1. Быть полезным для окружающей среды: низкий уровень выбросов углерода на всем пути от сырья до отходов
Основная цель экологичной упаковки — оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, и формованная целлюлоза отлично справляется с этой задачей. Натуральные растительные волокна, такие как жом сахарного тростника, солома и макулатура, составляют большую часть его сырья. Переработка этих сельскохозяйственных и промышленных отходов не только делает нас менее зависимыми от лесных ресурсов, но также сокращает выбросы углекислого газа в результате их сжигания или захоронения. Например, одна компания производит ланч-боксы, формованные из целлюлозы, из жома сахарного тростника, на который уходит более 100 000 тонн сельскохозяйственных отходов в год. Это то же самое, что вырубить 20 тысяч гектаров леса.
Формованная целлюлоза заменяет химическое вспенивание в производственном процессе с использованием технологии физического формования. Это означает, что при производстве пластмасс не нужно использовать сырье-на основе нефти и вредные добавки. Несмотря на то, что в процессе производства целлюлозы используется много воды и выделяется много сточных вод, современные технологии позволили переработать более 90% сточных вод и сократить выбросы ХПК (химическое потребление кислорода) до менее чем 1/5 национальной нормы. Например, крупный бизнес по формованию целлюлозы использует лишь одну-треть от количества воды на единицу продукции, чем традиционный бумажный сектор. Он также использует 85% своей энергии благодаря системе рекуперации отходящего тепла.
Стадия утилизации – главное преимущество формованной целлюлозы. В естественном мире продукция компании может полностью разлагаться на воду и углекислый газ в течение 6–12 месяцев без каких-либо остатков микропластика или выбросов диоксинов. Формованная целлюлоза обладает свойствами «нулевого загрязнения», которые лучше соответствуют потребностям замкнутого-цикла экономики замкнутого цикла, чем не-неразлагаемые пластмассы (на разложение которых требуются сотни лет) и разлагаемые пластмассы (которые требуют условий промышленного компостирования). Исследования оценки жизненного цикла (LCA) показывают, что упаковка из формованной целлюлозы выделяет на 42% меньше углекислого газа на протяжении всего жизненного цикла, чем обычная пластиковая упаковка. Использование сельскохозяйственных отходов в качестве сырья может сократить выбросы углекислого газа более чем на 60%.
2. Экономическая целесообразность: возможность одновременно снижать затраты и расширять рынок.
Чтобы продвигать экологически чистую упаковку, необходим баланс между экологическими целями и интересами бизнеса. Формованная целлюлоза стала очень экономически-конкурентоспособной благодаря новым технологиям и крупномасштабному-производству. Стоимость получения сельскохозяйственных отходов и бумаги на 30–50 % ниже, чем стоимость получения полимеров на основе нефти-. Кроме того, цена на эти материалы не так сильно меняется из-за международного рынка сырой нефти. Цикл разработки пресс-форм для формованной целлюлозы сократился до менее чем 7 дней благодаря развитию 3D-моделирования и технологии высокоскоростного формования. Стоимость изготовления каждого изделия также снизилась на 40% по сравнению с пятью годами ранее. Улучшив технологию горячего прессования, одна компания смогла сократить энергопотребление ланч-боксов, формованных из целлюлозы, до 0,12 кВтч/штук, что примерно равно потреблению энергии пластиковыми ланч-боксами.
На рынке формованная целлюлоза перемещается из упаковки низкого-класса в сегменты премиум-класса. Технология нанопокрытий сделала их более воздухопроницаемыми-и маслостойкими в пищевой промышленности. Он также успешно заменил пенополистирол для упаковки свежих продуктов холодовой цепи. В электронной промышленности специальные амортизирующие вкладыши могут идеально соответствовать форме продукта и поглощать удары лучше, чем перламутровый хлопок EPE, при этом экономя 25% затрат. Формованная целлюлоза выглядит так же, как пластиковые подарочные коробки, благодаря использованию методов поверхностного тиснения и флокирования. Он также повышает ценность брендов, поскольку его можно использовать повторно (например, в качестве ящика для хранения). Фирмы, занимающиеся исследованием рынка, утверждают, что мировой рынок упаковки из формованной целлюлозы вырастет с 13,3 млрд долларов США в 2023 году до 18 млрд долларов США в 2028 году, при этом совокупный годовой темп роста составит 7,6%. В Азиатско-Тихоокеанском регионе будет наблюдаться самый быстрый рост – более 15%.
3. Адаптируемость к технологиям. Инновации открывают возможности для самых разных применений.
Различные предприятия имеют разные потребности, когда речь идет об экологически чистой упаковке. Благодаря достижениям в области материаловедения и технологии формования компания «Фордовая целлюлоза» создала систему решений, которая работает во многих ситуациях. Добавление армирующих элементов, таких как бамбуковое волокно и конопляное волокно, в формованную целлюлозу делает ее более прочной: предел прочности на разрыв составляет более 15 МПа. Это означает, что он может выдерживать статические нагрузки в десятки килограммов и подходит для сверхпрочной упаковки,-например, автомобильных запчастей. В области функциональных покрытий создание покрытий на основе полиуретана на водной-основе-и крахмала- позволило сделать изделия водонепроницаемыми,-непроницаемыми и способными выдерживать высокие температуры (до 120 градусов). Это отвечает потребностям микроволнового нагрева и паровой дезинфекции.
Новая технология литья дала дизайнерам гораздо больше свободы для творчества. Технология компьютерного-инженерного проектирования (CAE) позволяет моделировать распределение силы по товарам и улучшать буферные структуры. Многостанционный горячий пресс может производить более 100 000 штук на линию в день, а также может производить уникальные изделия небольшими партиями. Например, один ювелирный бренд использует упаковку из формованной целлюлозы с биомиметической сотовой конструкцией, что позволяет снизить степень повреждения продукта с 3% до 0,2%, а вес упаковки на 60%. Формованная целлюлоза используется в медицине для изготовления коробок для упаковки лекарств и лотков для хирургических инструментов, поскольку она не-токсична и воздухопроницаема. Его также можно стерилизовать облучением для соответствия стандартам GMP.
4. Соблюдение политики: «паспорт» глобальных экологических правил
Поскольку все больше стран ужесточают запреты на пластик, формованная целлюлоза стала лучшим способом следовать правилам. В Директиве ЕС об одноразовых пластиковых изделиях четко указано, что формованная целлюлоза является рекомендуемым биоразлагаемым упаковочным материалом, и предоставляются налоговые льготы. «14-й пятилетний план» Китая по развитию экономики замкнутого цикла включает его в проект индустриализации «зеленой» упаковки и дает деньги предприятиям, которые с ним работают. На рынке торговли выбросами углерода компании по производству формованной целлюлозы имеют разрыв в квотах на выбросы углерода, который более чем на 50% меньше, чем у компаний, производящих пластмассу. Это значительно удешевляет соблюдение требований.
Более высокие отраслевые стандарты также помогают формованной целлюлозе стать более популярной. «Общие технические требования к формованной целлюлозе» Международной организации по стандартизации (ISO) устанавливают стандарты состава, характеристик деградации и показателей безопасности сырья. Китайские «Методы и рекомендации по оценке экологичной упаковки» относят формованную целлюлозу к экологичному упаковочному материалу уровня А, что означает, что ее необходимо перерабатывать более чем в 95 % случаев. Эти стандарты не только затрудняют выход предприятий на рынок, но и побуждают предприятия работать вместе и совершенствовать свои технологии.
