A combinação de leveza, reciclabilidade e resina pós-consumo (PCR) serão três áreas-chave de foco, pois as partes interessadas do setor continuam trabalhando para tornar as tampas e as resinas de tampas mais sustentáveis.
01. Ver Leve
Nas últimas duas décadas, o peso das embalagens de bebidas vem diminuindo. Avanços no design, processamento e materiais de peças permitiram que a indústria desenvolvesse soluções de garrafas e tampas com menor impacto ambiental, pois menos matérias-primas precisam ser produzidas, processadas e enviadas.
Uma atualização do padrão de design para acabamentos do pescoço, ou seja, a área de aplicação da tampa, apoia a tendência de leveza. Por exemplo, a transição de um acabamento PCO 1810 para refrigerantes carbonatados para o design PCO 1881 padrão atual resultou em uma redução de 25-35% no peso da tampa, com uma redução semelhante no próprio acabamento. Espera-se que a adoção do mais recente padrão de acabamento do pescoço (26/22) marque outra grande mudança nos próximos anos.
Em aplicações como garrafas de água leves, alguns acreditam que a oportunidade de reduzir o peso estagnou. Portanto, aumentar a capacidade de produção tem maior importância. À medida que o desempenho e as tolerâncias dimensionais dessas tampas leves ficam mais apertadas, os graus específicos de resinas de polietileno (PE) que eram comuns apenas uma década atrás geralmente não são mais capazes de atender aos requisitos funcionais e de processamento em novos projetos.
Para lidar com essas limitações das resinas de commodities, os fornecedores de materiais desenvolveram resinas PE de alto desempenho com propriedades mecânicas aprimoradas que podem reduzir ainda mais o peso de tampas e tampas.
Essas propriedades derivam de avanços no design da resina, como distribuição bimodal de peso molecular e uso de comonômeros de octeno, que oferecem vantagens únicas em relação às resinas PE tradicionais.
As resinas de alto desempenho podem aumentar a resistência à fissuração por tensão necessária para peças de paredes finas, melhorar a resistência à fluência e as propriedades de barreira necessárias para bebidas carbonatadas ou dosadas e fornecer maior fluxo para moldes maiores e de alta cavidade que produzem mais peças de uma só vez . A indústria continuará avançando com tampas mais finas e leves, usando resinas PE modernas de alto desempenho para garantir o desempenho.
02. Design para reciclabilidade
À medida que a circularidade continua a ganhar força, o design para reciclabilidade tornou-se uma área de maior foco em toda a cadeia de valor do que nunca. As tampas que antes eram compostas por dois ou mais materiais para atender a requisitos como resistência à violação ou propriedades de vedação agora têm soluções de material único totalmente recicláveis.
Embora o custo e a eficiência de produção continuem sendo fatores importantes, novas diretrizes e regulamentações de reciclagem moldarão as tampas modernas e aumentarão o interesse em elementos como resinas de barreira de ligação e recicláveis.
No passado, uma tampa de duas peças consistindo de um invólucro de polipropileno (PP) com PE de baixa densidade (LDPE) ou revestimento alternativo para garantir um desempenho de vedação adequado era padrão. As tampas de duas peças ainda são comuns em algumas regiões da América do Norte e em algumas aplicações de bebidas, mas na maioria das regiões, as tampas de duas peças estão sendo eliminadas em favor da tampa de garrafa de PE (HPDE) sensorial, sem revestimento e de alta densidade. Essas tampas de peça única não apenas simplificam a cadeia de suprimentos, reduzem a deformação do pescoço e melhoram a vedação, mas também facilitam a adoção de fluxos de tampa de material único.
Outra área de consideração para projetos de fechamento para reciclabilidade é o mercado de embalagens flexíveis para alimentos. Todos os stand-up pouches (SUPs) de PE são projetados para substituir os SUPs tradicionais que usam materiais híbridos para ajudar a atender aos requisitos de desempenho.
Com o desenvolvimento de resinas de PE avançadas com propriedades significativamente melhoradas, como propriedades de barreira e vedação, mais e mais aplicações podem ser substituídas por estruturas de filme à base de PE para criar bolsas stand-up totalmente recicláveis. Algumas dessas bolsas também contêm bicos e acessórios feitos de PP ou PE, especialmente para produtos como papinhas, condimentos e molhos. Para tornar toda a embalagem reciclável, espera-se que o uso de sacos de PE completos, acessórios e tampas se torne mais comum.
O Tether é uma opção emergente na América do Norte que ajuda a garantir que as tampas sejam coletadas com o recipiente, ajudando a reduzir o lixo. Em 2024, como parte da Diretiva de Plásticos de Uso Único, a União Europeia (UE) exigirá que as tampas de plástico para todos os recipientes com menos de 3 litros permaneçam presas/amarradas. Essa legislação causou uma ruptura significativa na indústria de bebidas, exigindo projetos novos e inovadores.
Seguindo o mesmo raciocínio da UE, legislação semelhante poderia ser introduzida na América do Norte e em outros lugares. O tethering também oferece uma oportunidade de diferenciar produtos e pode se tornar popular na América do Norte à medida que as empresas multinacionais buscam integrar projetos globais fechados. O co-desenvolvimento entre fornecedores de resina e designers de tampas facilitará esses novos projetos e liberará o potencial de materiais com maior resistência à tração e propriedades de fluxo para tampas de fita e corda articulada.
03. PCR de ligação
Os processadores incorporaram com sucesso resinas pós-industriais (PIR), também conhecidas como materiais de sucata/remoído, em peças moldadas em certas indústrias por muitos anos. A incorporação de PCR vai um passo além, usando conteúdo anteriormente usado por consumidores ou em aplicações industriais de uso final.
Muitos fatores devem ser considerados para incorporar efetivamente a PCR em vedações para aplicações de contato com alimentos e sem contato com alimentos. No futuro, esses fatores desempenharão um papel maior na determinação de quanto PCR é viável para misturar com resina virgem, pois as organizações visam maximizar a quantidade de conteúdo reciclado em tampas e tampas.
Indiscutivelmente, o aspecto mais difícil de incorporar PCR em tampas hoje é a disponibilidade limitada de fluxos de fornecimento de PCR adequados, especialmente para embalagens de alimentos e bebidas. Para PE, o HDPE reciclado (rHDPE) de leite soprado e jarros é atualmente o único material convencional aprovado para aplicações de contato com alimentos.
Um dos desafios com o uso de resinas originalmente projetadas para moldagem por sopro é que suas propriedades não são otimizadas para moldagem por injeção (e moldagem por compressão, em menor grau). Esses métodos de produção são bastante diferentes, e a alta viscosidade das resinas de moldagem por sopro apresenta desafios durante o processamento em uma linha de produção projetada para usar resinas de viscosidade muito mais baixa comumente usadas em tampas e tampas. Outras considerações de fornecimento incluem qualidade, consistência e confiabilidade.
Em alto nível, os principais fatores técnicos a serem considerados no desenvolvimento de tampas com conteúdo de PCR são materiais, processamento, requisitos de aplicação e design da peça. As propriedades de PCR diferem daquelas da resina original. As propriedades do material, como propriedades mecânicas, reologia, cor e óptica e propriedades sensoriais, determinam se um material é adequado para uma determinada aplicação.
Ao mesmo tempo, os moldadores devem determinar se as peças podem ser produzidas sem grandes alterações nos equipamentos de moldagem e rendimento existentes, ou se são necessárias etapas adicionais relacionadas ao armazenamento, manuseio e mistura.
Na maioria dos casos, as especificações de material para PCR são muito amplas. Quando combinado com as diferenças de propriedades inerentes entre os PCRs disponíveis hoje e as resinas originais de tampa e fechamento, o que surge é uma janela de processo alterada com variabilidade adicional em tamanho e desempenho da peça. Se os moldadores não entenderem completamente e resolverem essas diferenças durante a produção de tampas, outros desafios podem surgir a jusante, engarrafamento e uso final.
Para enfrentar esse desafio, o design da ponta deve ser avaliado em relação aos requisitos de aplicação. Do ponto de vista da sustentabilidade, é importante pesar os benefícios da redução de peso combinados com os benefícios da PCR para entender qual abordagem é mais viável e qual oferece maiores benefícios em relação ao impacto ambiental.
Resinas virgens "prontas para PCR" adaptadas para PCR podem se tornar mais comuns à medida que mais esforços são feitos para introduzir novos fluxos de fornecimento de PE reciclado. Em muitos casos, os mesmos desenvolvimentos em resinas para tampas que promovem a redução de peso também oferecem propriedades mecânicas e reológicas aprimoradas, permitindo que processadores e proprietários de marcas usem mais conteúdo reciclado em tampas e embalagens de alimentos.
Espera-se que essas inovações orientadas para a sustentabilidade em tampas e resinas para tampas continuem nos próximos 10 anos, à medida que a demanda de legisladores e consumidores impulsiona novas soluções de negócios. A colaboração entre os atores da cadeia de suprimentos (fabricantes, fabricantes de ferramentas, proprietários de marcas e fornecedores de materiais) avançará este trabalho ano a ano.
É impossível dizer exatamente quão diferentes serão os fechamentos até o final do século, mas eles certamente incorporarão as inovações de sustentabilidade nascentes de hoje.
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