IDTechEx esplora l'intersezione tra imballaggio sostenibile e PFAS

La creazione di un'economia circolare è un obiettivo di sostenibilità essenziale per numerosi stakeholder della catena di fornitura: governi, marchi, fornitori e consumatori. Un elemento chiave è la riduzione dei rifiuti di plastica; l'OCSE ha stimato che nel 2019 sono stati generati oltre 350 milioni di tonnellate metriche di rifiuti di plastica a livello globale. Per affrontare la produzione di rifiuti in plastica sono necessarie soluzioni da parte di tutti i settori, in particolare quello degli imballaggi in plastica, che utilizza circa un terzo della produzione annuale di plastica. Gli imballaggi in plastica monouso, dalle pellicole per cling ai sacchetti flessibili per patatine fritte ai contenitori da asporto, vengono generati in volumi enormi ma finiscono rapidamente nei flussi di rifiuti urbani.

 

I problemi che gli imballaggi in plastica monouso presentano stanno spingendo gli organi legislativi e normativi di tutto il mondo ad approvare mandati e linee guida volti ad aumentare la sostenibilità degli imballaggi monouso. Ad esempio, la Commissione europea ha recentemente approvato il regolamento sugli imballaggi e i rifiuti di imballaggio (PPWR), che prevede che tutti gli imballaggi siano riciclabili e che contengano una percentuale minima di contenuto riciclato per gli imballaggi in plastica, oltre ad altre disposizioni. Prima dell'approvazione del PPWR, l'Unione Europea ha approvato la Single-Use Plastics Directive (SUPD), che ha vietato alcuni articoli in plastica monouso per i quali sono disponibili alternative non plastiche, come posate, piatti, cannucce e contenitori per alimenti in polistirene espanso. Negli Stati Uniti, dove il 47% dei rifiuti di plastica proviene da prodotti e imballaggi monouso, diversi Stati e comuni stanno introducendo divieti su alcuni articoli di plastica monouso, come sacchetti e cannucce.

 

Grazie a queste normative, molte aziende stanno passando a imballaggi a base di carta e fibre, come quelli in fibra stampata e in carta riciclata. Tuttavia, questo passaggio presenta alcuni problemi a causa dell'uso storico dei PFAS (sostanze per- e poli-fluoroalchiliche) nelle applicazioni a contatto con gli alimenti, in particolare negli imballaggi in carta e in fibra stampata. Questo articolo esplorerà l'intersezione tra imballaggi sostenibili e PFAS, che viene approfondita nel rapporto di IDTechEx "Sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) 2024: applicazioni emergenti, alternative, normative".

 

 

I PFAS sono stati storicamente utilizzati fin dagli anni '50 in applicazioni di imballaggio a contatto con gli alimenti, in particolare su carta e imballaggi in fibra stampata compostabile, in rivestimenti che conferiscono repellenza a olio e grasso. Tali rivestimenti si trovano in:

 

La funzione principale dei PFAS è quella di barriera o repellente contro grasso, macchie e acqua. Questa barriera limita la migrazione di grasso e acqua dall'alimento all'imballaggio durante il trasporto, la conservazione e il consumo dell'alimento. In precedenza, nelle applicazioni a contatto con gli alimenti venivano utilizzati PFAS a catena lunga, come il PFOS (perfluorottano sulfonato). A causa delle crescenti preoccupazioni per i PFAS a catena lunga, molti produttori di PFAS per applicazioni a contatto con gli alimenti sono passati a PFAS a catena corta, come l'alcol fluorotelomerico 6:2 (FTOH).

 

 

Fino a poco tempo fa, l'uso dei PFAS nelle applicazioni a contatto con gli alimenti era consentito in molti mercati importanti, compresi gli Stati Uniti e l'Unione Europea. Tuttavia, le crescenti preoccupazioni per l'esposizione umana ai PFAS hanno portato a un aumento delle azioni normative che riguardano specificamente i PFAS nelle applicazioni a contatto con gli alimenti; la maggior parte di queste normative è stata approvata negli ultimi 5-6 anni. Ad esempio, nel 2020 la Food and Drug Administration statunitense ha annunciato l'eliminazione volontaria del 6:2 FTOH nelle applicazioni di imballaggio alimentare entro il 2023. Nello stesso anno, la Danimarca ha vietato i prodotti di rivestimento PFAS per gli imballaggi alimentari a base di carta e cartone. Più recentemente, nel 2024, il PPWR dell'UE ha vietato tutti gli imballaggi a contatto con gli alimenti contenenti PFAS oltre una certa concentrazione.

 

 

La tendenza contemporanea all'eliminazione degli imballaggi in plastica monouso e dei rivestimenti PFAS per gli imballaggi sta creando una sfida e un'opportunità interessanti. L'abbandono degli imballaggi in plastica monouso sta incoraggiando un maggiore utilizzo di imballaggi in carta e fibra, che storicamente utilizzavano rivestimenti a base di PFAS che ora iniziano a essere vietati nei principali mercati. Questo crea un'opportunità per le aziende produttrici di imballaggi e rivestimenti di sviluppare soluzioni di imballaggio non plastiche che non contengano PFAS.

 

Alcuni produttori storici di PFAS per applicazioni di imballaggio alimentare, come Daikin America, hanno già sviluppato rivestimenti polimerici non-PFAS per imballaggi a base di carta e fibre. Tuttavia, una sfida fondamentale per i rivestimenti polimerici nelle applicazioni di imballaggio alimentare è il loro impatto sulla riciclabilità. Un altro problema dei rivestimenti a base di PFAS, non legato ai loro effetti sulla salute, è stato l'impatto negativo sulla riciclabilità degli imballaggi che li utilizzano; per questo motivo, la carta e i laminati rivestiti di polimeri vengono spesso smaltiti in discarica.

 

Per questo motivo, sono necessarie alternative che sostituiscano i PFAS nei rivestimenti e al contempo mantengano la riciclabilità degli imballaggi in carta e fibra. Analizzate più in dettaglio nel rapporto IDTechEx "Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) 2024: Emerging Applications, Alternatives, Regulations" di IDTechEx, le alternative emergenti che cercano di rispondere a questi requisiti includono rivestimenti in biocera e nanocellulosa per migliorare le proprietà barriera e additivi che aumentano le prestazioni della carta per le applicazioni di imballaggio alimentare. Man mano che un numero maggiore di regioni e paesi approva normative che hanno un impatto sia sugli imballaggi in plastica monouso che sui PFAS negli imballaggi alimentari, potrebbero emergere approcci più diversificati per affrontare i PFAS negli imballaggi alimentari sostenibili, in quanto un numero maggiore di aziende cerca di affrontare questo spazio bianco chiave.

 

Per saperne di più su questo rapporto IDTechEx, comprese le pagine campione scaricabili, visitate il sito www.IDTechEx.com/PFAS.

 

Per l'intera gamma di ricerche di mercato sulla sostenibilità di IDTechEx, consultare il sito www.IDTechEx.com/Research/Sustainability.