Folie biodegradowalne na bazie celulozy
Do tej grupy należą folie produkowane przez brytyjsko-amerykański koncern Innovia Films Ltd. pod nazwą handlową NatureFlex. Występują w kilku odmianach i produkowane są z masy celulozowej pochodzącej z drewna pozyskiwanego ze specjalnie prowadzonych plantacji. Masa celulozowa po degradacji cząsteczki jest przerabiana na wiskozę.
W ostatnim czasie produkcja folii biodegradowalnej pod nazwą NatureFlex została uruchomiona przez koncern Innovia Films w W. Brytanii, Belgii, Australii i USA.
NatureFlex jest biodegradowalną folią na bazie celulozy otrzymanej z wiskozy, o dużej przezroczystości i połysku, łatwą do zadrukowania, nadającą się do przetwarzania w urządzeniach typu form-fill-seal. Służy do produkcji torebek, okienek, wierzchnich warstw folii samoprzylepnych i jako materiał osłonowy do produktów niewrażliwych na wilgoć lub jako folia bazowa do produkcji taśm klejących na potrzeby gospodarstw domowych i biur6.
Produkowanych jest kilka rodzajów tej folii różniących się powłokami funkcyjnymi oraz folie metalizowane. Są one zadrukowywane najczęściej techniką fleksograficzną Folie powlekane są zgrzewalne. Obecnie są to najpopularniejsze folie biodegradowalne i kompostowalne.
Na początku 2001 roku ukazała się na rynku nowa folia biodegradowalna na bazie celulozy, odporna na wysokie temperatury i o ograniczonym stopniu przepuszczania pary wodnej, przeznaczona do pakowania produktów przyrządzanych w kuchence mikrofalowej. Nosi ona nazwę CelloTherm T7 i obecnie jest produkowana przez brytyjską firmę Innovia Films. Folia charakteryzuje się dobrą podatnością na drukowanie, powlekanie i zgrzewanie. Może być także stosowana do pakowania pieczywa, produktów mącznych i pasztetów.
Folie z dioctanu celulozy modyfikowane dodatkiem plastyfikatorów
Są to folie wytwarzane na bazie celulozy.
Do produkcji folii z octanu celulozy stosowany jest termoplastyczny octan celulozy (Bioceta) produkowany przez włoską firmę Mazzucchelli 1849 APA. W celu uzyskania pełnej biodegradowalności octanu celulozy produkt jest modyfikowany przez dodatek dużej ilości ciekłych plastyfikatorów pochodzenia roślinnego. Bioceta ulega powolnemu, lecz całkowitemu rozkładowi biologicznemu8. Zadrukowywana jest głównie techniką fleksograficzną. Folie o nazwach handlowych Biocelat i Biocell są produkowane z tego samego granulatu co Bioceta.
Folia Fasal austriackiej firmy Fasal Wood Keg to biorozkładalna folia z octanu celulozy modyfikowanego dodatkiem zmiękczaczy pochodzenia roślinnego. Przeznaczona także do drukowania fleksograficznego.
Holenderski oddział firmy Eastman Chemical B. V. produkuje folię o nazwie Tenite. Jest ona biodegradowalna, produkowana z octanopropionianu celulozy (CAP). Folia jest również zadrukowywana techniką fleksograficzną.
Folie z poliestrów i kopoliestrów syntetycznych
Są to folie z polimerów wytwarzanych z surowców petrochemicznych.
Z poliestrów amidowych wytwarzane są folie: Bak niemieckiej firmy Bayer, z politereftalanu etylenu folia Biomax amerykańskiej firmy DuPont, folie GS Pla japońskiego koncernu Mitsubishi Chemical Corporation i folia Orgio-Bi.
Folia Bak wytwarzana jest z całkowicie biodegradowalnego termoplastycznego poliestru amidowego. Folie uzyskane metodą wytłaczania z rozdmuchem charakteryzują się wysokim oporem przedarcia i dobrymi cechami wytrzymałościowymi porównywalnymi z foliami PE – LD. Folia jest podatna na zadrukowywanie techniką fleksograficzną. Przeznaczona jest do produkcji opakowań oraz stosowana jako ogrodnicza lub rolnicza.
Folia Biomax jest oparta na politereftalanie etylenu (PET). Jest to modyfikowany PET produkowany z masowo dostępnych monomerów, nieznacznie droższy od samego PET. Biomax charakteryzuje się mniejszym ciężarem cząsteczkowym (co ułatwia jego degradację) oraz wbudowaniem w jego strukturę makrocząsteczek różnych składników alifatycznych; składniki te tworzą w łańcuchu tzw. słabe miejsca, podatne na hydrolizę pod wpływem wilgoci, a także biodegradację (zachodzącą w wyniku działania mikroorganizmów). Jest to zatem tworzywo biodegradowalne; otrzymuje się z niego m.in. folię i różne wyroby wtryskowe9. Folie Biomax, mimo iż ulegają rozkładowi, mają wysoką temperaturę topnienia – na ogół ok. 200°C, mogą mieć wytrzymałość tak małą jak polietylen LDPE albo w połowie tak dużą jak PET. Wydłużenie sięga od 50 do 500%. Właściwości folii są zróżnicowane i mogą być dostosowane do wymagań, ale na ogół są tak dobrane, aby naśladować polietylen lub polipropylen.
Folie GS Pla są foliami powstałymi z alifatycznego poliestru PBS, tj. z poli(sukcynianu butylenu). Mają właściwości i zastosowanie zbliżone do folii PE – LD. Są one zadrukowywane techniką fleksograficzną.
Orgio-Bi to folia poliestrowa z olejów roślinnych opracowana w ramach współpracy firm Novamont i Eastman Eastar-Bio – brak jeszcze szczegółowych danych.
Z kopoliestrów obecnie produkowane są na skalę przemysłową trzy folie biodegradowalne: Ecoflex niemieckiej firmy BASF, Estar Bio brytyjskiej firmy Eastman Chemical Company i Ecoplus malezyjskiego koncernu Petronas.
Ecoflex jest kopoliestrem uzyskiwanym z glikolu butylowego, kwasu adypinowego i tereftalowego. Jest on przetwarzany na folię metodą rozdmuchu i wytłaczania, może być zadrukowywany techniką fleksograficzną. Właściwości folii
Ecoflex są porównywalne z właściwościami folii PE – LD. Główne zastosowanie to folie opakowaniowe, higieniczne i rolnicze. Polimer jest stosowany także do powlekania papieru i produkcji opakowań jednorazowych.
Estar Bio jest alifatyczno-aromatycznym kopoliestrem o strukturze półkrystalicznej. Właściwości wytrzymałościowe tej folii są zbliżone do właściwości folii PE – LD. Folia z Estar Bio może być produkowana metodą wytłaczania z rozdmuchem lub wylewania. Folia jest podatna na zadrukowywanie techniką fleksograficzną.
Folia Ecoplus jest produkowana z syntetycznego biodegradowalnego kopoliestru PBSA poli (sukcynian butylenu – co adypinian butylenu) w Malezji wg patentu japońskiego.
Folie na bazie polialkoholu winylowego oraz kopolimeru alkoholu winylowego i octanu winylu
Folie te stanowią całą gamę materiałów opakowaniowych o różnym zastosowaniu. Folie rozpuszczalne w wodzie na bazie polialkoholu winylu o nazwie MonoSol10,11 produkowane są przez amerykańską firmę MonoSol Division będącą częścią koncernu Chris Industrial Products Inc. Obecnie znajdują one wszechstronne zastosowanie, choć kilka lat temu były stosowane wyłącznie do pakowania środków piorących, środków do czyszczenia dywanów, do mycia okien i naczyń oraz innych chemicznych agresywnych środków czyszczących o odczynie alkalicznym, a także do produktów przemysłu chemicznego stosowanych w rolnictwie i środków odkażających. Folie są rozpuszczalne w zimnej wodzie, a do wykonanych z nich opakowań mogą być pakowane produkty o odczynie alkalicznym do pH 14, łącznie z wyrobami zawierającymi wodorotlenek sodowy. Do produkcji tych opakowań stosowano folię o grubościach od 0,038 mm.
Pakowane w folię MonoSol są zwykle koncentraty o dużym stężeniu w postaci cieczy, żelu lub proszku. Są pakowane w jednostkowych dozach do torebek, zaś torebki wkładane do określonej objętości wody. Po rozpuszczeniu się folii i zawartości mamy roztwór o żądanym stężeniu. Folia jest zgrzewana w temperaturze obniżonej do 40°C. Opakowania są zaopatrzone w nadruki wykonane techniką fleksograficzną, które najczęściej zawierają przepis użycia. Obecnie zainstalowano nowe maszyny do wylewania folii z polialkoholu winylu i poprawiono jej jakość. W związku z tym folie MonoSol oprócz wykonywania rozpuszczalnych opakowań są także stosowane do drukowania transferowego jako nośnik, folie rozdzielcze do
form i etykiety rozpuszczalne w wodzie.
Oprócz folii MonoSol produkowane są następujące folie rozpuszczalne w wodzie na bazie polialkoholu winylu: Gohsenol, Hi – Selon, Soarnol i Bovlon japońskiej firmy The Nippon Synthetic Chemical Industry Co. Ltd.
Należy zaznaczyć, iż typowe folie z alkoholu poliwinylowego są ok. czterokrotnie droższe od
folii z klasycznych polimerów.
Folie poliolefinowe z dużą zawartością wypełniacza nieorganicznego
Ostatnio dość szeroko na polskim rynku są wykorzystywane materiały Ecolean Materials (ELM). Zostały one opracowane przez szwedzką firmę Ecolean AB, zaś opakowania z nich są produkowane w kilku krajach europejskich, w tym i w Polsce przez Ecolean Poland Sp. z o.o.
Materiały ELM stanowią różne kompozycje tworzyw sztucznych z grupy poliolefin, głównie polietylenu i polipropylenu z surowcami mineralnymi takimi jak kalcyt (węglan wapniowy) czy też dolomit (węglan wapniowy oraz węglan magnezowy), przy ich zawartości niekiedy przekraczającej 50%. W zależności od zastosowania i systemu pakowania wytwarzane są materiały o strukturze jedno- i kilkuwarstwowej. W materiałach kilkuwarstwowych składników mineralnych nie zawiera zwykle warstwa przewidziana do bezpośredniego kontaktu z żywnością, co zabezpiecza przed ewentualną migracją tych składników do żywności. W przypadku folii wielowarstwowych, w odróżnieniu od jednowarstwowych, nie istnieją ograniczenia dotyczące ich wykorzystania również do produktów kwaśnych (o niskim pH)12.
Z kilkunastu różnych rodzajów folii ELM najczęściej stosowane są:
Folie Lean Cover przeznaczone do maszynowego owijania tłuszczy w kostkach i mięsa mielonego oraz serów. Folie tego rodzaju charakteryzują się podatnością na formowanie trwałych zakładek. Nadają się również do formowania owinięć na skręt, tzw. twist wrap.
Folie Lean Pouch – trójwarstwowe, w których surowce mineralne zawiera wyłącznie warstwa środkowa. Są one stosowane do pakowania mleka i zastępują w tym przypadku folie PE – LD.
Folie ELM zadrukowywane są techniką rotograwiurową lub fleksograficzną oraz offsetową arkuszową. Są one fotodegradowalne oraz biodegradowalne w procesie kompostowania. Folie ELM z powodzeniem zastąpiły przy pakowaniu masła i margaryny oraz innych tłustych i mokrych produktów sprzedawanych w kostkach laminaty Al/papier, ale przy okazji niestety wyparły pergamin kwasowy i papiery pergaminowe. cdn.
