田野上的日落

2023 年 3 月

罐装容器涂料:开启可持续包装的未来

宣伟的一份白皮书

1. 概述

在朝着更加可持续的经济和生活方式过渡的过程中,所有企业都可以尽一己之力。宣伟包装涂料(宣伟)坚持不懈地创新及追求产品卓越和可持续技术,为实现这一目标贡献自己的力量。

目前世界各国政府均力求实现宏伟的气候目标,而行业推动这一转变至关重要。行业应利用创新能力、丰富的专业技术知识和对市场动态的洞察,开发可持续的产品和解决方案,为保护我们生活的环境和社会贡献力量,造福当代和子孙后代。

虽然我们可能不会经常停下来思考包装和保存食品、饮料和日常家用产品的方式,但包装在我们的日常生活中起着至关重要的作用。包装确保延长食品保鲜时间,减少全球食物浪费,并支持世界各地的货物运输。

然而,正如联合国环境规划署所认识到的那样,由于处置和回收做法不佳,部分类型的包装废弃物已成为普遍存在的全球环境挑战。1这是每个人(包括政府、组织和个人)都必须抓紧解决的全球性问题。

《欧洲绿色协议》和《循环经济行动计划》所载的宏伟目标为全面审视使用、再利用和回收包装的方式奠定了基础。拟议的《包装和包装废弃物条例》(PPWR) 中提出在欧洲实现可持续包装供应链这一使命的新发展。

在各种各样的可用包装类型中,金属罐经受住了时间的考验,仍然是市场青睐的高效和可持续的选择。金属包装是全球供应链必不可少的组成部分,因为可确保人们获得实惠、安全和耐久的食品和饮料而备受依赖。据估计,欧洲人每年使用多达 500 亿个罐装容器来包装水、软饮料、酒类和啤酒等产品。2铝罐可以无限回收,因此成为理想的包装解决方案。全球超过 70% 的铝罐被回收利用,铝罐因此成为地球上回收利用最多的包装类型之一。3据估计,平均每分钟就有 113,200 个铝罐得到回收。3

若不使用专业罐涂料技术,金属罐的可持续性效益就不可能实现。金属罐涂有一层薄薄的涂料,以保护罐装容器的完整性,这层涂料使金属罐能够容纳食品或饮料。如果没有涂料,罐装容器容易受到被包装产品变质和/或金属腐蚀的影响。罐涂料通常经过特殊配制,以确保与数百种不同的产品要求兼容,并且不影响罐装容器的回收能力。

时至今日,罐涂料已经发生了很大的变化,然而,罐涂料的用途和重要性依然不变。4虽然金属包装是包装行业实现可持续发展的解决方案,但如果不使用罐涂料,使用金属来包装货物就无法成功。因此,若要让罐装容器作为一种可持续的解决方案成功发挥作用,就需要宣伟等罐涂料制造商不断创新,开发罐涂料技术,以保护食品和饮料产品的质量和完整性。这些创新的罐涂料可以确保食品安全,延长保质期,并减少食品变质和浪费。


作为罐涂料解决方案领域的创新者,宣伟不断推动罐涂料领域的创新,助力满足未来严格的包装要求。

一名儿童拿着压扁的饮料罐站在绿色的草地上

全球超过 70% 的铝罐均会得到回收。

2. 欧洲金属包装的未来

欧盟 (EU) 的政策制定者和法规机构发出了明确的信号,即行业必须为迈向无包装废弃物的未来而加快步伐。2022 年年底,欧盟委员会提出了 PPWR 提案,这是一项雄心勃勃的立法,力求通过鼓励再利用和回收,到 2040 年显著减少欧洲的包装废弃物。欧盟立法机构正在努力于 2024 年年初完成立法。

PPWR 将为欧盟国家设定整体包装和每种包装材料的回收目标,包括用于生产罐装容器的金属。根据欧盟委员会的提案,欧盟成员国到 2030 年必须使所有包装废弃物减少 5%,到 2035 年减少 10%,到 2040 年减少 15%。到 2030 年,欧盟国家需要确保至少 60% 的铝包装得到回收,而且在接下来的几十年里可能设定更加宏伟的目标,最终到 2050 年实现欧洲经济气候中立这一整体目标。

幸运的是,金属包装是高度可回收的,可作为包装行业的成功案例研究,因为金属包装能够适应欧盟委员会设定的目标。根据欧洲金属包装组织 (Metal Packaging Europe) 的数据,2019 年欧盟铝罐的总体回收率达到了创纪录的 76.1%,而钢罐的回收率达到了 84% 的全新水平。5铝是用于制造饮料罐的主要金属,可无限回收,且不会损失其特性,这使其成为一个对品牌和零售商极具吸引力的选择。虽然回收系统因国家/地区而异,但回收铝罐的流程成熟而完善。据估计,用过的罐装容器可以在短短两个月内变成新罐。对于塑料瓶和玻璃瓶等替代品,使用过的材料在加工过程中会失去关键性能,并且通常必须进行降级回收,因此,回收的材料质量较低,结构强度不如原始产品。

回收铝的过程高度节能,铝罐在能源利用方面的性能优于 PET 和玻璃(见图 1)。6因此,回收包装中的铝对环境产生的总体影响小于其他形式的包装,这有助于各家公司实现《巴黎协定》规定的减排目标。7相较于使用原材料生产铝,回收铝可节省 95% 的能源,这为品牌、消费者、罐装容器制造商和零售商提供了重要的动力,可确保使用过的包装得到回收。如今欧洲能源成本居高不下,因此回收铝格外有吸引力。8

可持续性和性能效益是饮料生产商转向金属包装的核心动力,越来越多的品牌所有者选择罐装容器而非其替代品。

显示回收率的图表,铝 = 71%,玻璃 = 34%,PET = 40%
把饮料罐扔进回收容器


金属包装是高度可回收的,可作为包装行业的成功案例研究,因为金属包装能够适应欧盟委员会设定的目标。

3. 罐涂料在实现可持续包装中的作用

在欧盟,每年产生近 5,700 万吨的食物垃圾,其市场价值估计达到 1,300 亿欧元(约合 1,410 亿美元)。9Feedback EU 组织近期的一份报告发现,欧盟浪费的食物超过其进口的食物,这一事实凸显了适用于食品保存的可持续解决方案的重要性。面临高居不下的食品价格和生活成本危机,这一需求尤其紧迫。10

根据罐制造商协会的研究,食物浪费的主要原因之一是食物的保存和储存不足。11罐装容器可保证食品的安全性、品质和营养,并令其保质期长达数年。罐涂料使罐装食品成为可能,它在产品和罐装容器之间提供保护屏障。对于消费者来说,罐涂料可确保罐装食品在购买后可以长期安全储存,而对于生产者来说,使用罐涂料就意味着可以全年出口食品,在使用经济实惠和可持续的轻质包装的同时,保持食品味道、质地和颜色不变。

同样的特性使罐装容器成为备受饮料市场青睐的包装解决方案。目前 75% 的新饮料都采用罐装,罐涂料技术助力品牌减少对塑料包装的依赖,并转而使用金属包装,从而提高产品系列的可回收性和可持续性。12

为了满足消费者的需求和品牌所有者的包装要求,已经开发的罐涂料技术多不胜数。常见的罐涂料技术包括环氧树脂、聚酯或丙烯酸基。长期以来,环氧树脂涂料一直是金属包装行业大多数企业的优越技术选择,这得益于这种涂料的成本竞争力、稳健的应用和制造性能,以及出色的抗腐蚀性和风味保存性能。在饮料罐市场尤其如此。环氧树脂涂料为具有挑战性的饮料类型提供卓越性能,例如,苏打水、葡萄酒、高酒精含量的产品和气泡水。

4. 开发下一代罐涂料

近年来,罐涂料行业面临着开发新技术的挑战。这些新技术既要实现传统环氧树脂的高性能,还要不含双酚 A (BPA),而双酚 A 是大多数环氧树脂涂料技术中使用的关键单体。

欧洲食品安全局正在审议一项提案,该提案旨在限制双酚 A 基型产品在食品接触材料中的使用,为整个欧洲从传统环氧树脂涂料转向更新的技术奠定基础。

对金属包装行业而言,这一转变带来了挑战。替代技术不能提供与环氧树脂相同的性能水平,而且直到最近,市场上还没有不含双酚 A 型环氧树脂产品。品牌所有者已经习惯了双酚 A 基涂料提供的高性能,并且在使用第一代替代品时常常遇到困难,例如,基于丙烯酸技术和聚酯技术的替代品。

为了克服这些挑战,宣伟花费了十多年的时间来促使生产者改用不含双酚 A 涂料。这种涂料具有与传统环氧树脂涂料一样的性能,相关解决方案具有以下特性:

  • 具有环氧树脂技术的相同性能优势,但不使用双酚 A
  • 设计定位是一种安全的技术,可用作食品接触材料
  • 提供出众的金属应用、制罐特性和产品保护
  • 安全性在全球范围内均得到认可,针对预期用途安全无虞,并且是符合食品和饮料、家用产品和个人护理用品行业的包装要求的长期解决方案
  • 提供通用的解决方案,品牌无需为其包装产品采用多种涂料技术
食品和饮料罐


宣伟十多年来一直致力于推动向不含双酚 A 涂料的转变。

5. 宣伟 VALPURE® V70

为了应对这些挑战,valPure® V70 应运而生。valPure® V70 是一种新颖的不含双酚 A 型环氧树脂涂料技术,旨在提供与环氧树脂涂料相同的达到行业标准的性能,在不使用双酚 A 的情况下提供出色的金属应用和罐制造性能以及包装产品保护。经过十多年的研发,宣伟的 valPure® V70 不含双酚 A 涂料被全球公认为安全有效的罐涂料解决方案,可供品牌用作长期解决方案,以满足其在食品和饮料、家用产品和个人护理用品等行业的包装要求。

为了开发下一代不含双酚 A 型环氧树脂技术并将其推向市场,宣伟意识到,必须将专业技术知识与尖端技术相结合,以开发出可被视为包装行业长期解决方案的产品。此外,宣伟还需要建立信任,并与广泛的利益相关者合作,以证明这种涂料技术的性能、安全性和可靠性。

为了实现这一目标,宣伟采用以临床前药物安全性评估为模板的安全设计 (Safety by Design) 方法,开发了一种全新的涂料技术。该技术侧重于材料的早期筛选以符合法规要求。安全设计 (Safety by Design) 方法是一种材料选择流程,旨在确保新涂料技术的长期适用性和安全性。此外,该流程有助于确保所开发的产品经得起未来几十年严格科学标准的考验。该协议考虑到当前和新兴的法规要求、消费者和品牌所有者的偏好,以及先进的测试,以确保 valPure® V70 被视为长期包装解决方案。作为产品开发流程的一部分,宣伟公开与非政府组织、独立实验室、毒理学家和大学合作,以确保 valPure® V70 得到独立第三方审查,从而证明它可安全地用于预期用途,可减少对环境的影响,并适合用作食品接触材料。

 

安全设计 (Safety by Design) 漏斗从顶部开始,依次完成产品开发构思、材料调查流程、监测需要关注的化学物质、内分泌活动、测试、毒理学测试、迁移分析、国际食品接触和化学品目录法规批准,使材料的设计充分实现安全性。安全设计 (Safety by Design) 是一项包装涂料产品开发协议,其中包括为达到法规和环境合规性而采用的严格产品测试,可确保所开发的产品经得起严格科学标准的长期考验
valPure 不含双酚 A 技术用于轻金属包装徽标

在整个开发过程中,宣伟需要找到一种既能保持传统环氧树脂的性能优势,又不使用双酚 A 的物质。我们将 TMBPF(开发 valPure® V70 的带动反应物质)确定为罐涂料中双酚 A 的合适替代品。除了法规机构规定的测试外,宣伟还委托其他机构执行了 20 多项独立评估和测试,以确定 TMBPF 对人类健康和环境的潜在影响。这些广泛的测试证明,TMBPF 是一种得到广泛研究的食品接触物质,而 valPure V70 已被批准在世界各地(包括欧洲)用于食品接触应用。

valPure® V70 提供具有卓越应用、制造和包装性能的高性能创新解决方案,解决了涂料制造商面临的许多挑战。作为为数不多被批准用于食品接触应用的不含双酚 A 型环氧树脂涂料,宣伟的 valPure® V70 产品线助力罐制造商转换到不含双酚 A 的产品,无需对其制造设备和工艺进行大修。valPure® V70 技术为世界上可持续性较高的包装形式之一提供长期解决方案,为建设完全循环利用经济的宏伟目标做出了重大贡献,而且 valPure® V70 已被证明对消费后回收铝有显著的作用。据估计,铝罐含有超过 90% 的回收成份,而 valPure® V70 在所有类型的罐装容器中均可展现出色性能。

如今,valPure® V70 已成为罐制造商和品牌所有者的理想解决方案,并被用于食品和饮料、家用产品和个人护理产品等行业的数十亿个罐装容器。为了履行其不断改进技术的承诺,宣伟与 Cradle to Cradle 研究所合作,对 valPure® V70 的安全性开展独立评估。13Cradle to Cradle 材料健康证书认可避免使用有害化学物质和有毒材料的产品。

valPure® V70 是为数不多的不含双酚 A 型环氧树脂涂料技术之一,也是率先获得 Platinum 认证的罐涂料,该认证是对产品在设计和制造过程中坚持严格标准的认可。

valPure® V70 斩获和入围众多奖项,包括

  • SEAL 国际环保大奖的“可持续创新奖”——表彰宣伟在为包装行业的可持续未来铺平道路方面发挥的独特作用
  • 全球卓越奖的“年度最佳产品”银奖——表彰宣伟对环境产生的积极影响
  • 入围享誉全球的 Edie 可持续发展奖的“年度产品创新”奖——入选理由是对行业内的环保和可持续发展改进做出的巨大贡献

valPure® V70 旨在满足食品接触材料方面的全球严格法规要求,通过扎实的开发和安全测试协议来获得国际法规机构的批准。valPure® V70 经过测试,可确保符合世界各地的合规要求,并在欧洲、美国、加拿大、中国和日本被批准用于食品、饮料、化妆品和个人护理产品。

valPure® V70 的开发证明了宣伟对可持续发展的不懈追求,确保宣伟的产品在整个生命周期内有助于确保安全性和可持续性。

Cradle to Cradle Certified 徽标

 

 

 

GreenScreen Certified 徽标

6. 案例研究:VALPURE® V70 如何支持转向可持续包装

铝罐要充当一个可持续的解决方案,就需要罐涂料来保护罐本身和内含产品的质量和完整性。

valPure® V70 有望推动食品和饮料、家用产品和个人护理产品等行业的重大变革,这些行业开始青睐铝罐等可持续性更高的包装形式,而不是塑料和玻璃等其他包装类型。

近期的研究表明,大约 85% 的消费者在作出购买决定时会考虑可持续性,他们特别关心包装,超过一半的消费者表示包装必须是环保的。14

近期改用铝制包装的成功案例之一是罐装水行业,全球化公司开始对旗下部分水品牌采用铝罐包装。自 2018 年以来,欧洲的乐购等超市就开始提供罐装水。Bidfood 和 Brakes 等英国规模名列前茅的食品和饮料批发商也选择了罐装水,以响应零售商和顾客对减少塑料包装的需求。15欧洲金属包装组织称,调味水和矿泉水市场是世界上增长速度靠前的市场之一,目前全球价值超过 500 亿欧元。16

罐装水一直与可持续发展倡议和品牌联系在一起,例如,英国品牌 Dash 就选择使用罐装容器来包装以外形不佳的水果调味的水,这种水果通常会被超市扔掉。CannedWater4kids (CW4K) 是一家总部位于美国的非营利组织,其宗旨是确保全球所有儿童都能获得安全的饮用水。该组织通过销售铝瓶和铝罐饮用水来为其倡议筹措资金。17

valPure® V70 已完全投入商业使用,适合用于包装一些极具挑战性的饮料类型,包括罐装水、苏打水、葡萄酒、酒精饮料和气泡水。虽然罐装水可能看起来不具有革命性,但它是一种极具包装技术挑战性的饮料。这是因为罐装水不像其他饮料那样含有高浓度的糖和调味剂,因而其味道是中性的。这意味着水的味道特征很容易受到某些罐涂料配方的影响。用于罐装水的涂料需要限制可能影响水的味道特征的物质从涂料迁移至水,这一点至关重要。从历史上看,双酚 A 型环氧树脂涂料一直是保存罐装水的优势涂料,因为环氧树脂涂料具有稳健的感官性能。

宣伟与客户密切合作,测试了一系列不同的涂料配方,以成功地使用金属包装来包装水。valPure® V70 这一环氧树脂技术在用作罐装水涂料时性能优越,有力地支持着这一前景光明的包装领域的发展。

在饮料行业种类繁多的品牌和子行业中,另一个关键参与者在向可持续包装过渡的过程中也面临许多挑战,那就是葡萄酒行业。

传统上,葡萄酒行业青睐玻璃瓶。近期的一项研究表明,与葡萄酒生产有关的温室气体排放中,有相当大的比例来自装瓶环节。18随着葡萄酒行业试图减少碳足迹,该行业一半的温室气体排放可归因于玻璃瓶的制造和运输,因为此类玻璃瓶是在能源密集型熔炉中生产。19

对于需要在酒窖中长时间陈酿的惰性葡萄酒而言,玻璃依然是实用性极高的包装。然而,对于 95% 在购买后数个月内就饮用完的葡萄酒来说,玻璃瓶的实用性日益降低,而且许多葡萄酒生产商报告说玻璃瓶短缺。20 然而,一些业内人士对罐装容器仍然持怀疑态度,一些葡萄酒专家声称,饮用罐装葡萄酒可能会降低葡萄酒的质量和香气。

尽管存在这些担忧,葡萄酒行业越来越多地考虑将金属包装作为一种可行的替代方案,罐装容器因其可持续发展的益处而受到重视。据估计,到 2028 年,全球罐装葡萄酒市场的价值将超过 5.25 亿欧元(约合 5.7 亿美元),年均增长率达到 13%。20

虽然从技术上来说,玻璃是高度可回收的,但在美国,只有 31% 的玻璃得到回收。然而,铝得到了广泛回收,几乎 75% 已经生产的铝至今仍在使用。21

为该行业生产此类罐装容器的效率也显著提高,人们以 3 只 25cl 的铝罐取代了传统的 75cl 酒瓶,从而减少了 79% 的碳排放。22此外,据《金融时报》报道,瑞典政府的酒类零售连锁店 Systembolaget 的一项调查显示,罐装容器的“回收效率是瓶子的 28 倍”。罐装葡萄酒体积更小,重量更轻,更耐用,而且更容易储存和回收。22

然而,葡萄酒行业要成功过渡到金属包装,就需要对罐涂料技术进行创新,以保护产品,支持保质期,并且不影响葡萄酒的味道或质量。保持罐装葡萄酒的质量具有挑战性,因为许多葡萄酒的酸性很高,会降解罐内部的涂料。这可能会导致罐腐蚀,从而对葡萄酒的风味产生不利影响。涂料也需要适当的柔韧性,以避免在罐密封期间开裂。涂料中的裂缝会导致铝暴露,铝会与葡萄酒中的亚硫酸盐防腐剂发生反应,形成硫化氢,而硫化氢会产生一种非常难闻的气味。因此,就适合保护罐装葡萄酒的涂料而言,这种涂料必须能够在葡萄酒和铝罐之间提供强大的屏障,并且在密封过程中具有足够的柔韧性来保持完整。valPure® V70 已被证明具有优异的阻隔性和柔韧性。这些特性的结合使得 valPure® V70 对罐装葡萄酒非常有效。

确实,金属包装要成功地成为食品和饮料行业的可持续解决方案,创新的罐涂料对于保持此类罐装容器及其所含产品的完整性至关重要。valPure® V70 的开发带来了不含双酚 A 的环氧树脂技术,为葡萄酒和水/饮料行业增加使用金属包装提供大力支持。

描述 valpure 70 技术及其可用于饮料、食品和个人护理容器的领域的图表

7. 结论

金属罐对于支持欧洲的可持续包装供应链至关重要。罐装食品受到品牌所有者和零售商的重视,它们可保证食品的安全性和品质,并实现长达数年的保质期,从而大大减少食品浪费。此外,金属包装是食品和饮料、家用产品及个人护理产品等行业实现循环利用的关键包装类型。欧洲每年共生产 980 亿件金属包装,用于食品和饮料、健康和美容、家用产品和工业市场,占欧洲包装市场的 15%。23

然而,如果没有创新的罐涂料技术,金属包装和铝罐无法带来这些益处。罐涂料技术可以保护罐装容器的完整性,同时为产品提供保护屏障。宣伟等罐涂料制造商不断创造出全新的涂料解决方案,以服务希望优先选择金属包装的品牌所有者,助力他们实现宏伟的目标。

宣伟的 valPure® V70 不含双酚 A 型环氧树脂技术证明了宣伟开发创新、安全和可持续涂料技术的动力。valPure® V70 技术的性能等同于达到行业标准的环氧树脂涂料,可实现出色的应用、罐制造性能和产品保护。宣伟的 valPure® V70 为可持续包装和循环经济的未来提供长期解决方案。

随着欧盟努力实现《欧洲绿色协议》和《循环经济行动计划》中所载的宏伟目标,政策制定者和法规机构继续推动可持续包装行业的优先发展。在这个过程中,宣伟仍将是重要的合作伙伴。宣伟将持续创新,以确保其罐涂料技术能够满足欧洲未来的可持续包装要求,并为欧洲实现全面循环经济提供有力的支持。

三罐水

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录

  1. https://www.unep.org/plastic-pollution#:~:text=Plastic%20pollution%20can%20alter%20habitats,t%20exist%20in%20a%20vacuum
  2. https://www.cantechonline.com/news/28082/research-forecasts-europe-metal-cans-market-Growth/#:~:text=Europeans%20use%20up%20to%2050,drinks%2C%20and%20alcohol%2Fbeer
  3. https://thinkcans.net/aluminium/10-aluminium-facts
  4. https://thinkcans.net/aluminium/10-aluminium-facts
  5. https://www.metalpackagingeurope.org/article/metal-packaging-reducing-waste
  6. https://international-aluminium.org/wp-content/uploads/2022/02/Aluminium-vs-glass-and-plastic-FINAL-Information-Sheet-1.pdf
  7. https://www.waste360.com/aluminum/why-aluminum-packaging-use-rise-part-2
  8. https://thinkcans.net/aluminium/10-aluminium-facts
  9. https://food.ec.europa.eu/safety/food-waste_en
  10. https://eeb.org/eu-wastes-more-food-than-it-imports-says-new-report/
  11. https://www.cancentral.com/sites/cancentral.com/files/public-documents/CMI_OnePager_10Reasons_Metal%20Cans%202022.pdf
  12. https://www.coatingsworld.com/issues/2022-04-01/view_features/passing-the-baton-from-plastic-to-metal-packaging/
  13. https://c2ccertified.org/the-standard
  14. https://www.waste360.com/aluminum/why-aluminum-packaging-use-rise-part-1
  15. https://packagingeurope.com/tesco-invests-in-canned-water/4444.article
  16. https://www.metalpackagingeurope.org/article/premium-flavoured-mineral-waters-yes-we-can
  17. https://www.cannedwater4kids.org/2019/08/drinking-water-with-a-purpose/
  18. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772801322000173
  19. https://www.nytimes.com/2021/06/10/dining/drinks/wine-bottles-climate-change.html
  20. https://www.ft.com/content/10a02cf2-dd3c-4426-83ac-5d123dcbaaa2
  21. https://www.theguardian.com/us-news/2023/jan/09/canned-wine-industry-environment
  22. https://www.ft.com/content/10a02cf2-dd3c-4426-83ac-5d123dcbaaa2
  23. https://www.metalpackagingeurope.org/metal-packaging

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