In november erkende TIME Magazine een lijn van biologisch afbreekbare voedselverpakkingen, ontwikkeld door Zume en Solenis, als een van de top 200 uitvindingen voor 2022. De verpakking werd genomineerd in de categorie Duurzaamheid en werd door de redactie van TIME beoordeeld op een aantal belangrijke factoren, waaronder 'originaliteit, doeltreffendheid, ambitie en impact.'
Voor Solenis en Zume zijn de laatste twee factoren, ambitie en impact, de echt bepalende kenmerken van het project. Ambitie omdat het voor de twee bedrijven een gewaagde stap was om actief samen te werken om de toepassing van duurzame verpakkingen in de wereldwijde voedingsindustrie te versnellen. Impact omdat de nieuwe verpakking, gemaakt van plantenvezels, 100 procent PFAS-vrij is zonder afbreuk te doen aan de prestaties.
PFAS staat voor poly- en perfluoralkylstoffen. Ze worden in allerlei sectoren gebruikt, zoals lucht- en ruimtevaart, auto's, bouw en elektronica, om verschillende eindproducten bepaalde functionele voordelen te geven. Zo kunnen PFAS worden gebruikt om ervoor te zorgen dat voedsel niet aan kookgerei blijft plakken, om kleren en tapijten vlekbestendig te maken en om blusschuim te maken dat effectiever is.
In de wereldwijde voedingsindustrie gebruiken papier- en verpakkingsfabrikanten al tientallen jaren PFAS als vetafstotende middelen in fastfoodverpakkingen, magnetronpopcornzakken, kartonnen meeneemverpakkingen en zakken voor diervoeding, om te voorkomen dat olie en vet uit voedingsmiddelen door de verpakking lekken. Ze worden ook veel gebruikt in molded fiber verpakkingen zoals schelpen, eierschalen, deksels en voedseltrays. Hoewel ze zeer goed functioneel presteren in horecatoepassingen, worden ze streng gecontroleerd op gezondheids- en milieurisico's.
Volgens het National Institute of Environmental Health Science1 zijn er meerdere gezondheidseffecten geïdentificeerd die in verband worden gebracht met blootstelling aan PFAS en die worden ondersteund door verschillende wetenschappelijke onderzoeken. Er is bezorgdheid ontstaan over de gevolgen van PFAS voor de volksgezondheid, en wel om de volgende redenen:
- Ruime verspreiding. In onderzoeken wordt PFAS in het bloed en de urine van mensen aangetroffen. Wetenschappers willen weten of ze gezondheidsproblemen veroorzaken.
- Talloze blootstellingen. PFAS worden wereldwijd in honderden producten gebruikt, met veel mogelijkheden voor blootstelling van mensen.
- Groeiende aantallen. Er zijn meer dan 9000 PFAS geïdentificeerd.
- Afbreekbaarheid. PFAS blijven voor onbepaalde tijd in het milieu aanwezig. Onder wetenschappers staan ze daarom bekend als 'forever chemicals'
- Bioaccumulatie. Mensen kunnen op verschillende manieren in aanraking komen met diverse PFAS-chemicaliën. Na verloop van tijd kunnen mensen meer chemische stoffen binnenkrijgen dan ze uitscheiden, een proces dat leidt tot bioaccumulatie in het lichaam.
Reactie op touw zetten
Om het wijdverspreide gebruik van PFAS terug te dringen is een gecoördineerde reactie vereist. In de Verenigde Staten publiceerde het Environmental Protection Agency (EPA) in oktober 2021 de PFAS Strategic Roadmap om de schade en het risico van deze chemicaliën voor mens en milieu te verminderen. Als onderdeel van dat initiatief heeft de EPA vier gezondheidsadviezen voor drinkwater uitgegeven voor PFAS. Het agentschap kondigde ook aan dat het staten en gebieden uitnodigt om fondsen aan te vragen als onderdeel van de Bipartisan Infrastructure Law om PFAS en andere opkomende verontreinigingen in drinkwater aan te pakken.
Het doel van de overheidsregulering is om bedrijven in de particuliere sector aan te moedigen om hun eigen acties te ondernemen. Toen ze deze uitdaging aannamen, sloegen de teams van Zume en Solenis hun handen ineen om een oplossing te ontwikkelen voor molded fiber-verpakkingen die de juiste functionaliteit bieden en het gebruik van PFAS overbodig maken. Beide bedrijven zetten zich in voor een gedeelde visie: de ontwikkeling van goed presterende, kostenconcurrerende molded fiber-artikelen die PFAS-vrij zijn, en volledig recyclebaar, herpulpbaar en composteerbaar.
Elk bedrijf had zijn eigen sterke punten. Solenis is de toonaangevende leverancier van gespecialiseerde chemicaliën aan de papierindustrie en brengt tientallen jaren kennis van toepassingen in voor unieke verpakkingsuitdagingen. Zume brengt techniek, apparatuur en proceskennis in om producten te maken die functioneren als plastic maar gemaakt zijn van verschillende biomassabronnen. Deze sterke punten sloten perfect op elkaar aan en de resulterende projectteams werkten nauw samen om de PFAS-vrije oplossing te innoveren en te ontwikkelen. Het leiderschap van beide bedrijven speelde ook een belangrijke rol en creëerde een ondersteunende omgeving om gezamenlijke input en resultaten en snelle iteratie mogelijk te maken.
Tijdens de samenwerking heeft het team meerdere kritieke parameters geïdentificeerd en geoptimaliseerd, waaronder:
- Type vezel en verfijning
- Chemische sequentie en dosering
- Witwater anionic trash en retentie
- Thermovormdruk
- Onderdeelvorming en onderdeelontwerp
Duurzame oplossing uit succesvolle samenwerking
Het resultaat van de samenwerking was een uitgebreide lijn PFAS-vrije verpakkingen, gemaakt van hergebruikte natuurlijke materialen, die geschikt zijn voor verschillende toepassingen in de horeca, zoals saladeschalen en trays. Belangrijk is dat al deze producten het volgende leveren:
- Aangetoonde prestaties bij gebruik van een verscheidenheid aan hout en niet-houtgrondstoffen, waaronder landbouwafval
- Uitstekend bestand tegen waterindringing
- Hete olie vasthouden — 60 minuten bij 60°C
- Kostenconcurrentie in vergelijking met PFAS-toepassingen
- Naleven van wettelijke normen voor contact met voedingsmiddelen (FDA, BfR) en normen voor composteerbaarheid (BPI) en herpulpbaarheid
Dankzij dit succes zetten Zume en Solenis hun samenwerking voort om oplossingen te ontwikkelen voor houdbare voedselverpakkingen zonder plastic en schuim. Veel van deze beoogde toepassingen hebben eisen voor eindgebruik die een uitdaging vormen voor niet-kunststofverpakkingen, maar de ontwikkelingsteams boeken elke dag vooruitgang.
Solenis is zeer toegewijd aan het ontwikkelen en leveren van duurzame barrièreoplossingen voor de papierindustrie, maar geen enkel bedrijf kan dat alleen. Wij geloven dat innovatie wordt versneld door de juiste applicaties te kiezen, de juiste samenwerkingspartners te vinden en een omgeving met veel vertrouwen te creëren voor de werkende teams. Als deze factoren samenkomen, kan een baanbrekende uitvinding worden ontwikkeld die in de woorden van TIME Magazine 'verandert hoe we leven, werken, spelen en denken over wat mogelijk is.'
Bronvermeldingen
- Perfluoralkyl- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) (nih.gov).