업계 이해 관계자가 캡과 캡 수지를 보다 지속 가능하게 만들기 위해 계속 노력함에 따라 경량화, 재활용 가능성 및 소비자 사용 후 수지(PCR)의 조합이 세 가지 핵심 초점 영역이 될 것입니다.
01. 경량 보기
지난 20년 동안 음료 포장의 무게는 감소했습니다. 부품 설계, 처리 및 재료의 발전으로 업계에서는 생산, 처리 및 배송해야 하는 원자재가 줄어들어 환경에 미치는 영향이 적은 병 및 마개 솔루션을 개발할 수 있었습니다.
넥 마감에 대한 디자인 표준, 즉 캡의 적용 영역에 대한 업데이트는 경량화 추세를 뒷받침합니다. 예를 들어 탄산 청량음료용 PCO 1810 마감재에서 현재의 표준 PCO 1881 설계로 전환하면 캡 중량이 25-35% 감소했으며 마감재 자체도 비슷한 감소를 보였습니다. 최신 넥 마감 표준(26/22)의 채택은 향후 몇 년 동안 또 다른 주요 변화를 표시할 것으로 예상됩니다.
가벼운 물병과 같은 응용 분야에서 일부 사람들은 무게를 줄일 기회가 멈췄다고 생각합니다. 따라서 생산 능력을 늘리는 것이 더 중요합니다. 이러한 경량 마개의 성능 및 치수 허용 오차가 더 엄격해짐에 따라 불과 10년 전만 해도 일반적이었던 특정 등급의 폴리에틸렌(PE) 수지가 더 이상 새로운 디자인의 가공 및 기능 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다.
범용 수지의 이러한 한계를 해결하기 위해 재료 공급업체는 캡과 캡의 무게를 더욱 줄일 수 있는 향상된 기계적 특성을 가진 고성능 PE 수지를 개발했습니다.
이러한 특성은 바이모달 분자량 분포 및 옥텐 공단량체 사용과 같은 수지 설계의 발전에서 비롯되며, 이는 기존 PE 수지에 비해 고유한 이점을 제공합니다.
고성능 수지는 벽이 얇은 부품에 필요한 응력 균열 저항을 증가시키고 탄산 음료 또는 계량 음료에 필요한 내크리프성 및 차단 특성을 개선하며 한 번에 더 많은 부품을 만드는 더 큰 캐비티가 큰 금형에 더 높은 흐름을 제공할 수 있습니다. 업계는 성능을 보장하기 위해 최신 고성능 PE 수지를 사용하여 더 얇고 가벼운 캡으로 계속 나아갈 것입니다.
02. 재활용성을 위한 디자인
순환성이 계속해서 추진력을 얻으면서 재활용성을 위한 디자인은 그 어느 때보다 가치 사슬 전반에 걸쳐 더 큰 초점이 되는 영역이 되었습니다. 이전에는 변조 방지 또는 밀봉 특성과 같은 요구 사항을 충족하기 위해 두 가지 이상의 재료로 구성된 캡이 이제 완전히 재활용 가능한 단일 재료 솔루션을 갖게 되었습니다.
비용과 생산 효율성은 여전히 중요한 요소이지만 새로운 재활용 지침 및 규정은 현대적인 캡을 형성하고 바인딩 및 재활용 가능한 차단 수지와 같은 요소에 대한 관심을 증가시킬 것입니다.
과거에는 적절한 밀봉 성능을 보장하기 위해 저밀도 PE(LDPE) 또는 대체 라이너가 있는 폴리프로필렌(PP) 쉘로 구성된 2피스 커버가 표준이었습니다. 2피스 마개는 북미의 일부 지역과 일부 음료 응용 분야에서 여전히 일반적이지만 대부분의 지역에서 2피스 마개는 감각적이고 안감이 없는 고밀도 PE(HPDE) 병 뚜껑을 위해 단계적으로 폐지되고 있습니다. 이 일체형 캡은 공급망을 단순화하고 넥 변형을 줄이며 밀봉을 개선할 뿐만 아니라 단일 재료 캡 흐름의 채택을 용이하게 합니다.
재활용을 위한 마개 디자인에 대한 또 다른 고려 영역은 유연한 식품 포장 시장입니다. 모든 PE 스탠드업 파우치(SUP)는 성능 요구 사항을 충족하는 데 도움이 되도록 하이브리드 재료를 사용하는 기존 SUP를 대체하도록 설계되었습니다.
차단 및 밀봉 특성과 같은 특성이 크게 개선된 고급 PE 수지의 개발로 점점 더 많은 응용 분야가 PE 기반 필름 구조로 대체되어 완전히 재활용 가능한 스탠드업 파우치를 만들 수 있습니다. 이러한 가방 중 일부에는 특히 유아식, 조미료 및 소스와 같은 제품을 위한 PP 또는 PE로 만든 노즐과 액세서리가 포함되어 있습니다. 전체 패키지를 재활용할 수 있도록 하기 위해 전체 PE 백, 부속품 및 마개의 사용이 보다 보편화될 것으로 예상됩니다.
Tether는 쓰레기를 줄이는 데 도움이 되는 동시에 컨테이너와 함께 캡을 수집하는 데 도움이 되는 북미 지역의 새로운 옵션입니다. 2024년에 유럽 연합(EU)은 일회용 플라스틱 지침의 일부로 3리터 미만의 모든 용기에 플라스틱 마개를 부착하여 고정하도록 요구할 것입니다. 이 법안은 새롭고 혁신적인 디자인을 요구하는 음료 산업에 중대한 혼란을 야기했습니다.
EU와 동일한 논리에 따라 북미 및 기타 지역에서 유사한 법률이 도입될 수 있습니다. 테더링은 또한 제품을 차별화할 수 있는 기회를 제공하며 다국적 기업이 글로벌 폐쇄형 디자인을 통합하려고 함에 따라 북미에서 인기를 얻을 수 있습니다. 수지 공급업체와 클로저 설계자 간의 공동 개발은 이러한 새로운 디자인을 용이하게 하고 테이프 및 힌지 테더 클로저에 대해 더 높은 인장 강도 및 흐름 특성을 가진 재료의 잠재력을 드러낼 것입니다.
03. 바인딩 PCR
가공업체는 수년 동안 특정 산업의 성형 부품에 스크랩/재연삭 재료라고도 하는 산업화 후 수지(PIR)를 성공적으로 통합했습니다. PCR을 통합하면 이전에 소비자 또는 산업용 최종 사용 응용 프로그램에서 사용했던 콘텐츠를 사용하여 한 단계 더 나아갔습니다.
식품 접촉 및 비식품 접촉 적용을 위한 밀봉에 PCR을 효과적으로 통합하려면 많은 요소를 고려해야 합니다. 앞으로 이러한 요소는 조직이 캡과 캡에서 재활용된 내용물의 양을 최대화하는 것을 목표로 하기 때문에 버진 레진과 혼합할 수 있는 PCR의 양을 결정하는 데 더 큰 역할을 할 것입니다.
오늘날 캡에 PCR을 통합하는 데 있어 가장 어려운 측면은 특히 식품 및 음료 포장에 적합한 PCR 공급 스트림의 가용성이 제한적이라는 점입니다. PE의 경우, 블로운 우유와 주전자에서 재활용된 HDPE(rHDPE)는 현재 식품 접촉 용도로 승인된 유일한 주류 재료입니다.
원래 중공 성형용으로 설계된 수지를 사용할 때의 문제 중 하나는 수지의 특성이 사출 성형(및 압축 성형, 정도는 덜함)에 최적화되어 있지 않다는 것입니다. 이러한 생산 방법은 상당히 다르며, 중공 성형 수지의 높은 점도는 일반적으로 캡 및 마개에 사용되는 훨씬 더 낮은 점도의 수지를 사용하도록 설계된 생산 라인에서 처리하는 동안 문제가 됩니다. 기타 공급 고려 사항에는 품질, 일관성 및 신뢰성이 포함됩니다.
높은 수준에서 PCR 함량이 포함된 캡을 개발할 때 고려해야 할 주요 기술 요소는 재료, 공정, 적용 요구 사항 및 부품 설계입니다. PCR 특성은 원래 수지의 특성과 다릅니다. 기계적 특성, 유변학, 색상 및 광학, 감각적 특성과 같은 재료 특성은 재료가 주어진 응용 분야에 적합한지 여부를 결정합니다.
동시에 성형업체는 기존 성형 장비 및 처리량을 크게 변경하지 않고 부품을 생산할 수 있는지 또는 보관, 취급 및 혼합과 관련된 추가 단계가 필요한지 여부를 결정해야 합니다.
대부분의 경우 PCR의 재료 사양은 매우 광범위합니다. 현재 사용 가능한 PCR과 원래의 캡 및 마개 수지 사이의 고유한 특성 차이와 결합하면 크기 및 부품 성능이 추가로 변동하는 변경된 공정 창이 나타납니다. 성형업체가 캡 생산 중에 이러한 차이점을 완전히 이해하고 해결하지 못하면 다운스트림, 병입 및 최종 사용에 더 많은 문제가 발생할 수 있습니다.
이 문제를 해결하려면 응용 프로그램 요구 사항과 관련하여 팁 디자인을 평가해야 합니다. 지속 가능성 관점에서 PCR의 이점과 결합된 경량화의 이점을 비교하여 어떤 접근 방식이 더 실현 가능하고 환경 영향에 비해 더 큰 이점을 제공하는지 이해하는 것이 중요합니다.
새로운 재활용 PE 공급 흐름을 도입하기 위해 더 많은 노력이 이루어짐에 따라 PCR용으로 맞춤화된 "PCR 준비" 버진 수지가 더 보편화될 수 있습니다. 많은 경우 경량화를 촉진하는 캡 수지의 동일한 개발은 향상된 기계적 및 유변학적 특성을 제공하여 가공업자와 브랜드 소유자가 캡 및 식품 포장에 더 많은 재활용 내용물을 사용할 수 있도록 합니다.
클로저 및 캡 수지에서 이러한 지속 가능성 중심의 혁신은 국회의원과 소비자의 요구가 새로운 비즈니스 솔루션을 주도함에 따라 향후 10년 동안 계속될 것으로 예상됩니다. 공급망 행위자(제작자, 도구 제작자, 브랜드 소유자 및 재료 공급업체) 간의 협력은 이 작업을 해마다 발전시킬 것입니다.
폐쇄가 세기말까지 얼마나 다를지 정확히 말할 수는 없지만 오늘날의 초기 지속 가능성 혁신을 확실히 통합할 것입니다.
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