19
Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας Τριαντάφυλλος Μουλλάς, Δρ. Ελισάβετ Γεωργιάδου, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Σχολή Εφαρμοσμένων Τεχνών, Πάτρα Περίληψη Το άρθρο επικεντρώνεται στα σύνθετα πολυστρωματικά υλικά συσκευασίας και τις ιδιότητές τους, καθώς και σε υλικά και καινοτομίες που αναπτύχθηκαν τα τελευταία χρόνια με στόχο να καλύψουν τις ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου, όπως οι βρώσιμες, οι υδροδιαλυτές, οι ενεργές και οι έξυπνες συσκευασίες. Εισαγωγή Κανένα υλικό συσκευασίας μόνο του δεν μπορεί να έχει όλες τις φυσικές, χημικές και μηχανικές επιθυμητές ιδιότητες που να το καθιστούν κατάλληλο σε μια σύγχρονη συσκευασία. Αυτή η διαπίστωση οδήγησε την έρευνα και τη βιομηχανία στην παραγωγή σύνθετων συσκευασιών ή πολυστρωματικών υλικών στα οποία μπορούν να συνδυάζονται διαφορετικά υλικά με στόχο τη βελτίωση των φυσικών, χημικών και μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών αυτών σε σχέση με τα επιμέρους υλικά που τα αποτελούν (Καρακασίδης 1999). Παράλληλα με την περαιτέρω ανάπτυξη των βασικών υλικών συσκευασίας η έρευνα στρέφεται στην εφαρμογή της νανοτεχνολογίας στον τομέα της συσκευασίας, καθώς και σε καινοτόμα υλικά τα οποία ξεπερνούν τη δυσκολία της ανακύκλωσης των πολυστρωματικών συσκευασιών, αλλά και τη δημιουργία ενεργών και έξυπνων συσκευασιών. Στόχος είναι η ανάπτυξη συσκευασιών οι οποίες επιμηκύνουν τη διάρκεια ζωής του προϊόντος και ενημερώνουν για τη κατάστασή του, προσφέροντας έτσι στον καταναλωτή μεγαλύτερη ασφάλεια κατά την κατανάλωση των συσκευασμένων προϊόντων. 1. Σύνθετες Πολυστρωματικές Συσκευασίες Οι σύνθετες/πολυστρωματικές συσκευασίες αποτελούνται από συνδυασμούς διαφορετικών υλικών όπως πλαστικό, χαρτί, φύλλα αλουμινίου και μετάλλου, αλλά και διαφορετικών πλαστικών μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ένα σύγχρονο πολυστρωματικό υλικό, το nanolayer, αποτελείται από διάφορα επίπεδα φιλμ με πολύ μικρό πάχος. Συγκεκριμένα, αποτελείται από 16 επίπεδα με πάχος 1μm έως 25μm, τα οποία δίνουν συνολικά τις κατάλληλες συνθήκες για προστασία από το οξυγόνο, την υγρασία και την υπεριώδη ακτινοβολία (DSM, 2011). Οι σύνθετες/πολυστρωματικές συσκευασίες χρησιμοποιούνται στην παραγωγή εύκαμπτων υλικών, όπως οι συσκευασίες τυριών, ξηρών καρπών, τσιγάρων και ημιεύκαμπτων υλικών όπως η πολυστρωματική πλαστική φιάλη (Εικόνα 1), το σύνθετο χαρτόκουτο (Καρακασίδης, 1999). Σχεδιάστηκαν με στόχο να προσφέρουν προστασία από την υγρασία, από τον ατμοσφαιρικό αέρα, από τις υπεριώδεις ακτινοβολίες, αλλά και από την αλληλεπίδραση της συσκευασίας με το προϊόν που περιέχει. Επιπλέον πλεονέκτημα αποτελεί η δυνατότητα να κλείνει ξανά η συσκευασία μετά το άνοιγμά της, σε περίπτωση που δεν καταναλωθεί όλο το προϊόν την πρώτη φορά, ώστε να μπορεί να διατηρηθεί όσο το δυνατό περισσότερο στην αρχική του κατάσταση. Σημαντικό ρόλο παίζουν το βάρος αλλά και η ελκυστική παρουσία της συσκευασίας, η οποία επιπλέον παρέχει σημαντικές πληροφορίες για το συσκευασμένο προϊόν. Από την άλλη μεριά, η συσκευασία και κατ’ 1

Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας

  • Upload
    auth

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας:Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας

Τριαντάφυλλος Μουλλάς, Δρ. Ελισάβετ Γεωργιάδου, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Σχολή Εφαρμοσμένων Τεχνών, Πάτρα

ΠερίληψηΤο άρθρο επικεντρώνεται στα σύνθετα πολυστρωματικά υλικά συσκευασίας και τις ιδιότητές τους, καθώς και σε υλικά και καινοτομίες που αναπτύχθηκαν τα τελευταία χρόνια με στόχο να καλύψουν τις ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου, όπως οι βρώσιμες, οι υδροδιαλυτές, οι ενεργές και οι έξυπνες συσκευασίες.

ΕισαγωγήΚανένα υλικό συσκευασίας μόνο του δεν μπορεί να έχει όλες τις φυσικές, χημικές και μηχανικές επιθυμητές ιδιότητες που να το καθιστούν κατάλληλο σε μια σύγχρονη συσκευασία. Αυτή η διαπίστωση οδήγησε την έρευνα και τη βιομηχανία στην παραγωγή σύνθετων συσκευασιών ή πολυστρωματικών υλικών στα οποία μπορούν να συνδυάζονται διαφορετικά υλικά με στόχο τη βελτίωση των φυσικών, χημικών και μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών αυτών σε σχέση με τα επιμέρους υλικά που τα αποτελούν (Καρακασίδης 1999). Παράλληλα με την περαιτέρω ανάπτυξη των βασικών υλικών συσκευασίας η έρευνα στρέφεται στην εφαρμογή της νανοτεχνολογίας στον τομέα της συσκευασίας, καθώς και σε καινοτόμα υλικά τα οποία ξεπερνούν τη δυσκολία της ανακύκλωσης των πολυστρωματικών συσκευασιών, αλλά και τη δημιουργία ενεργών και έξυπνων συσκευασιών. Στόχος είναι η ανάπτυξη συσκευασιών οι οποίες επιμηκύνουν τη διάρκεια ζωής του προϊόντος και ενημερώνουν για τη κατάστασή του, προσφέροντας έτσι στον καταναλωτή μεγαλύτερη ασφάλεια κατά την κατανάλωση των συσκευασμένων προϊόντων.

1. Σύνθετες Πολυστρωματικές Συσκευασίες Οι σύνθετες/πολυστρωματικές συσκευασίες αποτελούνται από συνδυασμούς διαφορετικών υλικών όπως πλαστικό, χαρτί, φύλλα αλουμινίου και μετάλλου, αλλά και διαφορετικών πλαστικών μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ένα σύγχρονο πολυστρωματικό υλικό, το nanolayer, αποτελείται από διάφορα επίπεδα φιλμ με πολύ μικρό πάχος. Συγκεκριμένα, αποτελείται από 16 επίπεδα με πάχος 1μm έως 25μm, τα οποία δίνουν συνολικά τις κατάλληλες συνθήκες για προστασία από το οξυγόνο, την υγρασία και την υπεριώδη ακτινοβολία (DSM, 2011). Οι σύνθετες/πολυστρωματικές συσκευασίες χρησιμοποιούνται στην παραγωγή εύκαμπτων υλικών, όπως οι συσκευασίες τυριών, ξηρών καρπών, τσιγάρων και ημιεύκαμπτων υλικών όπως η πολυστρωματική πλαστική φιάλη (Εικόνα 1), το σύνθετο χαρτόκουτο (Καρακασίδης, 1999). Σχεδιάστηκαν με στόχο να προσφέρουν προστασία από την υγρασία, από τον ατμοσφαιρικό αέρα, από τις υπεριώδεις ακτινοβολίες, αλλά και από την αλληλεπίδραση της συσκευασίας με το προϊόν που περιέχει. Επιπλέον πλεονέκτημα αποτελεί η δυνατότητα να κλείνει ξανά η συσκευασία μετά το άνοιγμά της, σε περίπτωση που δεν καταναλωθεί όλο το προϊόν την πρώτη φορά, ώστε να μπορεί να διατηρηθεί όσο το δυνατό περισσότερο στην αρχική του κατάσταση. Σημαντικό ρόλο παίζουν το βάρος αλλά και η ελκυστική παρουσία της συσκευασίας, η οποία επιπλέον παρέχει σημαντικές πληροφορίες για το συσκευασμένο προϊόν. Από την άλλη μεριά, η συσκευασία και κατ’

1

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

επέκταση τα υλικά που αποτελούν την πολυστρωματική συσκευασία, είναι κρίσιμα για τον κατασκευαστή, καθώς τόσο το βάρος όσο και το είδος των υλικών που την αποτελούν έχουν άμεσο οικονομικό αντίκτυπο (Dixon, 2011).

Εικόνα 1. Παράδειγμα πολυστρωματικής πλαστικής φιάλης (πηγή: Dixon, 2011)

Από το 1970 η χρησιμοποίηση των σύνθετων πολυστρωματικών συσκευασιών γνώρισε αλματώδη ανάπτυξη. Οι συνήθειες του καταναλωτικού κοινού άλλαξαν, παρουσιάζοντας στροφή στις εύκαμπτες συσκευασίες με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής για τα νωπά προϊόντα, με όσο το δυνατόν λιγότερα συντηρητικά, καθώς και με μεγαλύτερη διαφάνεια ώστε να είναι ορατό το συσκευασμένο προϊόν. Άλλα πλεονεκτήματα τα οποία ενίσχυσαν την ανάπτυξή τους είναι η ευκολία στη χρήση, όπως η δυνατότητα θέρμανσης της συσκευασίας προμαγειρεμένων τροφών ώστε να παρέχουν μία γρήγορη λύση τροφής, καθώς και η αντοχή στις περιβαλλοντικές συνθήκες χωρίς αλλοίωση της σύστασης του προϊόντος που περιέχουν, κυρίως για τα νωπά αλλά και για τα κατεψυγμένα προϊόντα. Ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζεται η συσκευασία, έχουν αναπτυχθεί σχεδιαστικά μοντέλα τα οποία στοχεύουν στην καλύτερη δυνατή λύση, τόσο για την καλύτερη συντήρηση του προϊόντος που περιέχουν όσο και για την επίτευξη χαμηλού κόστους. Οι παράμετροι που λαμβάνονται υπόψη σε αυτά τα μοντέλα είναι οι περιβαλλοντικές συνθήκες συντήρησης του προϊόντος (π.χ. ντουλάπι, ψυγείο), η επιλογή πολυμερών, ο αριθμός των στρωμάτων καθώς και το πάχος της συσκευασίας (Noriega, Estrada, Vargas, 2003).

Παράλληλα με την παραγωγή των νέων πολυστρωματικών υλικών έχουν αναπτυχθεί και μέθοδοι για τον ποιοτικό τους έλεγχο. Μία μέθοδος προσδιορισμού της αντοχής των σύνθετων συσκευασιών είναι η λεγόμενη τεχνητή γήρανση. Οι περιβαλλοντικές συνθήκες, συνήθως, είναι αυτές που προκαλούν την έναρξη για την αλλοίωση ενός προϊόντος από την έκθεση της συσκευασίας στις υπεριώδεις ακτινοβολίες, στη ζέστη, στις εναλλαγές θερμοκρασίας κ.λπ. Οι συνθήκες αυτές μπορούν να προκαλέσουν δομικές αλλαγές στη συσκευασία, οι οποίες συνοδεύονται από ραγίσματα, σπασίματα, αλλαγές στο χρώμα της συσκευασίας κ.ά. Έτσι το προϊόν εκτίθεται σε οξυγόνο και υγρασία και λαμβάνουν χώρα

2

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

χημικές ενώσεις και αντιδράσεις οι οποίες οδηγούν στην αλλοίωση του προϊόντος. Η τεχνητή γήρανση είναι μια μέθοδος που κερδίζει συνεχώς έδαφος σε εργαστηριακό επίπεδο. Οι προς εξέταση συσκευασίες εκτίθενται σε υπεριώδη ακτινοβολία, σε θερμότητα και άλλες δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες, σε επαναλαμβανόμενους κύκλους προαποφασισμένης διάρκειας, ώστε να μελετηθεί η συμπεριφορά των υλικών. Οι έλεγχοι που γίνονται στα υλικά που υποβάλλονται σε τεχνητή γήρανση ποικίλουν από εφελκυσμό, έλεγχο υγρασίας, έλεγχο χρωματικών αλλαγών, έλεγχο ραγισμάτων κ.ά. Οι μετρήσεις που γίνονται συγκρίνονται με τις αρχικές μετρήσεις που έγιναν στα υλικά πριν υποβληθούν σε τεχνητή γήρανση ώστε να οδηγήσουν σε ασφαλή συμπεράσματα (Tarantili, n.d.).

Πολλές είναι οι καινοτομίες που αφορούν τις πολυστρωματικές συσκευασίες. Η Dupont (2010) δημιούργησε συσκευασίες που μπορούν να κομποστοποιηθούν (Εικόνα 2), χρησιμοποιώντας πολυλακτικό οξύ – poly lactic acid (PLA). H BASF (n.d.), ανάπτυξε ένα πολυστρωματικό φιλμ (Εικόνα 3) που επίσης κομποστοποιείται. Αποτελείται από έξι στρώματα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συσκευασία διάφορων σνακ. Ακόμη νέα πολυστρωματικά διάφανα φιλμ με ενισχυμένες φυσικές ιδιότητες έχουν δημιουργηθεί για την κάλυψη πλαστικών δοχείων που περιέχουν τρόφιμα και δέχονται υψηλής πίεσης παστερίωση (Εικόνα 4) για να μην σχίζονται εύκολα και να παρέχουν υψηλή ασφάλεια στο προϊόν κατά τη διάρκεια διακίνησης και αποθήκευσης (Flexible Packaging Association, 2013). Σε μία άλλη περίπτωση το συρρικνωμένο πλαστικό φιλμ τριών στρωμάτων το οποίο χρησιμοποιούνταν για τη δευτερογενή συσκευασία εξάδας νερού αντικαταστάθηκε από φιλμ πέντε στρωμάτων αποτελούμενων από LDPE, LLDPE και HDPE πιο λεπτό κατά 20% και πιο φθηνό με τα ίδια όμως μηχανικά αλλά και αισθητικά χαρακτηριστικά (sabic, n.d.).

Εικόνα 2. Κομποστοποιήσιμη συσκευασία σνακ (πηγή: dupont, 2010)

3

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Εικόνα 3. Πολυστρωματικό υλικό για συσκευασία σνακ (πηγή: BASF, n.d.)

Εικόνα 4. Πολυστρωματικό φιλμ για κλείσιμο πλαστικής συσκευασίας υψηλής παστερίωσης (πηγή: Flexible Packaging Association, 2013)

1.1 Μέθοδοι κατασκευής σύνθετης συσκευασίας και τρόποι ανακύκλωσηςΟ πιο κοινός τρόπος κατασκευής των πολυστρωματικών / σύνθετων συσκευασιών είναι η μέθοδος εξώθησης, που είναι όμοια με τις αντίστοιχες μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία φιλμ για τις εύκαμπτες συσκευασίες. Δύο ή περισσότερα υλικά εξωθούνται μέσα από μηχανές εξώθησης και ενώνονται σε κατάσταση τήξης για να σχηματίσουν τα πολυστρωματικά υλικά. Ανάλογα με τις ανάγκες, διαφορετικά υλικά εξωθούνται μεταξύ τους, ενώ πολλές φορές είναι απαραίτητη η εξώθηση συγκολλητικών ουσιών μαζί με τα υλικά αυτά για την καλύτερη συναρμογή τους. Έτσι, εάν σε μια μηχανή υπάρχουν πέντε σωλήνες τροφοδοσίας τα υλικά προωθούνται ως εξής: Υλικό Α - Συγκολλητική ουσία - Υλικό Β - Συγκολλητική ουσία - Υλικό Γ. Με τον τρόπο αυτό εξωθούνται όχι μόνο πλαστικά και

4

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

ρητίνες αλλά και χαρτί και φύλλα αλουμινίου. Παράδειγμα διστρωματικής συσκευασίας είναι ο συνδυασμός πολυεστέρα με πολυαιθυλένιο που χρησιμοποιείται για φιλμ/σακούλες μαγειρέματος ενώ ένα παράδειγμα συσκευασίας τροφίμων αποτελεί το τετραστρωματικό φιλμ με Χαρτί - Πολυαιθυλένιο - Φύλλο Αλουμινίου - Πολυβινύλιο (Richardson, Lokensgard, 2003). Άλλα παραδείγματα πολυστρωματικών συσκευασιών αποτελούν οι συσκευασίες μπισκότων που μπορεί να αποτελούνται από δύο στρώματα, συνήθως PET/PE ή PET/BOPP, βρώσιμων ελαίων από PET/PE ή ΡΕ/PET/PE ή NYLON/PE, συσκευασίες καφέ και τσαγιού PET/PE ή PAPER/AL FOIL/PE κ.ά. (DeeDee, n.d.).

Η ανακύκλωση των σύνθετων πολυστρωματικών υλικών συσκευασίας δεν είναι εύκολη. Ενώ η ανακύκλωση συσκευασιών που αποτελούνται από ένα μόνο πλαστικό, π.χ. PET, είναι δυνατή στις περισσότερες χώρες, η χρήση πολυστρωματικών υλικών που αποτελούνται από συνδυασμούς διαφόρων τύπων πλαστικών ή πλαστικών, χαρτιών ή και φύλλων αλουμινίου με ενδιάμεση προσθήκη συγκολλητικών ουσιών κάνει την ανακύκλωσή τους σχεδόν αδύνατη. Κατά την ανακύκλωση των πολυστρωματικών υλικών θα έπρεπε να διαχωρίζονταν το κάθε υλικό/στρώμα χωριστά, να απομακρύνονταν οι συγκολλητικές ουσίες, οι μελάνες και τα βερνίκια, ώστε να μπορεί π.χ. το PET και το χαρτί να ακολουθήσουν ξεχωριστά τους δικούς τους δρόμους ανακύκλωσης. Το πρόβλημα είναι ο διαχωρισμός των υλικών που απαιτεί την ανάπτυξη πολυδάπανων μηχανισμών και διαδικασιών χωρίς να είναι σίγουρο ένα ικανοποιητικό αποτέλεσμα. Αξίζει να σημειωθεί ότι από μεγάλες εταιρίες που χρησιμοποιούν εύκαμπτες πολυστρωματικές συσκευασίες γίνονται προσπάθειες συλλογής των συσκευασιών από τις ίδιες και ανακύκλωσής τους μέσω αλλαγής χρήσης του υλικού π.χ. για την παραγωγή τσαντών για ψώνια κ.ά. (Steeman, 2013).

Παράλληλα, γίνονται προσπάθειες για ανάπτυξη μεθόδων διαχωρισμού των επιμέρους υλικών των πολυστρωματικών υλικών με τη βοήθεια διαλυτών, για τον διαχωρισμό και τη συλλογή του αλουμινίου και των άλλων μετάλλων. Επίσης διαχωρισμός μπορεί να γίνει λαμβάνοντας υπόψη τις φυσικές ιδιότητες των επιμέρους υλικών, π.χ. τα διαφορετικά είδη πλαστικού έχουν διαφορετικά σημεία τήξεως, αλλά και μέσω χημικών αντιδράσεων μπορούν τα πολυμερή να μετατραπούν σε μονομερή και κατόπιν να χρησιμοποιηθούν στη δημιουργία νέων πολυμερών. Το κόστος όμως για αυτές τις διαδικασίες είναι αρκετά υψηλό. Επίσης, διερευνάται η εναλλακτική χρήση των λεγόμενων Αστικών Στερεών Αποβλήτων (Municipal Solid Waste - MSW) μέσα στα οποία συμπεριλαμβάνονται και οι εύκαμπτες πολυστρωματικές συσκευασίες που καταλήγουν σε μεγάλο ποσοστό στις χωματερές για την παραγωγή ενέργειας από την καύση τους, π.χ. ηλεκτρικής ενέργειας. Και ενώ θεωρητικά θα μπορούσαν να μειωθούν οι βλαβερές εκπομπές από την καύση του άνθρακα στο περιβάλλον γίνονται έρευνες αν όντως είναι μια πιο πράσινη λύση. Οι αντιδράσεις για κάτι τέτοιο είναι μεγάλες καθώς δε συμβαδίζει με τη λογική επαναχρησιμοποίησης των υλικών (Casey, 2009). Μια εναλλακτική μορφή ανακύκλωσης έρχεται να δώσει η ανάπτυξη νέων πολυστρωματικών φιλμ που αποτελούνται από υποστρώματα, συγκολλητικές ουσίες αλλά και επικαλύψεις από υλικά τα οποία μπορούν να κομποστοποιηθούν (BASF, n.d.).

5

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

2. Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας – Έξυπνες και ενεργές συσκευασίεςΠαρατηρώντας τις δυσκολίες που υπάρχουν στην ανακύκλωση των πολυστρωματικών συσκευασιών η έρευνα στράφηκε σε νέα υλικά που έχουν παρόμοιες ιδιότητες με τα πολυστρωματικά, αλλά είναι κατάλληλα και για έξυπνες συσκευασίες με μικρό ή και καθόλου όγκο απορριμμάτων, όπως οι υδροδιαλυτές και οι βρώσιμες συσκευασίες.

2.1 Υδροδιαλυτές και Βρώσιμες ΣυσκευασίεςΠαρόλο που τα τελευταία χρόνια η ανακύκλωση υλικών έχει πάρει μεγάλες διαστάσεις και η συνείδηση των καταναλωτών συνδέεται άμεσα με αυτή, ο όγκος των απορριμμάτων δεν παρουσιάζει αντίστοιχη μείωση. Σύμφωνα με στοιχεία της Environmental Protection Agency (EPA 2007, 2014) τα τελευταία χρόνια ο όγκος των απορριμμάτων έχει αυξηθεί αρκετά φτάνοντας τους 250 εκατομμύρια τόνους. H συνολική ανακύκλωση φτάνει τους 85 εκατομμύρια τόνους, αφήνοντας ένα υπόλοιπο περίπου 165 εκατομμύρια τόνους, προσεγγίζοντας έτσι τα επίπεδα της δεκαετίας του 1990 (βλ. Εικόνες 5,6). Αυτό ώθησε τους ερευνητές καθώς και τις εταιρίες συσκευασιών να βρουν νέες μεθόδους και υλικά που να βοηθήσουν στη μείωση των απορριμμάτων.

Εικόνα 5. Ανακύκλωση απορριμμάτων από το 1960 έως το 2012 (πηγή: epa, 2014b)

6

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Εικόνα 6. Όγκος απορριμμάτων από το 1960 έως το 2012 (πηγή: epa, 2014b)

Ένα κομμάτι της έρευνας οδήγησε στις υδροδιαλυτές συσκευασίες. Η βασική ιδέα είναι η διάλυση των συσκευασιών μέσα στο νερό και η απόρριψή τους μέσω του αποχετευτικού συστήματος. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι φιλικά προς το περιβάλλον και απορρίπτονται διαλυμένα σε αυτό χωρίς να το μολύνουν. Τα τελευταία χρόνια διάφορες προσπάθειες έχουν γίνει προς αυτήν την κατεύθυνση, όπως τα αμυλώδη γεμίσματα σε μικρό μέγεθος σε σχήμα ελλειπτικό ή ταυ (Εικόνα 7), τα οποία χρησιμοποιούνται μέσα στις συσκευασίες, ιδίως όταν περιέχουν εύθραυστα αντικείμενα για να καλύπτουν το κενό και να τα προστατεύουν από χτυπήματα. Αυτά σε αντίθεση με τα συμβατικά αφρώδη γεμίσματα μπορούν να διαλυθούν μέσα στο νερό και να απορρίπτονται μέσω των οικιακών σωληνώσεων της αποχέτευσης χωρίς να τις βουλώνουν ή να τις καταστρέφουν. Τα υπολείμματα είναι απλό άμυλο, μπορούν να διαλυθούν με τη βροχή ακόμα και στην αυλή αλλά και να χρησιμοποιηθούν για κομποστοποίηση (StarchTech, n.d.).

Εικόνα 7. Βιοδιασπώμενα γεμίσματα (πηγή: Detailed Image, 2009)

7

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Χάρτινες συσκευασίες που φτιάχνονται από Σοδιούχα Ανθρακούχα Μεθυλική Κυτταρίνη και πολτό ξύλου διαλύονται με τη χρήση κρύου ή ζεστού νερού, ατμού ή άλλων υδατικών διαλυμάτων. Αν συνδυαστεί αυτό το είδος των χάρτινων συσκευασιών με υδροδιαλυτές επιστρώσεις και μελάνες μπορεί να δώσει συσκευασίες με πολύ καλά αποτελέσματα όσον αφορά στην απόρριψή τους στο περιβάλλον (Aquasol, n.d.a). Μερικές από τις εφαρμογές που έχει είναι για πουγκάκια, σακουλάκια ή φακέλους με δυνατότητα επικάλυψης ή λαμιναρίσματος με σύνθετα υλικά (Εικόνα 8). Το περιεχόμενο μπορεί να είναι απορρυπαντικό πλυντηρίου, λιπάσματα, διάφορα χημικά, αποφρακτικά σωληνώσεων, προϊόντα μπάνιου, ιατρικά κ.λπ. Παρέχουν ασφάλεια στον χρήστη καθώς δεν έρχεται σε επαφή με το περιεχόμενο το οποίο μπορεί να δημιουργήσει ερεθισμούς ή δύσπνοια. Ιδίως όταν πρόκειται για χημικά, χρησιμοποιείται η ακριβής δοσολογία χωρίς να γίνεται σπατάλη και χωρίς να υπάρχει αμφιβολία αν χρησιμοποιήθηκε η σωστή δοσολογία αναμένοντας το κατάλληλο αποτέλεσμα. Τα υλικά αυτά δε δημιουργούν απορρίμματα συσκευασίας και έχουν καλή εκτυπωτική ικανότητα (Aquasol, n.d.b).

Εικόνα 8. Χάρτινες υδροδιαλυτές συσκευασίες (πηγή: Aquasol, n.d. b)

Παράλληλα έχουν παρουσιαστεί και υδροδιαλυτά PVA φιλμ (Polyvinyl Alcohol) για παρόμοιες χρήσεις και με τα ίδια πλεονεκτήματα (Εικόνα 9). Πρόσθετο πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι ότι αποφεύγονται οι λερωμένες πλαστικές φιάλες που απαιτούν πλύσιμο προτού ανακυκλωθούν ξοδεύοντας φυσικούς πόρους. Ανάλογα με το περιεχόμενο μπορούν να ρυθμιστούν η ταχύτητα διάλυσης της συσκευασίας, η αντοχή της σε χτυπήματα, το μέγεθός της κ.ά. (AICELLO, n.d.).

8

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Εικόνα 9. Υδροδιαλυτές Συσκευασίες (πηγή: AICELLO, n.d.)

Μία μεγάλη καινοτομία στον τομέα της συσκευασίας τροφίμων είναι οι βρώσιμες συσκευασίες. Εκτός από τα πουγκάκια από φιλμ που διασπώνται στο νερό αλλά δεν τρώγονται υπάρχουν και πουγκάκια από φιλμ τα οποία μπορεί να περιέχουν διάφορα προϊόντα, όπως ρύζι, και τα οποία με την τοποθέτησή τους στα σκεύη μαγειρικής λιώνουν με το ζέσταμα, χωρίς να αφήνουν περίεργες γεύσεις ή μυρωδιές, ενώ εξαφανίζονται τελείως χωρίς να αφήνουν υπολείμματα στο φαγητό. Η ίδια τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δημητριακά, για ροφήματα κ.ά. (Εικόνα 10). Βέβαια, μια τέτοια συσκευασία απαιτεί και μια δεύτερη για προστασία από μολύνσεις, π.χ. τα σακουλάκια τσαγιού μπαίνουν σε μεγαλύτερη συσκευασία. Τα πουγκάκια αυτά παρουσιάζουν καλή εκτυπωτική ικανότητα, διαφάνεια αλλά και καλή προστασία από τον ατμοσφαιρικό αέρα (Whitworth, 2012).

Εικόνα 10. Πουγκάκια υδροδιαλυτά (πηγή: Whitworth, 2012).

Στο πεδίο της βρώσιμης συσκευασίας ο David Edwards, καθηγητής Βιοιατρικής Μηχανικής του πανεπιστημίου Harvard, εμπνεύστηκε από τη φύση και πιο συγκεκριμένα από τη φλούδα των φρούτων όπως του σταφυλιού, του δαμάσκηνου κ.λπ. Η βρώσιμη συσκευασία η οποία σχεδίασε έχει μορφή μεμβράνης και μπορεί να περιέχει όχι μόνο στερεά προϊόντα, αλλά και υγρά όπως ρόφημα καφέ, σοκολάτας αλλά ακόμη και αλκοολούχα ποτά. Για τη δημιουργία αυτής της βρώσιμης μεμβράνης χρησιμοποιούνται βρώσιμα σωματίδια προερχόμενα από τροφές με δεσμούς υδρογονανθράκων. Οι συσκευασίες αυτές καλούνται να διατηρούν τα τρόφιμα για αρκετό διάστημα και παράλληλα να έχουν μια ελκυστική παρουσίαση για τον καταναλωτή (Tirrel, 2013).Οι βρώσιμες αυτές συσκευασίες (τεχνολογία Wikipearl) είναι μικρές σε μέγεθος (Bite - sized) και εκτός από ελεγχόμενη ποσότητα μπορούν να αποτελέσουν και μεζέδες για ποτό (finger food) ανάλογα με το περιεχόμενό τους (Εικόνα 11). Αποτελούνται από την καρδιά που περιέχει το τρόφιμο ή το ρόφημα και το

9

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

δέρμα, δηλαδή τον περιέκτη, που είναι επίσης βρώσιμο (Εικόνα 12). Άλλο πλεονέκτημα, εκτός των μειωμένων απορριμμάτων, είναι ότι οι συσκευασίες διατηρούν για μεγαλύτερο διάστημα τις ιδιότητες των συσκευασμένων προϊόντων, π.χ. διατηρούν κρύο το παγωτό χωρίς να στάζει και να λερώνει. Επίσης, συμβάλλουν στην ορθή διαχείριση φυσικών πόρων, αφού επιτρέπουν την κατανάλωση τροφών χωρίς να λερώνονται σκεύη και κουτάλια (wikipearl, n.d.).

Εικόνα 11. Παραδείγματα προϊόντων βρώσιμων συσκευασιών (πηγή: wikipearl, n.d. )

Εικόνα 12. Δομή προϊόντος με βρώσιμη συσκευασία τεχνολογίας WikiPearl (Επεξεργασία εικόνας από πηγή: wikipearl, n.d.)

Ανάλογες προσπάθειες γίνονται και στην εταιρία Monosol, η οποία έχει ήδη παρουσία σε διασπώμενες συσκευασίες αλλά προσπαθεί να επεκταθεί και στην αγορά των βρώσιμων συσκευασιών με την ανάπτυξη συσκευασιών για ζεστά και κρύα ροφήματα αλλά και δημητριακά (Εικόνα 13). Η εταιρία ανέπτυξε συσκευασίες για χρήση από τον στρατό, ώστε οι στρατιώτες που καταναλώνουν συσκευασμένα τρόφιμα να μην αφήνουν απορρίμματα και εντοπίζονται από τον εχθρό, αλλά και συσκευασίες φαγητών, όπως λαζάνια όπου τα διάφορα συστατικά όπως η σάλτσα, ή το τυρί θα διαλύονται σε διαφορετικούς χρόνους ώστε να μην παραμαγειρεύονται (Fast Company, 2012).

10

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Εικόνα 13. βρώσιμες συσκευασίες από τη Monosol (πηγή: Fast Company, 2012)

Αξιοσημείωτο είναι πως αλυσίδα γρήγορου φαγητού στη Βραζιλία παρουσίασε χάμπουργκερ τυλιγμένα σε βρώσιμη συσκευασία (Εικόνα 14) ωθούμενη από την δυσφορία των πελατών να τα ξετυλίγουν πριν τα καταναλώσουν. Αν και δεν είναι γνωστά τα συστατικά που χρησιμοποιήθηκαν από την κατασκευάστρια εταιρία, οι αγοραστές τα κατανάλωσαν χωρίς να πετάξουν τη συσκευασία, παρότι δεν είναι συνηθισμένο να καταναλώνεται η τροφή με τη συσκευασία της. Πιθανή είναι η χρησιμοποίηση καρυκευμάτων στη συσκευασία που να ταιριάζει με τη συνολική γεύση του χάμπουργκερ (Buczynski, 2012).

Εικόνα 14. Χάμπουργκερ τυλιγμένα σε βρώσιμη συσκευασία (πηγή: Buczynski, 2012)

2.2 Ενεργές και Έξυπνες ΣυσκευασίεςΣυχνά χρησιμοποιούνται ως ταυτόσημες έννοιες οι ενεργές και οι έξυπνες συσκευασίες. Υπάρχει όμως διαφορά. Οι ενεργές συσκευασίες επιτρέπουν τη συσκευασία να αλληλεπιδρά με το συσκευασμένο προϊόν αλλά και με το περιβάλλον. Ανάλογα με το περιεχόμενό τους, μπορεί να λειτουργούν με τον κατάλληλο τρόπο ώστε να επιτύχουν το

11

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα, όπως καθυστέρηση οξείδωσης, αποτροπή ανάπτυξης μικροβίων, αποτροπή μετανάστευσης υγρασίας. Για να το πετύχουν περιέχουν απορροφητές ή πομπούς διοξειδίου του άνθρακα, εκκαθαριστές οξυγόνου, πομπούς αρώματος, διαχειριστές καθαριότητας, απομακρυντές αιθυλενίου κ.ά. Επιπλέον, μέσω επικαλύψεων, λαμιναρίσματος ή άλλων διαδικασιών μπορούν να διαχειριστούν επιλεκτικά τη διαπερατότητα, ώστε να αλλάζουν τη σύσταση του αέρα εσωτερικά στη συσκευασία ρυθμίζοντας την οξείδωση και την αναπνοή των τροφίμων. Ακόμη, μπορούν να αποτελούνται από νανοσύνθετα υλικά (γίνεται δηλαδή χρήση της νανοτεχνολογίας) για την προστασία των τροφίμων από οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα κ.ά. Από την άλλη, οι έξυπνες συσκευασίες έχουν βασικό σκοπό να ενημερώσουν τον καταναλωτή για την ποιότητα των συσκευασμένων αγαθών. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούν δείκτες χρόνου και θερμοκρασίας, βιοαισθητήρες, δείκτες ωρίμανσης, καθώς και ετικέτες ραδιοσυχνικής αναγνώρισης (Radio Frequency Identification, RFID), τα οποία βρίσκονται τοποθετημένα σε διάφορα σημεία τους ανάλογα με τη χρήση τους (Brody, Bugusu, Han, Sand & McHugh, 2008). Πλέον υπάρχουν ετικέτες οι οποίες ενεργοποιούνται με το άνοιγμα της συσκευασίας τροφίμων ενημερώνοντας τον καταναλωτή για την κατάσταση του τροφίμου (Εικόνα 15). Έτσι ο καταναλωτής μπορεί να ξέρει εάν το προϊόν στο ψυγείο του δεν είναι πλέον κατάλληλο για βρώση. Η ετικέτα μετρά το επίπεδο του διοξειδίου του άνθρακα μέσα στη συσκευασία και εμφανίζει τις επιδράσεις αυτού με διαφορετικά χρώματα (Insignia, n.d.).

Εικόνα 15. Ενεργές ετικέτες (πηγή: insignia, n.d.)

Εταιρίες που δραστηριοποιούνται στην τεχνολογία των χρωμάτων ανέπτυξαν ειδικές μελάνες οι οποίες κάτω από ειδικές συνθήκες εξαφανίζονται αποκαλύπτοντας κάποια προειδοποιητικά μηνύματα. Έτσι συσκευασίες που περιέχουν ευπαθή προϊόντα, όπως είναι τα γαλακτοκομικά, μπορούν να ενημερώνουν τον χρήστη ότι το προϊόν είναι αρκετή ώρα εκτός ψυγείου και ότι θα πρέπει να επιστρέψει στο ψυγείο για να μην αλλοιωθεί (Εικόνα 16). Οι μελάνες αυτές αποτελούνται από συνδυασμούς θερμοχρωματικών μελανών και μπορούν να εκτυπωθούν σε μεταλλικά κουτιά, σε χάρτινες ετικέτες αλλά και σε φιλμ (Food & Beverage packaging, 2013).

12

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Εικόνα 16. Παράδειγμα ετικέτας με Θερμοχρωματικές μελάνες (πηγή: Food & Beverage packaging, 2013)

Πλέον στην αγορά υπάρχουν και οι απορροφητές οξυγόνου οι οποίοι βοηθούν στη διατήρηση της ποιότητας του συσκευασμένου προϊόντος σε γεύση και υφή, καθώς επιβραδύνουν την οξείδωση και την αλλοίωσή του. Είναι συνήθως σε σακουλάκια ή φακελάκια με βάση το σίδερο και τοποθετούνται μέσα στις συσκευασίες των προϊόντων (Εικόνα 17). Παράλληλα έχουν κάνει την εμφάνισή τους κύπελλα μιας χρήσης για καφέ ή για άλλου είδους ζεστά ροφήματα τα οποία όταν το περιεχόμενο είναι πολύ ζεστό αλλάζει το χρώμα στο καπάκι προειδοποιώντας τον καταναλωτή (Εικόνα 18), ενώ όταν κρυώνει το καπάκι επανέρχεται στο αρχικό του χρώμα. Επίσης ετικέτες με ένδειξη χρόνου θερμοκρασίας Time Temperature Indicator (Εικόνα 19) ενημερώνουν τον καταναλωτή εάν είναι ασφαλές να καταναλώσουν το συσκευασμένο προϊόν (Bluemarlin, 2012).

Εικόνα 17. Απορροφητές οξυγόνου σε φακελάκια (πηγή: Bluemarlin, 2012)

13

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Εικόνα 18. Κύπελλα για ζεστά ροφήματα με προειδοποιητικό καπάκι (πηγή: Bluemarlin, 2012)

Εικόνα 19. Ετικέτα τύπου Time Temperature Indicator (πηγή: Bluemarlin, 2012)

14

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

3. Νανοτεχνολογία στη συσκευασίαΤα τελευταία χρόνια γίνονται έρευνες για την εφαρμογή της νανοτεχνολογίας στον τομέα της συσκευασίας. Νανοτεχνολογία καλείται η τεχνολογία η οποία ασχολείται με την παρατήρηση, την έρευνα και τη διαχείριση υλικών που έχουν μέγεθος από 1-100 nanometers. Το 1 nanometer ισούται με το 1 δισεκατομμυριοστό του μέτρου (Nano.gov, n.d.). Στη Νανοκλίμακα ορίζονται τρεις διαστάσεις: στη μία διάσταση ανήκουν οι πολύ λεπτές επιστρώσεις, στις δύο διαστάσεις ανήκουν οι νανοσωλήνες ενώ τρισδιάστατα είναι τα νανοσωματίδια (Simoneau, 2012). Η νανοτεχνολογία παρότι χρησιμοποιείται σε όλο τον τομέα των τροφίμων, από την παραγωγή έως την κατανάλωση, έχει μεγαλύτερη εφαρμογή στον τομέα της συσκευασίας τροφίμων.

Ένα σοβαρό θέμα στη συσκευασία τροφίμων είναι η μετανάστευση ουσιών από τη συσκευασία στο προϊόν που περιέχουν καθώς και η έκθεση σε ατμοσφαιρικά αέρια. Η πλήρης φραγή αερίων δεν είναι πάντοτε επιθυμητή, όπως π.χ. στη συσκευασία νωπών φρούτων και λαχανικών, τα οποία απαιτούν παρουσία ατμοσφαιρικού αέρα για τη συντήρησή τους και τη φυσική τους ωρίμανση. Από την άλλη, συσκευασίες όπως φιάλες αναψυκτικών πρέπει να παρουσιάζουν πλήρη φραγή στη διαπερατότητα των αερίων ώστε να μην ξεθυμαίνουν. Μέχρι πρόσφατα για την πλήρη φραγή χρησιμοποιούνταν πολυστρωματικά υλικά, πολλές φορές με προσθήκη συγκολλητικών ουσιών, γεγονός που αύξανε κατά πολύ το κόστος κατασκευής αλλά και τη δυσκολία ανακύκλωσης. Με τη χρήση των νανοσωματιδίων εκλείπουν αυτά τα προβλήματα, ενώ επιπλέον ρυθμίζεται και το επιθυμητό ποσοστό διαπερατότητας των ατμοσφαιρικών αερίων. Συναντώνται είτε με την μορφή φιλμ επιτρέποντας την επιθυμητή διαπερατότητα και αντικαθιστώντας τα πολυστρωματικά υλικά, είτε με την μορφή αισθητήρων (nanosensors) για να εντοπίζουν πιθανές αλλοιώσεις στα τρόφιμα. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα νανοσωματίδια είναι του αργίλου και άλλων πυριτικών υλικών, επειδή είναι φθηνότερα, πιο αποτελεσματικά και πιο σταθερά. Πρωτότυπα, ο μοντμοριλονίτης (montmorillonite) χρησιμοποιήθηκε για αυτές τις εφαρμογές. Υπάρχουν αρκετές εταιρίες οι οποίες προσφέρουν ανάλογες λύσεις όπως το NanoSeal της NanoPack, το Aegis της Honeywell, το Imperm της ColorMatrixCorp (Duncan, 2011). Το Nanoseal δημιουργήθηκε για συστήματα καυσίμου ώστε να υπακούουν στα πρότυπα εκπομπής ρύπων, το Aegis συνδυάζει νανοσύνθετα φράγματα και συλλέκτες οξυγόνου και χρησιμοποιείται στα πλαστικά μπουκάλια μπύρας. Το Imper είναι ένα nylon που παρέχει υψηλή φραγή για την προστασία από το οξυγόνο και το CO2 των αναψυκτικών, νερών αλλά και αλκοολούχων ποτών. Χρησιμοποιείται συνήθως σε πολυστρωματικά πλαστικά μπουκάλια, φιλμ αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για επικαλυμένα χαρτοκιβώτια (Nanocor, n.d.).

Η χρήση του αργύρου ως αντιμικροβιακού παράγοντα ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια όταν χρησιμοποιούνταν ασημένια δοχεία για την αποθήκευση κρασιού και νερού, αλλά και αργότερα όταν χρησιμοποιούσαν ασημένια αντικείμενα όπως κουτάλια στον πάτο των δοχείων για να επιμηκύνουν τη διάρκεια του γάλακτος. Η χρήση νανοσωματιδίων αργύρου διαπιστώθηκε μετά από πειράματα ότι είχε αντιμικροβιακές ιδιότητες με έντονη αντιβακτηριδιακή δράση ενάντια σε βακτήρια όπως το e-coli, σταφυλόκοκκος, εντερόκοκκος, ψευδομονάδα, σαλμονέλα λιστέρια κ.ά. Άλλα νανοσωματίδια που παρουσιάζουν ανάλογες ιδιότητες είναι το διοξείδιο του τιτανίου, το οξείδιο του μαγνησίου,

15

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

το οξείδιο του ψευδαργύρου, το οξείδιο του χαλκού. Οι χημικές και ηλεκτρο-οπτικές ιδιότητες των νανοσωματιδίων χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό αερίων, χημικών μολύνσεων ή παθογόνων αλλαγών στο συσκευασμένο προϊόν. Αυτές οι ιδιότητες είναι πολύ σημαντικές καθώς ο καταναλωτής δε βασίζεται μόνο στην ημερομηνία λήξης αλλά μπορεί να ξέρει σε τι κατάσταση είναι το προϊόν που αγοράζει και αν ενδείκνυται για κατανάλωση (Duncan, 2011). Αξίζει να αναφερθεί η προσπάθεια για δημιουργία φιλικής προς το περιβάλλον συσκευασίας από τη χιτίνη (chitin) και τη χιτοζάνη (chitosan) που προέρχονται από το κέλυφος της γαρίδας, τα οποία είναι φυσικά βιοδιασπώμενα πολυμερή, μη τοξικά και με αντιμικροβιακές ιδιότητες. Η προσπάθεια αυτή στηρίζεται και στη συμμετοχή του Νορβηγικού Ινστιτούτου Τροφίμων (Nofima) και σκοπό έχει τη δημιουργία έξυπνης συσκευασίας για την προφύλαξη τροφίμων με την χρήση της νανοτεχνολογίας (Whitworth, 2013).

Όμως, οι χημικές ιδιότητες των υλικών που προκύπτουν με την εφαρμογή της νανοτεχνολογίας μπορεί να κρύβουν κινδύνους για τη δημόσια υγεία, αλλά και για το περιβάλλον αφού δεν είναι γνωστές οι επιπτώσεις της αλληλεπίδρασης των νανοσωματιδίων με τα τρόφιμα. Αυτό κάνει επιτακτική την ανάγκη για άμεση διερεύνηση των επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία καθώς και στο περιβάλλον (plastemart, 2009).

ΣυμπεράσματαΟ τομέας της συσκευασίας παρουσίασε ραγδαία τεχνολογική εξέλιξη από τις αρχές του 1970. Οι λόγοι που οδήγησαν σε έρευνα νέων υλικών αλλά και τεχνολογιών για τον τομέα της συσκευασίας ήταν η κάλυψη των αναγκών του καταναλωτή στις σύγχρονες συνθήκες ζωής, η ανάγκη για πληροφόρησή του τόσο για τα αγαθά όσο και για τις συσκευασίες τους, η ανάγκη για μείωση των επιπτώσεων των απορριμμάτων συσκευασιών στο περιβάλλον, αλλά και η αντιμετώπιση δυσκολιών στην ανακύκλωση κάποιων υλικών. Νέα σύνθετα πολυστρωματικά υλικά συσκευασίας έκαναν την εμφάνισή τους, αλλά και νέου τύπου συσκευασίες, όπως οι ενεργές και οι έξυπνες συσκευασίες άρχισαν να αναπτύσσονται, καθώς και πρωτοποριακές συσκευασίες όπως οι υδροδιαλυτές και οι βρώσιμες, ενώ παράλληλα άρχισε να ερευνάται κατά πόσο τεχνολογίες όπως η νανοτεχνολογία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις συσκευασίες. Όλες αυτές οι εξελίξεις δρομολογήθηκαν όχι μόνο από την ανάγκη ανάπτυξης νέων υλικών, αλλά πολλές φορές για να ξεπεραστουν κάποια προβλήματα που δημιουργούνταν από τις ίδιες τις εξελίξεις. Οι πολυστρωματικές συσκευασίες παρουσιάζουν αυξημένες φυσικές ιδιότητες σε σχέση με τα παραδοσιακά υλικά, αλλά παρουσιάζουν δυσκολίες στην ανακύκλωσή τους, αυξάνοντας έτσι τον όγκο των απορριμμάτων συσκευασίας, γεγονός που οδήγησε σε έρευνα για νέα υλικά που αφήνουν λιγότερα ή και καθόλου απορρίμματα συσκευασίας, τα οποία όμως δεν σημαίνει ότι μπορούν να αντικαταστήσουν τα πολυστρωματικά. Οι ενεργές και έξυπνες συσκευασίες βοηθούν στη αποφυγή της σπατάλης αγαθών, καθώς ενημερώνουν ή και σε ορισμένες περιπτώσεις προλαμβάνουν τυχόν αλλοιώσεις, ενώ η χρήση της νανοτεχνολογίας μπορεί να βοηθήσει στην εξέλιξη των ενεργών συσκευασιών προς όφελος του καταναλωτή.

Βιβλιογραφικές αναφορές

16

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Aicello, (n.d.), Water Soluble Packaging, Ανακτήθηκε Μάρτιο 2014 από http :// www . solublon . com / water _ soluble _ packaging . htm

Aquasol, (n.d.a.), a, Aquasol Water Soluble Paper, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.aquasolpaper.com/

Aquasol, (n.d.b.), b, Pouchets, /Sachets/Bags/Envelopes, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.aquasolpaper.com/pouches-sachets-bags-envelopes/

BASF, (n.d.), Compostable Multilayer Packaging, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.basf.com/group/corporate/us/en/about-basf/worldwide/north-america/USA/products-and-industries/packaging/sustainablepackaging/technology

Brody, A., Bugusu, B., Han, J., Sand, C., McHugh, T (2008). Innovative Food Packaging Solutio006E, Journal of Food Science, Vol. 73, Nr. 8, 2008, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.scribd.com/doc/187116151/InnovFoodPkg-1008

Buczynski, B., (2012), Brazilian Fast-Food Chain Cuts Waste By Serving Up Burgers Wrapped in Edible Paper Ανακτήθηκε Μάιο, 2014, από http://inhabitat.com/brazilian-fast-food-chain-cuts-waste-by-serving-up-burgers-wrapped-in-edible-paper/

Casey, L., (2009), New Breakthroughs in Flexible-Packaging Recycling, Ανακτήθηκε Μάρτιο 2014 από http://www.packagingdigest.com/smart-packaging/new-breakthroughs-flexible-packaging-recycling-0

DeeDee, (n.d.), Examples, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.deedee.nl/main-navigation/products/examples/?a=2225&level=1

Dixon, J. (2011). Packaging materials: 9. multilayer packaging for food and beverages, Ανακτήθηκε Ιανουάριο 2014 από http://www.ilsi.org/Europe/Publications/ILSI-11-011%209%20pack%2003.pdf

DSM, (2011). Nano- multilayer barrier film for food packaging, Ανακτήθηκε Ιανουάριο 2014 από http://www.dsm.com/content/dam/dsm/packaging-graphic-arts/en_US/documents/dsm-akulon-multilayerpackaging-leaflet.pdf

Duncan, T.V., (2011), Applications of nanotechnology in food packaging and food safety: Barrier materials, antimicrobials and sensors, Journal of colloid and interface Science, doi:10.1016/j.jcis.2011.07.017 Ανακτήθηκε Μάρτιο 2014 από https://iit.edu/ifsh/news_and_events/press/pdfs/duncan_jcis_feature_2011.pdf

Dupont, (2010), 2010 DuPont Awards for Packaging Innovation Winners, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www2.dupont.com/Packaging/en_US/news_events/22nd_dupont_packaging_award_winners.html?src=fdemea_uk_int_pac

EPA, (2007), Recycling and Reuse: Packaging Material: European Union Directive , Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.epa.gov/oswer/international/factsheets/200610-packaging-directives.htm

17

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

EPA, (2014 b), Municipal Solid Waste, ανακτήθηκε Μάιο 2014 από http://www.epa.gov/waste/nonhaz/municipal/

Fast Company, (2012), MonoSol Creates Innovative Dissolvable Packaging To Combat Waste, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.fastcompany.com/1812661/monosol-creates-innovative-dissolvable-packaging-combat-waste

Flexible Packaging Association, (2013), Flexible Packaging Achievement Awards and Innovation Showcase 2013, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.flexpack.org/ACHIEV/2013_awards/2013_Innovation_Showcase_printed.pdf

Food & Beverage packaging, ( 2013), Package indicators to help increase food safety, Ανακτήθηκε Μάιο 2014 από http://www.foodandbeveragepackaging.com/articles/86630-package-indicators-to-help-increase-food-safety

Insignia, n.d. Welcome to Insignia technologies. Ανακτήθηκε Μάρτιο 2014 από http :// insignia . mtcserver 11. com /

Nano.gov, (n.d.), What is Nanotechnology? Ανακτήθηκε Μάρτιο 2014 από http :// www . nano . gov / nanotech -101/ what / definition

Nanocor, (n.d.), Product Lines Ανακτήθηκε Μάιο2014 από http :// www . nanocor . com / products . asp

Noriega, P., Estrada, O., Vargas, C.A., (2003), Design of plastic multi-layer structure that fit the requirements of a specific food or beverage, Ανακτήθηκε Ιανουάριο 2014 από http://www.burchamintl.com/papers/petpapers/22_antec03.pdf

Plastemart, (n.d.), Nanotechnology can enhance food packaging, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.plastemart.com/upload/Literature/Nanotechnology-enhance-improve-food%20packaging.asp

Sabic, (n.d.), Multi-layer films find the winning combination, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://plastics.sabic.eu/cases/_en/multilayerfil.htm

StarchTech, (n.d.), How should I dispose of Biodegradeble Packing Material? Ανακτήθηκε Μάρτιο 2014 από http :// www . starchtech . com / faqs / faq - dispose - of - packing - peanuts . html

Steeman, A., (2013), Flexible Packaging and its Recycling Problems, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://bestinpackaging.com/2013/07/28/flexible-packaging-and-its-recycling-problems/

Tarantili, P. (n.d.), Multilayer, Flexible Fodd Packaging Structures: Design and Response of Plastic Films to Accelerated Ageing, Ανακτήθηκε Ιανουάριο 2014 από http://www.icef11.org/content/papers/fms/FMS134.pdf

Tirrel, M., (2013), David Edwards’s WikiCell Makes Edible Food Packaging, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.businessweek.com/articles/2013-02-28/david-edwardss-wikicell-makes-edible-food-packaging

18

Μουλλάς, Τ., Γεωργιάδου Ε., (2014), Σύγχρονη Τεχνολογία Υλικών Συσκευασίας: Πολυστρωματικά Υλικά – Καινοτόμα Υλικά Συσκευασίας, Περιοδικό All Pack Hellas, ISSN 170-0050, Τεύχος 65 Νοεμβρίου/Δεκεμβρίου

Whitworth, J., (2012), Edible food packaging dissolves in water – developer, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.foodproductiondaily.com/Packaging/Edible-food-packaging-dissolves-in-water-developer

Whitworth, J., (2013), Researchers develop eco-friendly packaging using chitosan from shrimp shells, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.foodproductiondaily.com/Innovations/Researchers-develop-eco-friendly-packaging-using-chitosan-from-shrimp-shells

Wikipearl, (n.d.), WikiPearl, Ανακτήθηκε Απρίλιο 2014 από http://www.wikipearl.com/#wikipearl

Καρακασίδης, Ν. (1999) Συσκευασία και περιβάλλον. Αθήνα, Εκδόσεις Ίων.

19