Nederlands onderzoek ontwikkelt circulaire stazak voor soep

Stazakken voor soep bieden al jaren groot gebruiksgemak. Ze zijn flexibel, makkelijk te openen en bieden uitstekende houdbaarheid voor vloeibare levensmiddelen. De traditionele stazak heeft echter een nadeel. Door de combinatie van verschillende materialen was het altijd moeilijk om deze te recyclen. 

Nadelen complex laminaat verpakking

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, omdat de lagen niet kunnen worden gescheiden voor recycling en evenmin gezamenlijk kunnen worden omgesmolten. Daardoor belanden gebruikte zakken doorgaans in verbrandingsovens. Dit komt steeds meer onder druk te staan door nieuwe Europese regelgeving, zoals de Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR). 

Een monomateriaal ontwikkelen stazak

Het ontwikkelen van een monomateriaal is door de hoge eisen niet eenvoudig. Sterilisatie moet plaatsvinden op 127 graden Celsius, de zak moet valbestendig zijn vanaf 80 centimeter hoogte, en de minimale houdbaarheid moet 18 maanden zijn. 

Verschillende bedrijven en kennisinstellingen, waaronder soepproducent Four Seasons Food, Greenyard Prepared, SABIC, Oerlemans Plastics, TNO Brightlands Materials Centre, werkten nauw samen en ontwikkelden een geschikte stazak. Plato Product Consultants voerde deels het projectmanagement uit. In het ontwikkelproces zijn twee materialen getest: PET en PP. Het PET-materiaal had uiteindelijk een slechte sealbaarheid, waardoor het onderzoek zich uiteindelijk vooral op PP richtte. 

Uitdagingen bij het ontwikkelen van PP

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. Het biedt een goede zuurstofbarrière en is 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. Oerlemans produceerde voor de binnenzijde een speciale PP-folie die eenvoudig en effectief geseald kan worden, zonder dat de hittebestendige PP-buitenkant beschadigd raakt.

Uitdagingen sealcondities

Tijdens het ontwikkelingsproces was het sealproces een uitdaging, 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 om de optimale sealcondities te bepalen.” 

Aike Wypkema, projectmanager bij TNO Brightlands Materials Centre, geeft aan dat het ultrasoon sealen van de bodemseals waarschijnlijk betere resultaten oplevert. Bij ultrasoon sealen worden ultrasone trillingen gebruikt om plastic of andere materialen aan elkaar te smelten en te sealen

Testen stazak en bedrukkingsrichtlijnen 

Valtesten en sterilisatietesten leverden wisselende resultaten op. De bodemseal bleek gevoelig voor beschadiging. In sommige gevallen bleef de zak minder goed rechtop staan, wat niet leidde tot lekkage, maar de verpakking visueel minder aantrekkelijk maakte. 

Na het afvullen van de zakken moet de gesealde folie temperaturen tot 127 graden kunnen doorstaan, wat noodzakelijk is voor het sterilisatieproces (retortproces). De stazakken doorstonden de kritische test van twee uur grotendeels goed. Bij sommige producten waren echter lichte problemen zichtbaar met kleurstof die in de seal doordrong. De zakken voldeden ook aan de valtest vanaf 80 centimeter, hoewel de bodemseals verbeterd moeten worden. 

Wat betreft bedrukking en inkten wordt er aan RecyClass-richtlijnen gehouden. Een bepaald percentage van het oppervlak van de verpakking mag bedrukbaar zijn; dit moet later in het grafisch ontwerp worden opgepakt. 

Positieve resultaten

Ondanks de uitdagingen gaven de testen positieve resultaten. De ontwikkelde zakken voldeden aan de belangrijkste eisen. 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 voldeed grotendeels aan visuele inspecties en basistests, hoewel er verbeterpunten nodig waren.

Kosten

De kostprijsberekening van het nieuwe recyclebare materiaal gaf 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, programmamanager Circulaire Verpakkingen bij TNO Brightlands Materials Centre. “In het begin zullen de kosten hoger zijn door startup-series, maar het voordeel is een sterke marketingclaim die gevoerd kan worden.”

Optimisme over 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. Van den Heuvel ziet zelfs bredere toepassingsmogelijkheden voor de circulaire stazak. 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. Een 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. In de eisen is meegenomen dat de verpakking minimaal hetzelfde functioneert voor de consument als de huidige.”