Opakowania plastikowe do kosmetyków są powszechnie używane w przemyśle farmaceutycznym. Najbardziej popularnymi materiałami z którego są wykonywane butelki, słoiki oraz pojemniki są PE oraz PET.

Ostatnimi czasy jednak coraz większą popularność uzyskują materiały pochodzące z recyklingu czyli R-PE oraz R-PET. Jaka jest specyfika tych materiałów, zalety i wady stosowania tych rozwiązań oraz jakie wyzwania stoją przed firmami kosmetycznymi oraz farmaceutycznymi wykorzystującymi w swoim procesie produkcyjnym opakowania wytworzone z plastiku pochodzącego z recyklingu, bądź planującymi wprowadzić do swojej oferty tego typu rozwiązania? Czy dostępna jest na rynku polskim oferta opakowań z R-PE i R-PET spełniająca wymagania odnośnie nowych uwarunkowań prawnych w Polsce dotyczących materiałów pochodzących z recyklingu i wykorzystania ich obrocie? Na te pytania spróbujemy znaleźć odpowiedzi w niniejszym artykule.

Polietylen jako surowiec do produkcji opakowań.

Czym zatem jest PE oraz PET które są poddawane procesowi recyklingu z których następnie wytwarzane są gotowe opakowania?

Polietylen, w skrócie PE jest to tworzywo o bardzo szerokim zastosowaniu. Szczególnie istotny tutaj jest fakt wysokiej wartości cząsteczkowej a także doskonałych właściwości fizykochemicznych co powoduje, że materiał ten stanowi kilkadziesiąt procent ogólnej produkcji wszystkich tworzyw sztucznych czego przemysł opakowaniowy jest istotną częścią. Polietylen po raz pierwszy zsyntetyzował w 1898 roku niemiecki chemik Hans von Pechmann. Materiał ten został uzyskany przypadkowo w 1898 z diazometanu pod postacią białej, woskowatej substancji składającej się z wielu grup −CH2− i został nazwany polimetylenem.

Właściwy polietylen wykorzystywany w produkcji butelek plastikowych dzieli się na: HDPE, LDPE oraz MDPE. Pierwszy z tej grupy: HDPE (high density PE, PE-HD) to polietylen o wysokiej gęstości, który jest otrzymywany przez polimeryzację niskociśnieniową. Charakteryzuje się on znaczącą wytrzymałością mechaniczną, posiada stosunkowo wysoką temperaturę topnienia, tj.125 °C, wysoką barierowość w stosunku do gazów i znaczącą odporność chemiczną. Najpopularniejsze handlowe odmiany tego materiału to PE 80 i PE 100 o gęstości właściwej wynoszącej odpowiednio 0,94–0,96 g/cm³. Bardziej plastycznym odpowiednikiem polietylenu o wysokiej gęstości jest MDPE (medium density PE) czyli polietylen o średniej gęstości wynoszącej 0,926–0,940 g/cm³. Z kolei LDPE (low density PE, PE-LD), polietylen niskiej gęstości wynoszącej 0,915–0,935 g/cm³ charakteryzuje się przezroczystością, stosunkowo dużą gibkością oraz miękkością – jest to o tyle ważne, kiedy producentowi kosmetyku zależy na jego łatwym dozowaniu. Materiał ten zachowuje elastyczność w niskiej temperaturze sięgającej nawet –60 °C, całkowicie bezwonny oraz obojętny fizjologicznie.

Zaletami używania wyżej wspomnianych odmian polietylenu do produkcji butelek a następnie wykorzystywania opakowań z niego wytworzonych w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym są zdecydowanie fakty, że nie wydzielają one szkodliwych związków ani przykrych zapachów, nie przepuszczają wody ani chorobotwórczych mikroorganizmów. Dodatkowo cechuje je bardzo wysoka odporność chemiczna na roztwory zasad, kwasów i soli, niska toksyczność, niska przenikalność pary wodnej a także obojętność fizjologiczna pozwalająca na kontakt z żywnością opakowań wytworzonych z tego materiału.

Mankamentem w procesie technologicznym napełniania opakowań wykonanych z polietylenu jest przepuszczalność dla niektórych gazów jak i tlenu i dwutlenku węgla, substancji aromatycznych oraz zapachów a także niska odporność na wyższe temperatury. Jego wadą jest też wykazywanie większej kruchości w niższych temperaturach oraz niski poziom przezroczystości co niejednokrotnie stanowi wyzwanie dla producentów kosmetyków chcących wyeksponować produkt finalny w opakowaniu.

Obecnie polietylen i jego recyklaty ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne a także wysoką masę cząsteczkową wykorzystywany są powszechnie w przemyśle. Jego właściwości sprawiają, że jest to materiał, na który zapotrzebowanie w branżach kosmetycznych, chemicznych czy farmaceutycznych wciąż rośnie.

Opakowania wykonane z PET oraz ich właściwości.

Z kolei PET czyli politereftalan etylenu, jest termoplastycznym polimerem z grupy tzw. poliestrów. Materiał ten latach czterdziestych XX wieku w Wielkiej Brytanii. Natomiast w latach sześćdziesiątych zaczęto stosować ten materiał do przetwórstwa wtryskowego, gdzie to pod wpływem wysokiej temperatury można było nadać mu pożądany kształt co otworzyło drogę do masowej produkcji opakowań. Jest to na pewno tworzywo o dużym potencjale, ponieważ jest to materiał stosunkowo zbalansowany w swojej strukturze co pozwala, przy odpowiednim zagospodarowaniu, na wielokrotne wykorzystanie go w procesie recyklingu oraz wytwarzania granulatu do produkcji butelek pod postacią R-PET.

Butelki, pojemniki na leki i słoiki wykonane z materiału PET są bardzo elastyczne i wytrzymałe, przezroczyste jak szkło co umożliwia stosowanie tego rozwiązania w produkcji kosmetyków o zawartości ciekawej dla oka, ułatwiają one jego ekspozycje na półkach sklepowych i w codziennym użyciu. Materiał PET z którego wytwarzane są opakowania jest odporny na cieczę szczególne jak słabe kwasy a także smary, tłuszcze i oleje. Ponadto opakowania z niego wytworzone nie tłuką się one tak łatwo jak ma to miejsce w przypadku szkła, ich waga jest zdecydowanie mniejsza a także, co stanowi istotny czynnik ekonomiczny i środowiskowy – ich produkcja nacechowana jest oszczędnością wykorzystanego materiału. Dodatkowym czynnikiem wpływającym za stosowanie materiału PET jest fakt, iż jest on łatwo formowalny ze względu na małą gęstość właściwą. Dużą zaletą opakowań wytworzonych z recyklowanego PE oraz PET jest to, że transport butelek plastikowych generuje mniejszy ślad węglowy w porównaniu do butelek szklanych ze względu na swoją niską wagę, czyli mniejszą konieczność zużycia paliwa. Opakowania te, o wysokiej zawartości materiałów z recyklingu mają, wyraźną przewagę pod względem niższego destrukcyjnego wpływu na środowisko niż ich szklane odpowiedniki.

Do wad opakowań wykonanych z PET są takie fakty jak tracenie własności mechaniczne w temperaturze powyżej 70 stopni Celsjusza, nie można ich więc poddawać sterylizacji w wysokiej temperaturze co wymusza konieczność przetapiania ich w procesie recyklingu a także, tak jak w przypadku opakowań wykonanych z PE ich nie biodegradowalność co wpływa na fakt zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Dodatkowo cena opakowań pochodzących jest około 20-30% wyższa niż wytworów ze standardowych materiałów.

Nowe przepisy dotyczące opakowań w Polsce.

Niewątpliwie wyzwaniem dla firm wykorzystujących opakowania z polietylenu oraz politereftalantylu etylenu są wchodzące w życie przepisy.

W 2019 roku Rada Parlamentu Unii Europejskiej zatwierdziła dyrektywę ograniczającą wpływ produktów z tworzyw sztucznych na środowisko. Jej rezultatem wszystkie plastikowe butelki wprowadzone do obrotu w Polsce, począwszy od 2025 roku, do pojemności trzech litrów, będą musiały być wykonane minimum w 25% z materiału pochodzącego z recyklingu w przypadku butelek PET a do roku 2030 w ten udział ma wynieść 30%. Stawia to przed producentami farmaceutyków oraz kosmetyków konieczność dostosowania swoich linii produkcyjnych, dokumentacji jakościowej a przede wszystkim zabezpieczenia łańcucha dostaw opakowań pochodzących z recyklingu w swoim procesie produkcji – pomimo szybkiego rozwoju tej branży, wysokiej klasy recyklaty nie są jeszcze dostępne bez ograniczeń.

Przemysł kosmetyczny a opakowania z recyklatów w Europie.

Jednakże przemysł farmaceutyczny w Europie stosuje opakowania do kosmetyków pochodzące z recyklingu od lat. Szczególnie widoczny ten proces jest w Skandynawii.

,,W naszym zakładzie produkcyjnym w miejscowości Randers w Danii produkujemy butelki oraz pojemniki znajdujące zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, głownie w farmaceutycznym, kosmetycznym, żywnościowym czy też chemicznym” – mówi Łukasz Warachowski, Kierownik Exportu w firmie Pharma-Tech A/S. ,,Duńscy producenci bardzo cenią sobie możliwość napełniania swoich wyrobów w butelki, które wytwarzane są z materiałów pochodzących z odzysku już wcześniej wykorzystanych opakowań – wpisuje się to w charakter funkcjonowania kraju oraz społeczeństwa opartego na zasadach dbania o środowisko naturalne i działań w ramach zrównoważonego rozwoju. Firma Pharma-Tech A/S funkcjonuje zgodnie z ww. zasadami i dobrej praktyki wytwarzania realizując cele globalne takie jak dbanie o dobre zdrowie i jakość życia pracowników, wykorzystywanie czystej energii, minimalnego zużycia wody oraz zamkniętego obiegu odpadów w procesie produkcyjnym przy minimalizacji śladu węglowego podczas produkcji opakowań wykonanych z R-PE i R-PET. Jakość zastosowanych materiałów jak i samego procesu wytwarzania poparta jest certyfikatem GMP, tj. ISO 15378:2017. Norma ta zapewnia wszystkie kryteria jakie muszą zostać spełnione, aby wytwarzać wysokiej jakości produkty z materiałów pochodzących z recyklingu”.

Pomimo, że firmy Pharma-Tech A/S ma swoją siedzibę w Skandynawii to jej produkty są obecne na rynku polskim już od ponad 20 lat. Organizacja powstała w 1963 roku jako najstarsza fabryka w Danii produkująca opakowania w technologii rozdmuchu. Proces produkcyjny firmy ewoluował przez lata stając się z czasem motorem napędowym do zmian które zaowocowały stworzeniem nowoczesnego ośrodka wytwórczego opartego na zaawansowanych liniach produkcyjnych, w tym tworzyw sztucznych jak chociażby Braskem – materiału z ekstraktu z trzciny cukrowej czy też Oceanix – materiału ze zużytych sieci rybackich. Organizacja ta jest rozpoznawalna w Polsce dzięki stałemu uczestnictwu na najważniejszych targach branżowych jak również poprzez bycie aktywnym członkiem Klastra Creative Packaging Group zrzeszającego czołowe firmy oraz organizacje ze świata opakowań zarówno z Polski jak i Europy.

Certyfikacja opakowań do kontaktu z żywnością – wyzwania.

Bardzo istotnym czynnikiem w kontekście opakowań wytworzonych z materiałów pochodzących z recyklingu jest ich certyfikacja umożliwiająca dopuszczenie ich do kontaktu z żywnością. Materiał R-PET stosowany przez zakład produkcyjny w Danii taką certyfikację posiada także opakowania z niego wytworzone mogą być stosowane do produkcji kosmetyków farmaceutycznych praktycznie bez ograniczeń. Takiej możliwości nie ma jednak w przypadku produktów wykonanych z R-PE.

Na europejskim rynku opakowań plastikowych są producenci, którzy deklarują możliwość produkcji opakowań z R-PE zgodnego na kontakt z żywnością, jednak mija się to z ogólnie przyjętą praktyką, ponieważ nie są to wyroby certyfikowane przez European Food Safety Authority – niezależną jednostkę certyfikującą, która jest naczelną instytucją regulującą niniejszą kwestię w prawodawstwie europejskim.

Dlatego też, w Polsce, zważając na powyższy fakt, ustawodawca dopuści możliwość stosowania opakowań wykonanych z podstawowego materiału PE dla produktów żywnościowych, jeżeli będą to wytwory ,,farmaceutyczne” , pomimo planów wprowadzenia obowiązku stosowania opakowań opartych na materiałach pochodzących z recyklingu w przyszłości, ponieważ nie ma jeszcze na rynku materiału R-PE, który jest certyfikowany na kontakt z żywnością co wymagane jest przy wielu projektach dotyczących kosmetyków stosowanych w przemyśle farmaceutycznym.

Autor:
Łukasz Warachowski
Area Sales Manager w firmie Pharma-Tech
lukasz@pharma-tech.dk
+48 573 696 869

Tekst za zgodą autora udostępniony z kwartalnika wydawnictwa Biotechnologia.pl

* Bibliografia:
https://pharma-tech.dk/en/about-pharma-tech/
Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/904 z dnia 5 czerwca 2019 r. w sprawie zmniejszenia wpływu niektórych produktów z tworzyw sztucznych na środowisko
Seminarium „Opakowania a ekologia”, TAROPAK 2003