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軽量、リサイクル可能性、およびPCRにより、プラスチックキャップが新しい方向に進んでいます-Maypak

7月 04, 2022

業界の利害関係者がキャップとキャップ樹脂の持続可能性の向上に引き続き取り組んでいるため、軽量化、リサイクル性、および使用済み樹脂(PCR)の組み合わせが3つの重要な焦点となります。


01。   軽量を参照してください                                                                                                      


過去20年間で、飲料包装の重量は減少しています。部品の設計、処理、および材料の進歩により、業界は、製造、処理、および出荷する必要のある原材料が少なくなるため、環境への影響が少ないボトルおよびクロージャーソリューションを開発できるようになりました。


ネック仕上げの設計基準、つまりキャップの適用領域の更新により、軽量化の傾向がサポートされます。たとえば、炭酸清涼飲料のPCO 1810仕上げから、現在の標準PCO 1881設計に移行すると、キャップ重量が25〜35%減少し、仕上げ自体も同様に減少しました。最新のネックフィニッシュスタンダード(26/22)の採用は、今後数年間で別の大きな変化を示すと予想されます。


軽量のウォーターボトルなどの用途では、重量を減らす機会が行き詰まっていると考える人もいます。したがって、生産能力を高めることはより重要です。これらの軽量クロージャーの性能と寸法公差が厳しくなるにつれて、わずか10年前に一般的だった特定のグレードのポリエチレン(PE)樹脂は、新しい設計の処理および機能要件を満たすことができなくなることがよくあります。


コモディティ樹脂のこれらの制限に対処するために、材料サプライヤーは、キャップとキャップの重量をさらに減らすことができる強化された機械的特性を備えた高性能PE樹脂を開発しました。


これらの特性は、バイモーダル分子量分布やオクテンコモノマーの使用など、従来のPE樹脂に比べて独自の利点を提供する樹脂設計の進歩に由来しています。


高性能樹脂は、薄肉部品に必要な耐応力亀裂性を高め、炭酸飲料や計量飲料に必要な耐クリープ性とバリア性を向上させ、一度により多くの部品を製造する大型の高キャビティ金型に高い流動性を提供します。業界は、パフォーマンスを確保するために最新の高性能PE樹脂を使用して、より薄く、より軽いキャップで前進し続けます。


02。   リサイクル性のための設計                                                                                                


循環性が勢いを増し続けるにつれて、リサイクル可能性の設計は、これまで以上にバリューチェーン全体で大きな焦点となっています。耐タンパー性やシーリング特性などの要件を満たすために、かつては2つ以上の材料で構成されていたキャップは、完全にリサイクル可能な単一材料ソリューションを備えています。


コストと生産効率は依然として重要な要素ですが、新しいリサイクルガイドラインと規制により、最新のキャップが形成され、結合やリサイクル可能なバリア樹脂などの要素への関心が高まります。


以前は、適切なシーリング性能を確保するために、低密度PE(LDPE)または代替ライナーを備えたポリプロピレン(PP)シェルで構成される2ピースのカバーが標準でした。北米の一部の地域および一部の飲料用途では、ツーピースクロージャーが依然として一般的ですが、ほとんどの地域では、感覚的で裏打ちされていない高密度PE(HPDE)ボトルキャップを優先してツーピースクロージャーが段階的に廃止されています。これらのワンピースキャップは、サプライチェーンを簡素化し、ネックの変形を減らし、シーリングを改善するだけでなく、単一材料のキャップフローの採用を促進します。


リサイクル可能性のためのクロージャー設計に関するもう1つの考慮事項は、柔軟な食品包装市場です。すべてのPEスタンドアップポーチ(SUP)は、ハイブリッド材料を使用してパフォーマンス要件を満たすのに役立つ従来のSUPを置き換えるように設計されています。


バリア特性やシーリング特性などの特性が大幅に改善された高度なPE樹脂の開発により、PEベースのフィルム構造に置き換えて、完全にリサイクル可能なスタンドアップポーチを作成できるアプリケーションがますます増えています。これらのバッグの中には、特に離乳食、調味料、ソースなどの製品用に、PPまたはPEで作られたノズルとアクセサリーも含まれているものがあります。パッケージ全体をリサイクル可能にするために、完全なPEバッグ、フィッティング、およびクロージャーの使用がより一般的になることが予想されます。

テザーは北米で新たに登場したオプションであり、ゴミを減らしながらキャップをコンテナに確実に集めるのに役立ちます。 2024年に、使い捨てプラスチック指令の一部として、欧州連合(EU)は、3リットル未満のすべての容器を取り付け/つなぎ留めたままにするためのプラスチッククロージャーを要求します。この法律は飲料業界に重大な混乱を引き起こし、新しく革新的な設計を必要としています。


EUと同じ理由で、北米やその他の地域でも同様の法律が導入される可能性があります。テザリングは、製品を差別化する機会も提供し、多国籍企業がグローバルなクローズドデザインを統合しようとするため、北米で人気が出る可能性があります。樹脂サプライヤーとクロージャー設計者の間の共同開発により、これらの新しい設計が容易になり、テープおよびヒンジ付きテザークロージャーの引張強度と流動特性が高い材料の可能性が解き放たれます。


03。   結合PCR                                                                                                          


加工業者は、スクラップ/リグラインド材料としても知られる脱工業化樹脂(PIR)を、特定の産業の成形部品に長年にわたってうまく組み込んでいます。 PCRを組み込むことで、以前は消費者や産業の最終用途で使用されていたコンテンツを使用することで、さらに一歩進んでいます。


食品接触および非食品接触用途のシールにPCRを効果的に組み込むには、多くの要因を考慮する必要があります。組織はキャップとキャップのリサイクル含有量を最大化することを目指しているため、今後、これらの要因は、バージンレジンと混合できるPCRの量を決定する上でより大きな役割を果たします。

おそらく、今日のキャップにPCRを組み込むことの最も難しい側面は、特に食品や飲料のパッケージングに適したPCR供給ストリームの利用可能性が限られていることです。 PEの場合、現在、ブローミルクと水差しからリサイクルされたHDPE(rHDPE)が、食品接触用途で承認されている唯一の主流材料です。


もともとブロー成形用に設計された樹脂を使用する際の課題の1つは、その特性が射出成形(および程度は低いが圧縮成形)用に最適化されていないことです。これらの製造方法はまったく異なり、ブロー成形樹脂の高粘度は、キャップやクロージャーで一般的に使用されるはるかに低粘度の樹脂を使用するように設計された生産ラインでの処理中に課題を提示します。その他の供給に関する考慮事項には、品質、一貫性、および信頼性が含まれます。


大まかに言えば、PCR含有量のキャップを開発する際に考慮すべき主な技術的要因は、材料、処理、アプリケーション要件、および部品設計です。 PCRの特性は、元の樹脂の特性とは異なります。機械的特性、レオロジー、色と光学、および感覚的特性などの材料特性は、材料が特定の用途に適しているかどうかを決定します。


同時に、成形業者は、既存の成形装置とスループットに大きな変更を加えることなく部品を製造できるかどうか、または保管、取り扱い、混合に関連する追加の手順が必要かどうかを判断する必要があります。


ほとんどの場合、PCRの材料仕様は非常に広範囲です。現在利用可能なPCRと元のキャップおよびクロージャー樹脂との固有の特性の違いと組み合わせると、サイズと部品の性能にさらにばらつきのある変更されたプロセスウィンドウが現れます。成形業者がキャップ製造中にこれらの違いを完全に理解して対処しない場合、下流、瓶詰め、および最終用途でさらなる課題が発生する可能性があります。


この課題に対処するには、アプリケーションの要件に関連してチップの設計を評価する必要があります。持続可能性の観点から、軽量化の利点とPCRの利点を比較検討して、どちらのアプローチがより実現可能であり、環境への影響に比べてより大きな利点を提供するかを理解することが重要です。


新しいリサイクルPE供給ストリームを導入するためのより多くの努力がなされるにつれて、PCR用に調整された「PCR対応」バージン樹脂がより一般的になる可能性があります。多くの場合、軽量化を促進するキャップ樹脂の同じ開発により、機械的およびレオロジー特性も向上し、加工業者やブランド所有者は、キャップや食品包装でより多くのリサイクルコンテンツを使用できるようになります。


クロージャーとキャップ樹脂におけるこれらの持続可能性主導の革新は、議員と消費者からの需要が新しいビジネスソリューションを推進するにつれて、今後10年間続くと予想されます。サプライチェーンの関係者(製造業者、工具製造業者、ブランド所有者、材料供給業者)間のコラボレーションにより、この作業は年々進んでいきます。

今世紀末までに閉鎖がどのように異なるかを正確に言うことは不可能ですが、それらは確かに今日の初期の持続可能性の革新を取り入れます。


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