Xu hướng tương lai của thiết kế bao bì linh hoạt

Từ COVID-19 đến bền vững, hai chuyên gia từ ExxonMobil - Francois Chambon, giám đốc tiếp thị chiến lược toàn cầu cho polyethylene và Etienne Lernoux, nhà công nghệ cao cấp – dự đoán tương lai của thị trường thiết kế bao bì linh hoạt

Tăng trưởng trong ngành bao bì hiện đang được thúc đẩy bởi hai xu hướng lớn: sự gia tăng dân số toàn cầu và sự phát triển của tầng lớp trung lưu. Đến năm 2040, dân số toàn cậu được dự đoán sẽ đạt 9,2 tỷ. . Trong khi đó, tầng lớp trung lưu toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng 66% từ 3 tỷ lên hơn 5 tỷ trong 10 năm tới, với những người sống lâu hơn , khỏe mạnh và cuộc sống tốt đẹp hơn.

Tuy nhiên, mức sống cải thiện cũng sẽ dẫn tới nhiều vấn đề về môi trường, lượng khí thải ô tô, rác thải từ hóa chất, thực phẩm cũng ngày càng tăng lên.

Mức sống được cải thiện sẽ dẫn đến tăng khả năng tiếp cận ô tô, thiết bị gia dụng và điện tử. Điều này đặc biệt đúng ở Trung Quốc, nơi GDP bình quân đầu người được ước tính sẽ tăng gấp ba lần lên hơn 40.000 USD vào năm 2040, tương đương với sức mua của Châu Âu OECD (Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế) vào năm 2030.
 

Triển vọng tăng trưởng nhu cầu hóa chất

Những xu hướng siêu lớn này sẽ dẫn đến tăng trưởng nhu cầu hóa chất toàn cầu ước tính gần 45% chỉ trong thập kỷ tới, tương đương khoảng 4% một năm. Mức tăng này lớn hơn các dự báo về năng lượng và tăng trưởng GDP so với cùng kỳ. Tác động đối với ngành công nghiệp nhựa dự kiến ​​bao gồm:

• Nhu cầu của người tiêu dùng đối với nhựa, phân bón và các hóa chất khác sẽ tăng lên khi thu nhập tăng
• Olefin và chất thơm là các khối xây dựng cơ bản cho nhựa và các sản phẩm tiêu dùng khác
• Các nhà sản xuất coi nhựa là vật liệu nhẹ, bền có thể cải thiện hiệu suất của sản phẩm, từ bao bì đến các bộ phận ô tô cho đến các thiết bị y tế.

Gần như tất cả sự tăng trưởng này dự kiến ​​sẽ xảy ra ở các nước đang phát triển, với 2/3 ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương. Ấn Độ và Trung Quốc dự kiến ​​sẽ tiếp cận tầng lớp trung lưu hơn một tỷ người vào năm 2040, thúc đẩy nhu cầu về bao bì và polyethylene (PE) nói riêng.

Xu hướng cảnh quan thiết kế bao bì

Trong khi nhu cầu về hóa chất và nhựa đang được thúc đẩy bởi dân số toàn cầu ngày càng tăng và tầng lớp trung lưu, các xu hướng khác đang ảnh hưởng đến bối cảnh bao bì.

Áp lực chống lại nhựa sử dụng một lần: những người tham gia chuỗi giá trị đóng gói và công chúng dự kiến ​​sẽ thúc đẩy việc giảm thiểu rác thải nhựa sử dụng một lần. Trước khi đại dịch COVID-19 bùng phát, việc loại bỏ nhựa sớm đã được thực hiện tại một số nhà bán lẻ, đặc biệt là ở châu Âu.

Khi cuộc khủng hoảng qua đi, người ta có thể mong đợi sự chú trọng nhiều hơn đến an toàn của khi sử dụng sản phẩm , vì tâm lý của người tiêu dùng chuyển sang “sức khỏe và sự bảo vệ trên hết”. Có khả năng điều này sẽ thay đổi quan điểm của người tiêu dùng về thiết bao bì để tập trung vào vệ sinh hơn là tập trung vào tính bền vững.
 

Thương mại điện tử và sự tiện lợi: sự gia tăng của thương mại điện tử và nhu cầu ngày càng tăng về sự tiện lợi đang định hình những kỳ vọng mới của khách hàng B2B và B2C. Các doanh nghiệp thương mại điện tử và giao hàng tận nhà đang có sự gia tăng mạnh mẽ trong thời kỳ đại dịch, nhưng các gói hàng đòi hỏi khả năng chống va đập và đâm thủng tốt hơn vì chúng được nhiều người xử lý hơn so với chuỗi giá trị truyền thống.

Ví dụ, bao bì thịt tươi bị rò rỉ là khiếu nại số một trong việc giao hàng tạp hóa điện tử tươi sống do hỏng niêm phong và thủng do vật sắc nhọn, xử lý bất cẩn hoặc lựa chọn vật liệu đóng gói kém. Cũng đã có sự thay đổi từ bao bì cứng nhắc sang linh hoạt cho các sản phẩm lỏng, vì tính toàn vẹn được nâng cao là cần thiết khi mua hàng thương mại điện tử.

1. giá trị thông minh: Công nghiệp 4.0 và Internet vạn vật (IoT) đang chuyển đổi nền sản xuất công nghiệp và tạo ra những cơ hội mới trong chuỗi giá trị PE. Giúp đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc từ khâu sản xuất bao bì đến sản phẩm cuối cùng được đặt trên kệ bán lẻ, Công nghiệp 4.0 được kỳ vọng sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng thành phần bao bì có thể được theo dõi, đặc biệt là khi hàm lượng tái chế được bao gồm.

Các lĩnh vực trọng tâm về tính bền vững

Tuy nhiên, nhu cầu của chuỗi giá trị ngành thiết kế bao bì để tạo ra các giải pháp bền vững hơn sẽ tiếp tục phát triển, tập trung vào ba khía cạnh của việc sử dụng PE:

• “Thiết kế để tái chế”: các giải pháp có thể cung cấp các dòng tái chế vật liệu đơn chất lượng cao, sau đó có thể được kết hợp vào các cấu trúc PE bước tiếp theo khác nhau.
• “Nâng cấp dòng tái chế”: các giải pháp sử dụng chất tương hợp để tăng hiệu suất của màng PE đã bị nhiễm các polyme không pha trộn ở nước ngoài như EVOH hoặc polyamide (PA).
• “Tăng hàm lượng tái chế”: các giải pháp cho phép tăng hàm lượng tái chế bằng cách bao gồm các PE hiệu suất cao  'tăng cường' để duy trì các đặc tính cơ học của sản phẩm cuối cùng.

Hợp tác chuỗi giá trị là cấp thiết để tăng tỷ lệ tái chế trong khi duy trì hiệu suất vì bao bì phải hiệu quả về mặt chức năng - tất cả đều nhằm đạt được mục tiêu 10 tấn nhựa tái chế hàng năm được sử dụng vào năm 2025 do Ủy ban Châu Âu đưa ra .
 

Thiết kế bao bì để tái chế

Nhiều cấu trúc bao bì thường sử dụng cấu trúc hỗn hợp (laminates), thường bao gồm màng PE, được sử dụng làm chất bịt kín, với các màng định hướng như màng polyester hoặc PA được sử dụng làm chất nền. Những cấu trúc đa vật liệu này có thể khó tái chế trong các quy trình tái chế cơ học.

Các giải pháp thay thế các chất nền này bằng các màng PE có thể tái chế dễ dàng hơn đã được tạo ra trong những năm gần đây và nhiều loại mới đang được phát triển. Một trọng tâm cụ thể đã được định hướng PE, hoặc định hướng đơn (MDOPE) hoặc định hướng hai (BOPE). Các tấm PE // PE này có thể nâng cao khả năng tái chế và có khả năng đóng góp vào nền kinh tế tuần hoàn.

Một câu chuyện thành công là giải pháp túi đứng nhiều lớp (SUP) hoàn toàn bằng PE (SUP màu đỏ & trắng), để thay thế các cấu trúc đa vật liệu thông thường. Các SUP PE đầy đủ này có thể được tái chế dễ dàng khi có các chương trình và cơ sở thu thập và tái chế màng nhựa. Đây là bước 1.

Bước 2 là túi đứng lên bằng PE đầy đủ nội dung tái chế. Nó được làm bằng màng MDO sử dụng 100% PE nguyên chất, được ép thành màng trám kết hợp vật liệu tái chế từ PE SUP đầy đủ của bước 1. Vật liệu tái chế được kết hợp với polyme PE hiệu suất Exceed ™ XP, Exceed ™ và Enable ™ nguyên chất , và các sản phẩm plastomer Exact ™, để duy trì các đặc tính cơ học của SUP cuối cùng. Toàn bộ tấm laminate này kết hợp 30% màng PE tái chế với 70% PE nguyên chất.

Mang lại tính toàn vẹn của bao bì, độ thủng và tính chất quang học tuyệt vời, nó rất thích hợp cho các ứng dụng phi thực phẩm, chẳng hạn như chất tẩy rửa và  máy rửa bát. Việc tạo ra SUP đã tận dụng những nỗ lực hợp tác với Hosokawa Alpine (thiết bị đùn màng và MDO), Erema (máy tái chế) và Henkel, người đã phát triển chất kết dính được tối ưu hóa để tái chế cơ học với khả năng xử lý được cải thiện trong quá trình tái đùn và giảm tác động lên mùi và sự đổi màu của đồ tái chế vật chất.

MDO cho khả năng chống kéo dài

Quy trình MDO, giúp tăng cường đáng kể khả năng chống kéo dài theo hướng máy làm cho màng PE bền hơn để in và cán, là chìa khóa thành công của SUPs.

Cấu trúc màng trên trang trình bày ở trên cho thấy màng PE 5 lớp được phát triển cho MDO và cán màng. Bởi vì nhiều máy đóng gói ngày nay được thiết kế để xử lý các tấm chịu nhiệt cao, nên một lượng đáng kể PE (HDPE) mật độ cao phải được thêm vào công thức để tránh hoặc giảm thiểu sự biến dạng nhiệt trong quá trình niêm phong.

Để đảm bảo hiệu suất quang học vượt trội sau MDO, polyetylen hiệu suất Enable ™ 4002 và Enable ™ 4009 (mật độ 0,940) mật độ trung bình được đặt trong mỗi lớp da. Chúng cũng truyền tải quang học phim tuyệt vời ở tỷ lệ giãn thấp hơn so với các giải pháp khác, chẳng hạn như các giải pháp sử dụng HDPE trong các lớp da. Quang học rất tốt vẫn có thể đạt được chỉ với 4,6 lần định hướng, trong khi nhựa HDPE thông thường cần khoảng 6 lần. Bộ chuyển đổi có thể kéo căng màng ít hơn, giảm thiểu nguy cơ tách lớp gây bất lợi cho hiệu quả sản xuất.

Để tăng cường các đặc tính cơ học và hiệu suất rơi túi, polyethylene hiệu suất Exceed ™ XP được thêm vào lớp lõi. Một số HDPE cũng có thể được thêm vào lớp lõi nếu cần khả năng chịu nhiệt lớn hơn. Màng MDO này được ép lên màng keo PE mang lại hiệu suất thả túi tương tự như màng mỏng OPA // PE.

Đối với những phát triển tiếp theo, ExxonMobil hiện đang nghiên cứu các giải pháp kết hợp rào cản khí vào các tấm MDOPE // PE, đồng thời duy trì hiệu suất và cơ hội tái chế.
 

Thiết kế Loại bỏ polyamide

Các cấu trúc bao phủ nhiều lớp có chứa PA có thể là một mối quan tâm đáng kể đối với việc tái chế. Những cấu trúc này thường được sử dụng cho các ứng dụng tạo hình nhiệt và chứa 30 đến 50% PA. PA rất linh hoạt, mang lại tính phù hợp, chống đâm thủng, chống mài mòn, dễ tạo hình nhiệt và các đặc tính rào cản, trong số những đặc tính khác.

Loại bỏ PA khỏi các cấu trúc nhiều lớp này là mục tiêu chính để cải thiện khả năng tái chế. Các polyetylen hiệu suất Exceed ™ XP 6026 và 6056 có thể được sử dụng để tăng khả năng chống đâm thủng, đồng thời có thể giảm độ dày của lớp PA. PA có thể giảm 30%, trong khi khả năng chống đâm xuyên được tăng cường.

Công việc phát triển hiện đang được tiến hành để giảm bớt hoặc loại bỏ PA khỏi các màng nhiều lớp này, cũng như công việc phát triển liên quan đến màng tạo nhiệt PE, hoặc ít nhất là màng tạo nhiệt polyolefin, có thể dễ dàng tái chế.
 

Nâng cấp các dòng tái chế

Khó tái chế, các dòng polyme hỗn hợp sẽ tiếp tục là thách thức đối với ngành trong tương lai gần. Các chất tương thích có thể liên kết polyolefin với các polyme không tương thích, đồng thời giảm thiểu sự mất mát thuộc tính đang được phát triển.

Kết

Sự thay đổi về chất liệu bao bì sản phẩm cũng ảnh hưởng mạnh mẽ tới xu hướng thiết kế bao bì trong thời gian tới. Là một trong những đơn vị thiết kế hàng đầu về nhận diện thương hiệu và bao bì sản phẩm, Tempe không chỉ linh hoạt, sáng tạo trong thiết kế. Chúng tôi còn luôn nắm bắt xu hướng để đưa tới cho khách hàng những sản phẩm chất lượng nhất.

Nguồn (packaging euroupe)