservazione del cibo devono essere garantite. Sappi sta procedendo con degli ulteriori sviluppi dei prodotti con l’obiettivo di sviluppare delle carte da imballaggio con delle elevate proprietà di barriera – anche in condizioni tropicali. Allo stesso tempo, la quota di materie prime rinnovabili dovrebbe essere portata al 100%.

Inoltre, è iniziata l’espansione di ulteriori capacità di produzione. Sappi ha annunciato all’inizio di quest’anno che avrebbe introdotto una nuova tecnologia di patinatura con barriera per gli imballaggi di carta funzionale nella sua storica cartiera di Alfeld, in Germania. L’espansione delle capacità di patinatura con barriera porta con sé un aumento della capacità di produzione, per rifornire il mercato in crescita con le carte con barriera.

Anche alla Felix Schoeller si sta lavorando intensamente sui nuovi sviluppi nelle carte da imballaggio. Un punto chiave è rappresentato dal tema della sostenibilità. In un processo graduale, nei prossimi anni sarà necessario qualificare completamente i materiali che provengono dalle materie prime rinnovabili e che garantiscono ancora le proprietà protettive necessarie per una vasta gamma di prodotti da imballaggio.

 

Felix Schoeller Group

Il Felix Schoeller Group, con sede a Osnabrück, in Germania, è stato fondato nel 1895 ed è un’azienda a conduzione familiare con attività globali. Con più di 3.700 dipendenti in 19 sedi in 11 Paesi, sviluppa, produce e commercializza carte speciali per le applicazioni fotografiche, per i sistemi di stampa digitale, per il mercato dell’imballaggio, per le applicazioni autoadesive e per le industrie dei mobili, dei materiali a base di legno e della carta da parati. La produzione di carte con barriera per il mercato dell’imballaggio avviene nello stabilimento di Weissenborn, in Germania. Lì, le carte da imballaggio con una vasta gamma di proprietà di barriera sono prodotte da processi come la patinatura per estrusione o la spalmatura a velo.