劉弘仁 / 工研院材化所
全世界的軟性包裝市場正以每年3.3%的速度成長，預計到2024年將會達到2,690億美元的規模。德國杜塞道夫國際包裝展(INTERPACK)名聲享譽全球，是世界上規模最大、最具影響力的包裝展，對於包裝技術和相關加工行業提供創新產品、技術解決方案及交易媒合平台。上期2020年因新冠疫情停辦，今年於5/4-10日在德國Messe düsseldorf展場舉行(圖一)。本次共有來自156個國家，總計約143,000位參展者到現場觀賞，參與共2,807個參展商之創新包裝產品發表。本文將針對此次大展，篩選與高分子新材料循環經濟發展動向趨勢相關之重點特色資訊做一扼要介紹，期能對相關業界有所助益。
單一化材料技術趨勢 — 單一材料
在本次展會中，主要的議題趨勢落在回收、減碳、再利用及環保議題，而在循環再利用議題上，材料的單一化為各家廠商爭先嶄露技術實力的方向。因為塑膠在我們的日常生活中是不可或缺的，而海洋塑膠問題引發了全球範圍內“去塑膠化”的劇烈議題，也迫使政府和企業制定了減塑目標。然而，如果直接消滅塑膠，生活將會變得極度不便，且沒有好的替代品，所以現在必須在“塑膠世界”和“可持續發展社會”之間取得平衡。為什麼同樣“塑膠”製造的塑膠瓶可以回收再利用，而軟包裝卻不能同樣回收利用呢？主要原因之一是許多軟包裝產品由多種材料組成，每種材料都有不同的用途，回收時很難分開。單一薄膜具備阻隔性等功能，通過混合多種材料來提高內容物的保存性。由單一材料製成的包裝被認為更容易回收，因為每種材料不需要分開回收。
所謂的單一化材料，以歐洲CEFLEX組織的定義為在材料中，單一成分的比例須達到超過90wt%的重量占比，到2030年，歐盟範圍內的所有塑膠包裝都必須可回收或可重複使用。由單一材料製成的軟包裝已成為實現這一目標的一種方式。以下介紹重點公司對於單一化材料之技術力及成果展現。
1. Aegis Packaging
新加坡商Aegis Packaging展出特有的O2X配方阻氣層技術(圖二及圖三)，透過特殊配方塗佈於PE材料上(厚度小於3 μm)，可達成WVTR<5 g/m2/atm，OTR<5 cc/m2/atm的超高阻氣特性，對於單一化PE包裝材料所欠缺的阻氧特性可適當補足，高阻隔塗層可延長產品的保質期，且這種屏障功能可雙向發揮作用，使氧氣和污染物遠離食物，同時鎖住內部的香氣和新鮮度。
圖二、O2X高阻隔塗層應用於單一化材料
2. TOPPAN
日商TOPPAN揭露了它們針對單一化包材的高阻隔塗層技術，且可應用在全PE包材(圖四)、全PP包材、全PET包材，甚至是全紙類包裝。GL-BARRIER係由基材薄膜(PET、PP、PE 或PA)與阻隔塗層和無機氣相沉積阻隔層(氧化鋁或二氧化矽)積層而成(圖五及圖六)之高阻氣產品。且由於不含金屬，不導電，可用於各種微波包裝類型，能藉由金屬探測檢測異物污染，並符合目前可視化包裝之趨勢。加上溫度或濕度幾乎不太影響性能，使其適用於廣泛用途，即使在高濕度環境中長期使用也不會降解，而高耐久阻隔層能耐反覆彎曲或蒸煮加工等使用模式，為次世代環保包裝。
圖六、GL-Barrier系列之高阻隔性
3. ITP
英國ITP公司的產品系列PackRevolution，主要發表了由單層阻隔PE組成的可回收膜RecyBariflex® (Mono-PE，如圖七)，利用少量的EVOH做中間層(<5 wt%)使PE具備高阻隔性，取代傳統PET/PE、PE/PA/EVOH/PA/PP和BOPP/PE等多層結構包材，具有出色的耐高溫性，且在內層兼具低密封初始溫度，並有出色的印刷適性，常被作為小袋、自立袋和托盤頂部(Top for Trays)，可應用於肉類、魚類或醃製品等(Recybariflex®已獲得Cyclos Institute之包裝可回收性認證)。
圖七、ITP Recybariflex®產品應用
6. SUMITOMO
日商SUMITOMO(住友化學)展出了新的單一化藥用包裝材料PTP (Pharmaceutical Products Packaging Materials)，利用增厚一倍的PP Top Lid(約50 μm)跟PP Based Bottom Film去組合成單一化材質的藥品包裝，取代傳統的AL(約20 μm)+PVC/PVDC/PCTFE的組合，這種新型態的組合移除了鹵素(傳統PVC/PVDC會有氯的健康疑慮)及鋁，對於健康及環保回收方面都有長足的進步。另外，展出了取代傳統Ny/Ny/PE之三層PE/PE/PE單一化材質三層結構之包材，可用於藥品包裝，具備良好的沖壓成型性，以及將傳統PP/Ny/PE以PE/PE/EVOH/PE/peel取代，阻隔性優良，可用於肉品包裝。其餘規格物性請見圖十一。
圖十一、住友化學之單一材質包裝應用於藥品及食品
7. Gualapack
義大利Gualapack此次展出Pouch5®可回收全PP自立袋(圖十二)，本身設計不含鋁，但仍具備高水氧阻隔能力，所以適用於熱灌注(Hot-Filling)及滅菌產品(Pasteurization)，且已通過歐盟及FDA批准，該自立袋可與剛性PP及積層袋上噴嘴、蓋子一起回收，Pouch5®回收塑膠可占比到25%以上，並獲得了HTP_CYCLOS 認證，可回收性得分98%。從圖十三中可看出，玻璃罐裝咖啡粉瓶身達413 g，蓋子19 g，內容物卻僅200 g，其Packaging/Product比例達2.17，而換成Pouch僅12.3 g就可盛裝170 g的咖啡粉，其P/P比例降至0.07，差異可達30倍 ---以上為部分節錄內容，完整資料請見下方附檔。
圖十三、Gualapack展出之輕量化的環保包裝袋