Nieuwe generatie soepstazakken recycleerbaar dankzij monomateriaal

De huidige soepverpakkingen bestaan uit een complex laminaat van PET, aluminiumfolie en polypropyleen (PP). Deze combinatie zorgt voor sterkte, houdbaarheid en een uitstekende zuurstofbarrière. De constructie voorkomt dat zuurstof, vocht en licht de soep beïnvloeden. Het nadeel van dit laminaat is echter dat het niet recycleerbaar is. De lagen kunnen niet worden gescheiden voor recycling en evenmin gezamenlijk worden omgesmolten. Daardoor belanden gebruikte zakken doorgaans in verbrandingsovens, iets dat steeds meer onder druk komt te staan door nieuwe Europese regelgeving, zoals de PPWR (Packaging and Packaging Waste Regulation).

De uitdaging voor producenten is daarom om een monomateriaal te ontwikkelen dat volledig recycleerbaar is en voldoet aan hoge eisen zoals sterilisatie op 127 graden Celsius, valbestendigheid vanaf 80 centimeter hoogte en een minimale houdbaarheid van 18 maanden.

Ontwikkeling van monomateriaal

In het ontwikkelproces zijn twee materialen getest: PET en PP. PET bleek echter problematisch vanwege de slechte sealbaarheid van het materiaal. Daarom richtte het onderzoek zich uiteindelijk vooral op PP. Verschillende bedrijven en kennisinstellingen, waaronder soepproducent Four Seasons Food, Greenyard Prepared, SABIC, Oerlemans Plastics, TNO Brightlands Materials Centre en Zuyd Hogeschool, werkten nauw samen om een geschikte PP-variant te ontwikkelen. Plato product consultants heeft deels het projectmanagement uitgevoerd en waar nodig kennis ingebracht.

Nieuwe materiaalcombinaties

Een belangrijke uitdaging bij het ontwikkelen van recyclebare PP-stazakken was het vinden van een geschikte zuurstofbarrière zonder gebruik te maken van aluminiumfolie. Hiervoor werd gekozen voor een anorganische coating. Deze coating biedt een goede zuurstofbarrière en is bovendien geschikt voor recyclingprocessen volgens de richtlijnen van RecyClass.
Daarnaast ontwikkelde SABIC een speciale hittebestendige PP-folie voor de buitenlaag van de zak die niet smelt bij contact met de sealbeitel. Na het afvullen van de zakken moet de gesealde folie temperaturen doorstaan tot 127°C, wat noodzakelijk is voor het sterilisatieproces (retortproces). Oerlemans produceerde voor de binnenzijde een speciale PP-folie die eenvoudig en effectief geseald kan worden, zonder dat de hittebestendige PP buitenzijde beschadigd raakt.

Uitdagingen in het ontwikkelingsproces

Tijdens het ontwikkelingsproces kwamen enkele uitdagingen naar voren. Een belangrijke uitdaging was het sealproces, vooral bij de bodem waar meerdere lagen materiaal overlappen. Dit proces bleek kritisch voor de sterkte van de zakken. Roland ten Klooster van Plato product consultants licht toe: ‘Er zat veel tijdsdruk op het project waardoor de producent van de zakken niet in staat was de meest optimale sealcondities te bepalen. Ze hebben aangegeven dat waarschijnlijk met ultrasoon sealen de bodemseals beter zouden zijn.’
Aike Wypkema, project manager bij TNO Brightlands Materials Center, bevestigt: ‘Voor de productie van de zak zal ultrasoon sealen waarschijnlijk betere resultaten geven. De soepproducenten hebben beide technieken toegepast met goede resultaten.’
Valtesten en sterilisatietesten leverden wisselende resultaten op. De bodemseal bleek gevoelig voor beschadiging, waardoor in sommige gevallen de zak minder goed rechtop bleef staan. Dit was vooral visueel minder aantrekkelijk, hoewel het niet leidde tot lekkage.
Wat betreft bedrukking en inkten is er volgens Ten Klooster ‘uitgegaan van de RecyClass richtlijnen. Een bepaald percentage van het oppervlak van de verpakking mag bedrukbaar zijn, dit moet later in het grafisch ontwerp worden opgepakt.’

Positieve resultaten

Ondanks deze uitdagingen waren er duidelijke positieve resultaten. Uit testen bleek dat de ontwikkelde zakken aan de belangrijkste eisen voldeden. De zuurstofbarrière lag met een gemeten waarde van 0,4 cm³ per dag per m² ruim onder de gestelde norm van 0,7 cm³. Ook het sealproces, hoewel verbeterpunten nodig waren, voldeed grotendeels aan visuele inspecties en basistests.

Daarnaast doorstonden de zakken het kritische retortproces van twee uur bij 127°C grotendeels goed, hoewel bij sommige producten lichte problemen zichtbaar waren met kleurstof die in de seal doordrong. Ook voldeden ze aan de valtest vanaf 80 cm, zij het dat de bodemseals verbeterd moeten worden.

De kostprijsberekening van het nieuwe recyclebare materiaal gaf ook een positief beeld. ‘Op basis van een zeer gedetailleerde kostenberekening is de verwachting dat de kosten van de stazakken in dezelfde orde grootte liggen als de huidige zakken,’ aldus Paul van den Heuvel, programma manager Circulaire Verpakkingen bij TNO Brightlands Materials Center. ‘In het begin zullen kosten hoger zijn door startup series, maar het voordeel is een sterke marketing claim die gevoerd kan worden.’

Toekomstperspectief

Het ontwikkelde PP-laminaat biedt een realistische en haalbare optie om traditionele soepstazakken te vervangen door een volledig recycleerbaar alternatief. Er zijn nog verbeterstappen nodig, met name in het optimaliseren van het sealproces, maar de basis is gelegd.

Wypkema is optimistisch over de tijdlijn: ‘Technisch zijn de problemen op te lossen, het hangt af van de inspanningen die bedrijven verrichten en de prioriteit die eraan gegeven wordt. Één jaar, anderhalf jaar, acht ik mogelijk.’

Wat betreft consumentenacceptatie merkt Wypkema op: ‘De consument zal geen verschil zien of merken dus communicatie moet dit duidelijk maken. En in de eisen is meegenomen dat de verpakking minimaal hetzelfde functioneert voor de consument als de huidige.’

Andere toepassingen recyclebare stazak

Van den Heuvel ziet bredere toepassingsmogelijkheden voor de circulaire stazak: ‘Dit concept is geschikt voor alle stazakken met zuurstofgevoelige producten zoals; babyvoeding (poeders), noten, koffie maar vooral producten die in een retort proces gaan. Dat zijn bijvoorbeeld maaltijden, groente, diervoeding.’

Deze ontwikkeling sluit goed aan bij de Europese ambities om verpakkingsmaterialen duurzamer en beter recycleerbaar te maken. Met verdere optimalisatie kan de circulaire stazak binnenkort op grote schaal geïntroduceerd worden, waarmee een aanzienlijke stap gezet wordt richting duurzamere soepverpakkingen.