Onko paperi uusi muovi? – Pakkausmateriaali-markkinoilla kehitetään biohajoavia vaihtoehtoja muoville

09.11.2022

Vuosien saatossa muovi on osoittautunut erinomaiseksi materiaaliksi kestävyytensä ja edullisen hintansa vuoksi. Samalla muovijätteen määrä on kasvanut ja yksin EU:ssa muovijätettä syntyy vuosittain 26 miljoonaa tonnia. Tästä osa kierrätetään, mutta siitäkin osasta suuri osa joudutaan viemään ulkomaille käsiteltäväksi. Loput jäljelle jääneestä muovijätteestä poltetaan, viedään kaatopaikalle tai jätetään luontoon. Kuvat kilpikonnasta sotkeutuneena muoviroskaan tai suurista valtamerten muoviroskalautoista herättelevät kuluttajia muuttamaan muovinkulutustottumuksiaan.

EU rajoittaa muovin käyttöä

Tähän päivään asti muovi on ollut elintarvikepakkauksessa ylivoimainen takaamaan tuotteen säilyvyyttä ja näin pienentämään ruokahävikkiä. Euroopan unioni on kuitenkin alkanut hillitsemään muovijätteen syntymistä asettamalla rajoituksia kertakäyttöisille muovituotteille. Tähän ryhmään kuuluvat kertakäyttöastiat kuten pillit ja vanupuikot, mutta myös elintarvikkeiden muovipakkaukset. Tämän takia pakkausmateriaalimarkkinoilla on herätty kehittämään ympäristöystävällisiä ja helposti kierrätettäviä ratkaisuja muovin korvaajaksi. Ympäristötietoisuus ja paineet muovin käytön vähentämiselle ovat kiihdyttäneet tuotekehitystyötä.

Pakkausmateriaaleista halutaan kevyempiä, kierrätettäviä, kompostoituvia sekä biohajoavia.

Jujo Thermal kehittää paperia muovin korvaajaksi

Yksi elintarvikepakkausmateriaalimarkkinoita uudistava yhtiö on Jujo Thermal, japanilaisomisteinen paperitehdas Euran Kauttualla. Jujo Thermal kehittää suojapäällystettyä elintarvikepakkauspaperia, joka antaa elintarvikkeelle erinomaisen suojan estäen hapen ja vesihöyryn kulkeutumisen materiaalin läpi. Nämä Shieldplus-tuotesarjan paperit päällystetään vesipohjaisella barrier- eli suojapäällysteellä. Osa sarjan tuotteista on kierrätettäviä, osa ehdollisesti kierrätettäviä ja tietyt tuotteet täyttävät myös biohajoavuuden vaatimukset. Parhaimmillaan suojapäällystetty paperi pystyy korvaamaan kokonaan muovin ja alumiinin elintarvikejoustopakkauksissa, mutta sitä voidaan käyttää myös yhtenä kerroksena usean kerroksen pakkausmateriaaliratkaisuissa.

Hapenläpäisemättömyys keskeisenä ominaisuutena

Suojapäällystetyltä paperilta odotetaan yhtä hyviä suojaominaisuuksia kuin muovilta. Ei olisi taloudellisesti kannattavaa eikä vastuullista suojata elintarviketta ratkaisulla, joka lisäisi ruokahävikkiä tai aiheuttaisi kuluttajille terveyshaittoja.

Siksi elintarvikepakkauspaperin tärkeimmät ominaisuudet ovat sen suojaominaisuudet happea ja vesihöyryä vastaan. Lisäksi sen tulee säilyttää tuotteen aromit sekä estää rasvan imeytyminen materiaaliin.
Hapenläpäisevyyttä pakkausmateriaalista mitataan OTR- eli Oxygen Transmission Rate- analyysilla. Siinä materiaali laitetaan mittauskennoon ja sen toiselle puolelle johdetaan typpeä ja toiselle puolelle happea. Happikaasumolekyylit, jotka läpäisevät materiaalin sekoittuvat typpikaasuun. Typpi ja läpi tulleet happimolekyylit johdetaan detektorille, jolloin saadaan laskettua materiaalin läpäisseen hapen määrä vuorokautta kohti.

Paperin OTR-mittauksen haasteet

Hapenläpäisevyyden mittaus paperista ei ole yhtä yksinkertaista kuin muovista. Tiivis muovikalvo on helpompi mitattava, koska happea ei pääse mittaukseen paperin reunojen kautta. Paperi taas koostuu kuiduista, jolloin paperin rakenne on huokoinen. Huokoinen rakenne mahdollistaa happimolekyylien liikkumisen paperin reunojen kautta häiritsemään mittausta.
Lisäksi mittauksen haasteet voivat aiheutua itse materiaalista. Huokoisen rakenteensa vuoksi paperiin jää valmistuksen yhteydessä helposti mikroreikiä. Näiden pienen pienien reikien kautta happimolekyylit pääsevät kulkeutumaan ja läpäisevät materiaalin aiheuttaen OTR-mittauksen ”over-range” -tilan, jolloin happea kulkeutuu detektorille liikaa. Tämän vuoksi on tärkeää, että suojapäällystekerros on tarpeeksi paksu ja peittävä.

Pitkän tuotekehitystyön tulos

Suojapäällystetyn paperin tulo markkinoille on vaatinut Jujo Thermalilla pitkäjänteistä tuotekehitystyötä. Se on myös vaatinut tuotantotapojen mukauttamista elintarvikestandardin mukaiseksi sekä investointeja uusiin tuotantotiloihin. Paperia Kauttualla on osattu tehdä jo yli sata vuotta ja pakkauspaperia toivottavasti vielä seuraavatkin sata.

Lähteet

Ryömä, T. 2022. Hapenläpäisevyysmenetelmän kehittäminen, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.