Tilaa uutiskirje

Pakkausalan termit

Osa 1 - Kierrätys

Tieteen termipankin mukaan kierrätys on jätteiden tai jätejakeiden käyttämistä raaka-aineena tai materiaalina. Encyclopedia Britannican laajemman määritelmän mukaan kierrätys tarkoittaa materiaalin, esineen tai muun kulttuurillisen asian käyttämistä hyödyksi uudessa yhteydessä. Usein kierrätyksellä tarkoitetaan jätteiden hyötykäyttöä uusien tuotteiden valmistuksessa. Kierrätys vähentää yleensä neitseellisten raaka-aineiden ja energian kulutusta sekä jätteiden hävittämisestä aiheutuvaa ilman, veden ja maan saastumista.

Kierrätettävä on Cambridge Dictionaryn mukaan materiaali tai tuote, jonka voi käyttää uudelleen sen jälkeen, kun se on käsitelty tietyllä teollisella prosessilla. Kierrätettävä poikkeaa uudelleenkäytettävästä, eli sellaisesta materiaalista tai tuotteesta, jonka voi käyttää uudelleen ilman erityistä käsittelyä.

Kun jokin tuote tai materiaali on kierrätysvalmis, se ei välttämättä ole vielä kierrätettävä olemassa olevissa järjestelmissä.

EU-lainsäädännön termi kierrätetty on ehkä kaikkein tiukin tulkinta. Pakkausjätedirektiivin muutos 2018/852, (kohta 16) lukee kierrätetyksi vain ne materiaalit, jotka uudelleen käsitellään tuotteiksi, materiaaleiksi tai aineiksi joko niiden alkuperäiseen tai muuhun tarkoitukseen. EU on asettanut painoon perustuvat kierrätystavoitteet pakkausjätteelle toteutettaviksi 31.12.2025 mennessä: muovi 50 %, puu 25 %, rauta 70 %, alumiini 50 %, lasi 70 % sekä kartonki 75 %. Kertakäyttömuovi- eli SUP-direktiivi (EU) 2019/904 (artikla 6(2) ja liite F) velvoittaa vuodesta 2025 alkaen käyttämään PET-juomapullojen valmistuksessa 25 % ja vuodesta 2030 muiden muovisten juomapullojen valmistuksessa 30 % kierrätysmuovia.

Kierrätystavoitteiden saavuttamisessa ei enää huomioida jätettä, joka on määrä käyttää polttoaineina tai muutoin energian tuottamiseksi, maantäyttöön tai muihin toimiin. Samaisen SUP-direktiivin mukaan kierrätysaste sisältää myös biohajoavan pakkausjätteen, joka on tullut aerobiseen tai anaerobiseen käsittelyyn, jos sen tulosta käytetään kierrätettynä tuotteena, materiaalina tai aineena.

Viimeistään vuonna 2025 kierrätystarkoituksessa on erilliskerättävä SUP-direktiivissä luetelluista kertakäyttöisistä muovituotteista 77 %, ja vuonna 2029 yhteensä 90 % tiettynä vuonna markkinoille saatettavista muovituotteista.
Komission säädöksen 2019/665, kohdan 5 mukaan laskettujen ja toimitettujen tietojen tukena on oltava tehokas pakkausjätemateriaalivirtojen laadunvalvonta- ja jäljittämisjärjestelmä, sisältäen mm. sähköisiä rekisterejä ja lajiteltuun jätteeseen sovellettavia teknisiä eritelmiä.

Jos tähän asti luettuasi ajatus edelleen kiertää, niin tärkeintä tässä monimutkaisessa kokonaisuudessa on muistaa, että vastaisuudessa materiaalin kierrätykselle on asetettu tavoite, jonka mukaan vain oikeasti uudelleen käyttöön otettu materiaali on kierrätetty ja sen määrää valvotaan tarkasti.

Teksti: Ali Harlin, Kirsi Kataja ja Miitta Eronen
Package-Heroes-hanke
www.packageheroes.fi

Artikkelisarjan ensimmäinen osa, julkaistu Pakkaus-lehden numerossa 1/2020

OSA 2 - KESTÄVÄ PAKKAAMINEN

Kestävyydellä viitataan lähtökohtaisesti aina ekologiseen, taloudelliseen, sosiaaliseen ja usein myös kulttuuriseen kestävyyteen. Kun kaikki kestävyyden tarkastelukulmat otetaan huomioon, voidaan puhua myös kokonaiskestävästä tai kokonaisvaltaisesti kestävästä.

Elintarvikepakkauksen tehtävä on suojata tuotetta logistisessa ketjussa, kaupassa ja kotitalouksissa: tarkoitus on saada tuote syödyksi ja eliminoitua ruokahävikki, eli ruoan turha tuottaminen. Tämä on tärkein vaatimus pakkaukselle ympäristön, talouden, kuluttajan ja koko yhteiskunnan näkökulmista.

On sekä ekologisesti että taloudellisesti kestävää, että pakkaukset johtavat varta vasten tuotetun ruoan kuluttamiseen. Ruokahävikki kasvattaa merkittävästi ruoan ympäristövaikutuksia ja taloudellisia kustannuksia. Kestävyyden sosiaalinen näkökulma korostuu erityisesti, kun kehittyneistä maista siirrytään kehittyviin yhteiskuntiin. Ruokaturvan takaamiseksi ja nälänhädän poistamiseksi kehittyvät maat tarvitsisivat parempia ja halvempia pakkauksia mutta mieluummin vähemmän, sillä haasteena on myös kehittymätön jätehuolto.

Pakkaamisen ja esimerkiksi muovien käytön kohdalla kestävyyden arviointi keskittyy usein pakkausten ympäristövaikutuksiin. Pakkauksen ympäristösuorituskyvyn tärkein kriteeri on tuotehävikin, siis ruokahävikin, estäminen. Ruokahävikin on osoitettu olevan ympäristöllisesti jopa suurempi tekijä kuin pakkausten valmistuksen ja kierrätyksen. Pakkauksen täyttäessä tämän vähimmäistason, voidaan kiinnittää huomiota muihin ominaisuuksiin, kuten vaihtoehtoisten pakkausmateriaalien systeemisiin ympäristövaikutuksiin.

Elintarvikepakkaus voi koostua hyvin erilaisista materiaaleista. Näitä ovat mm. fossiiliset muovit, biopohjaiset muovit, kuitupakkaukset, metallit, lasi ja erilaiset yhdistelmämateriaalit. Ei ole olemassa yleispätevää tieteeseen perustuvaa ohjesääntöä sille, mikä on ympäristön kannalta sopivin pakkausmateriaali; arviointi on aina tapauskohtaista. Tärkeä osavaatimus kestävyydelle on materiaalien kierrätys- ja uudelleenkäyttömahdollisuudet, mikä otetaan myös elinkaarilaskennoissa huomioon osana kokonaisuutta.

Ruokapakkausten ympäristövaikutusten ja ympäristösuorituskyvyn vertailuun käytetään elinkaariarviointia. Elinkaariarvioinnilla selvitetään koko tuotantoketjun, käytön, uudelleenkäytön ja käytön jälkeiset, merkittäväksi havaitut potentiaaliset ympäristövaikutukset, kuten maankäyttö, resurssien kulutus, hiilijalanjälki, vesijalanjälki ja rehevöittävät tai jopa toksiset vaikutukset. Sekä yksi- että monikerroksisten pakkausten ympäristösuorituskykyä voidaan vertailla erikseen jokaisen valitun ympäristövaikutuksen perusteella tai asettaa pakkausratkaisut ekologisen kestävyyden kannalta järjestykseen laskemalla yhteen useampi vaikutus. Tämä edellyttää aina jossain määrin subjektiivisia valintoja eri asioiden tärkeydestä ja laskelman lopputuloksella ei ole välttämättä käyttäjän helposti ymmärtämää tulkintaa, kuten kiloja tai litroja. Parhaillaan suunnitellaan kuluttajalle pakkausvaihtoehtojen havainnollisempaa elinkaariarvioinnin viestintätapaa, jossa yhdistyvät sekä tekninen- että ympäristösuorituskyky.

Kestävän pakkauksen pitäisi täyttää tehtävänsä pienillä ympäristörasitteilla ja järkevillä kustannuksilla. Vaikka pakkaaja menisikin markkinoilla jokin kestävyyden näkökulma edellä, hänen on usein pystyttävä perustelemaan ratkaisunsa jokaisella kestävyyden osa-alueella ja usein eri kohderyhmille erikseen.

Teksti: Juha-Matti Katajajuuri, Tarmo Räty & Frans Silvenius, Luonnonvarakeskus
Package-Heroes-hanke

Artikkelisarjan toinen osa, julkaistu Pakkaus-lehden numerossa 2/2020

OSA 3 - MUOVIT

Muovi on yleisnimitys lämmön avulla muovattaville synteettisille materiaaleille, jotka koostuvat molekyyleistä, polymeereista. Polymeerit voivat olla joko luonnonpolymeerejä, jotka esiintyvät sellaisenaan kasveissa tai eläimissä, tai ihmisen valmistamia synteettisiä polymeerejä. Muokatut luonnonpolymeerit luetaan nykyisin usein muoveiksi, etenkin silloin kun muokkaus on muuttanut ne valtamuovien kaltaisiksi. Synteettiset polymeerit ovat pitkiä hiiliketjuja, jotka ovat saatu aikaiseksi yhdistämällä pienempiä molekyylejä, monomeerejä, toisiinsa prosessissa, jota kutsutaan polymeroinniksi. Polymeroinnissa katalyyttien vaikutuksesta monomeerit kiinnittyvät toisiinsa. Polymeerien lisäksi muovit sisältävät lisäaineita, joilla pyritään parantamaan materiaalin työstö-, käyttö- ja kesto-ominaisuuksia kunkin käyttötarkoituksen mukaisiksi.

Muoveja on tuhansia erityyppisiä, erilaisiin käyttötarkoituksiin räätälöityjä, esimerkiksi: polyeteeni (PELD), jota käytetään esimerkiksi leipäpusseissa, polyeteenitereftalaatti (PET), jota käytetään virvoitusjuomapulloissa ja biohajoava polylaktidi (PLA), jota käytetään sekä lääketieteessä elimistössä hajoavana materiaalina, mutta myös monissa teolliseen kompostointiin soveltuvissa pakkauksissa.

Muovien raaka-aineena käytetään edelleen pääasiallisesti fossiilisia raaka-aineita, kuten öljyä tai maakaasua. Käytettävä raaka-aine voi kuitenkin olla myös täysin biopohjainen, tarkoittaen, että se valmistetaan uusiutuvasta raaka-aineesta eli biomassasta, kuten puusta, kasveista, levistä tai biojätteistä. Esimerkiksi polyeteeniä voidaan valmistaa joko fossiilisista raaka-aineista tai se voidaan valmistaa sokeriruo’on ylijäämäsokerista valmistetusta etanolista.

Usein näkee puhuttavan biomuoveista. Tätä sanaa kannattaisi kuitenkin välttää sen monitulkintaisuuden vuoksi. Sillä voidaan tarkoittaa joko biopohjaisia muoveja tai biohajoavia muoveja. Jotkut muovit ovat molempia ja jotkut vain toista.

Biohajoavat muovit voidaan jakaa biopohjaisiin ja fossiilisiin biohajoaviin muoveihin. Esimerkkinä biopohjaisesta biohajoavasta muovista toimikoon useimpien tuntema polylaktidi ja esimerkkinä fossiilisesta biohajoavasta muovista polyvinyylialkoholi, eli PVA, jota käytetään usein esimerkiksi pesuainekapselien liukenevassa kääreessä. Materiaalin biopohjaisuus ei siis linkity materiaalin kykyyn biohajota, vaan siihen vaikuttaa vain muovin kemiallinen rakenne.

Kun puhutaan biohajoavuudesta ja erityisesti kyseisen termin käytöstä muovipakkauksen markkinoinnissa, on hyvä ymmärtää, että käytännössä kaikki materiaalit biohajoavat – toiset nopeasti ja toiset todella hitaasti. Oleellista onkin missä ajassa ja olosuhteissa biohajoaminen tapahtuu ja tämän takia nämä seikat tulisi aina tarkastaa biohajoavina markkinoiduista pakkauksista. Esimerkiksi polyeteenin biohajoaminen luonnossa vie satoja, ellei jopa tuhansia vuosia, eikä sillä siten ole mitään käytännön merkitystä.

Biohajoavuudelle löytyy erilaisia sertifiointeja, esimerkiksi TÜV Austrian testit maaperässä, makeassa vedessä ja meressä biohajoamiselle. Kun materiaali biohajoaa happea sisältävissä olosuhteissa, se muuttuu ympäristössä esiintyvien mikrobien toimesta hiilidioksidiksi, vedeksi ja biomassaksi. Sertifioinneissa määritetään missä määrin materiaalin pitää hajota tietyssä ajassa ja tietyissä olosuhteissa.

Muovipakkauksen kompostoituvuus määritetään kansainvälisissä standardeissa, esimerkiksi eurooppalaisessa EN 13432 standardissa. Muovimateriaalin standardinmukainen kompostoituvuus tulee siis testata puolueettoman tutkimuslaitoksen toimesta. Muovipakkauksen toteaminen kompostoituvaksi vaatii siltä seuraavat ominaisuudet:

  1. Muovipakkaus osoitetaan biohajoavaksi kuudessa kuukaudessa hiilidioksidin tuottoon perustuvassa kompostiolosuhteita simuloivassa testissä. Biohajoavuusprosentin on testissä saavutettava vähintään 90% kuudessa kuukaudessa
  2. Vähintään 90% muovipakkauksesta hajoaa alle 2mm jäänteiksi 12 viikossa kompostointiprosessin aikana
  3. Ei negatiivisia vaikutuksia kompostointiprosessiin tai kompostin laatuun
  4. Alhainen raskasmetallipitoisuus

Hyvänä ohjenuorana toimii, että kaikki kompostoituvat muovit ovat biohajoavia, mutta kaikki biohajoavat muovit eivät ole kompostoituvia.

Teksti: Jussi Lahtinen, VTT
Package-Heroes-hanke

Artikkelisarjan kolmas osa, julkaistu Pakkaus-lehden numerossa 3/2020

Osa 4 - barrieerit 

Barrier-materiaali, barrieri, barrieeri, estomateriaali; eri toimijat ja teollisuuden alat käyttävät erilaisia ilmaisuja, mutta mitä tarkoitetaan barrier-materiaaleilla elintarvikepakkauksissa? Pakkauksen tehtävä on pakatun tuotteen toimittaminen kuluttajalle aina sen käyttöön asti korkealaatuisena ja turvallisena. Elintarvikepakkauksen on suojattava tuotetta yhdisteiden haitalliselta siirtymiseltä tuotteen ja ympäristön välillä, tuotteen pilaantumista edesauttavilta muilta tekijöiltä sekä tuotteen ja pakkauksen välisiltä negatiivisilta vuorovaikutuksilta. Tämän toiminnallisuuden toteuttamiseen käytetään erilaisia barrier-materiaaleja.

Eri tuotteet vaativat erilaisia ratkaisuja tuotteen koostumuksesta ja vaaditusta säilyvyysajasta riippuen. Joitakin tuotteita säilytetään pakkauksissa vuosien ajan, kun taas toisille tuotteille riittää tuntikin. Yleisimmin barrier-materiaaleja käytetään suojaamaan tuotetta liiallisilta kosteuden muutoksilta ja/tai hapettumiselta. Tuotteen säilymiseen vaikuttavia ulkoisia tekijöitä ovat esimerkiksi valo ja sen tietyt aallonpituudet. Pakkauksen tulee estää myös rasvan ja öljyn imeytyminen tuotteesta pakkausmateriaaliin sekä vastavuoroisesti mahdollisten kontaminaattien siirtyminen materiaaleista tuotteeseen. Ilman asianmukaisia barrier-ominaisuuksia lukuisten elintarvikkeiden säilyvyys heikkenisi ja ruokahävikki kasvaisi.

Miten saavutetaan riittävä barrieeri? Eri materiaaleilla on lähtökohtaisesti hyvinkin erilaiset ominaisuudet ja paras pakkausmateriaali löytyy usein näitä sopivasti yhdistelemällä. Materiaalit voidaan luokitella suorituskykynsä mukaan eri luokkiin ja muovipuolella barrier-muoveilla tarkoitetaankin usein esimerkiksi hapenläpäisyn suhteen niitä parhaimpia. Pakkausmateriaalien tulee kuitenkin täyttää koko joukko muitakin vaatimuksia, mikä rajoittaa ”täydellisten” barrier-materiaalien kehittämisen mielekkyyttä ja tiettyjen suorituskyvyltään hyvien materiaalien käyttökelpoisuutta. Pakattavien tuotteiden vaatimusten parempi ymmärtäminen luo sekä haasteita että mahdollisuuksia uusille barrier-ratkaisuille.

Pakkausmateriaaleihin liittyvä kehitystyö on vilkasta. Tämä on suurelta osin seurausta ympäristötietoisuuden lisääntymisestä sekä siitä seuranneesta regulaatiosta. Kertakäyttömuovien osuutta pakkaamisessa pyritään vähentämään ja pakkausten kierrätettävyyttä parantamaan. Materiaalien barrier-ominaisuuksien parantamista tutkitaan, jotta niitä voitaisiin ohentaa ja yksinkertaistaa. Vaihtoehtoisten barrier-materiaalien tarjoamat mahdollisuudet herättävät kasvavaa kiinnostusta. Tällaisia ovat esimerkiksi nanoselluloosa ja muut kasveista eristettävät polymeerit, biopohjaiset ja/tai biohajoavat muovit, paperin ja kartongin päällystykseen kehitetyt vesipohjaiset päällysteet, erikoispaperit ja epäorgaaniset ohutpinnoitteet. Muita syitä pakkausmateriaalien lisääntyvään kehitystyöhön ovat muuttuneet kuluttajatarpeet ja tarve parantaa resurssitehokkuutta.

Covid-19-epidemian aikana valmiiksi pakattujen ruokien arvostus ja pakkauksen merkitys turvallisuuden takeena ovat korostuneet. Ruoan kotiinkuljetuspalvelun sekä take-away -annosten suosion kasvu on ollut huimaa. Todennäköisesti tämä suuntaus on pysyvä ja vielä kasvaa jatkossa. Tämä kehitys luo uusia tarpeita ja mahdollisuuksia pakkausratkaisuille.

Teksti: Mika Vähä-Nissi, Hille Rautkoski ja Kirsi Kataja, VTT
Package-Heroes-hanke

Artikkelisarjan neljäs osa, julkaistu Pakkaus-lehden numerossa 4/2020

OSA 5 - Ruokapakkaus ja biohajoavuus

Biohajoavuus ja neljä eri merkitystä

Biohajoavuus, teollinen kompostoituvuus, biohajoaminen kotikompostissa ja luonnossa biohajoaminen - nämä ovat neljä eri asiaa. Alla olevassa kuvassa on visualisoitu näiden termien suhdetta toisiinsa joukko-opin keinoin. Vain pieni osa biohajoavina markkinoiduista materiaaleista biohajoaa luonnossa.

Biohajoavuuden standardin mukainen testaus

Tieteellisesti määriteltynä materiaali on biohajoava, jos se hajoaa biologisen prosessin kautta - eli mikrobien avulla - sopivissa olosuhteissa (lämpö, kosteus, happipitoisuus ja happamuus) hiilidioksidiksi, vedeksi ja biomassaksi. Hapettomassa olosuhteissa kuten mädätysprosessissa syntyy hiilidioksidin lisäksi metaania. Teollisessa kompostointilaitoksessa korkea lämpötila ja kosteus mahdollistavat tehokkaan mikrobitoiminnan ja materiaalien biohajoamisen, kun taas esim. meressä olosuhteet ovat mikrobeille paljon haastavammat. Biohajoavuus-standardeja eri olosuhteisiin (esim. maa, meri, kompostointi) on lukuisia ja niissä kuvataan miten testaaminen suoritetaan (esim. EN 14046, EN ISO 17556). Biohajoavuuden yhteydessä olisikin tärkeä mainita missä olosuhteissa ja missä ajassa materiaali on todettu biohajoavaksi. Standardeja on laadittu erikseen sekä pakkausmateriaaleille että muoveille. Myös standardisointijärjestöjä on lukuisia, joista Suomen kannalta merkittävimmät ovat International Organization for Standardization (ISO), The European Committee for Standardization (CEN) ja Suomen Standardisoimisliitto ry (SFS). 

Kriteerit biohajoavuudelle teollisissa laitoksissa

Menetelmiä kuvaavien standardien lisäksi on olemassa standardeja, joissa määritetään ne kriteerit, jotka materiaalien on täytettävä ollakseen biohajoavia. Pakkausmateriaalien biohajoavuuden standardissa EN 13432 (EN = European Standard) esitetään vaatimukset teollisissa kompostointi ja mädätyslaitoksissa käsiteltäville pakkauksille ja asetetaan mm. raja-arvot, jotka biohajoavuustestissä on saavutettava. Biohajoavuuden lisäksi pakkausmateriaalin on hajottava kompostointiprosessin aikana riittävän pieniksi paloiksi tietyssä ajassa eikä se saa aiheuttaa haittaa prosessille tai heikentää prosessissa syntyvän kompostin laatua.  Vastaavasti hyvin samankaltainen standardi on laadittu muoveille (ISO 14995). Nämä standardit koskevat siis vain yllä olevan kuvan oranssin ellipsin sisään jäävää materiaalijoukkoa.

Ruokapakkauksen biohajoavuus kompostointi- tai mädätyslaitoksissa on edullinen ominaisuus, jos pakkaus likaantuu käytössä niin, ettei sen kierrätys materiaalina ole enää helppoa. Tällöin on perusteltua laittaa se ruoan tähteiden mukana biojätteisiin, jolloin siitä saadaan kompostiainetta kaupunkien viheralueille tai biokaasua energiakäyttöön. Tärkeintä kuluttajalle on ymmärtää, että biohajoavaksi standardin EN 13432 mukaan ilmoitettu pakkaus ei vielä takaa biohajoamista kotikompostissa saatikka luonnossa.

Ei ole olemassa standardia biohajoavuuden kriteereille kotikompostissa 

Kotikomposteissa lämpötila on tavallisesti huomattavasti matalampi kuin teollisessa kompostointilaitoksessa ja muutenkin olosuhteet ovat huonommat mikrobitoiminnalle ja materiaalien biohajoamiselle. CEN:in tai ISO:n standardia ja vaatimuksia kotikompostissa biohajoaville pakkausmateriaaleille ja muoveille ei ole vielä olemassa. Valmisteltavana on kuitenkin tällä hetkellä EN standardi kotikompostoitaville kantokasseille. Lisäksi joillakin sertifikaatteja myöntävillä tahoilla on kansallisiin standardeihin perustuvia testisysteemejä, joiden perusteella myönnetään kotikompostoitavuus-sertifikaatteja.

Biohajoaminen luonnossa; uusi standardi ilmestynyt 2020

Luonnossa tapahtuvan biohajoavuuden testaaminen ja siten kriteerien asettaminen on erityisen haastavaa, koska olosuhteet vaihtelevat paljon. Esimerkiksi mereen päätyessään pakkausmateriaali voi vajota pohjan sedimentteihin tai ajautua rannikolle, jolloin olosuhteet ja mikrobisto ovat täysin erilaiset. Todellisissa olosuhteissa materiaalien biohajoavuutta voivat edistää myös muut tekijät kuten UV-säteily ja mekaaninen eroosio. Standardisoituja testimenetelmiä on lukuisia muovimateriaaleille, mutta ei erikseen pakkausmateriaaleille. Vuonna 2020 on ilmestynyt standardi ISO 22403, jolla voidaan osoittaa onko muovimateriaalilla potentiaalia biohajota meriympäristössä. Maaperään päätyvälle materiaaleille kriteeristöjä on asetettu ainoastaan maataloudessa katekalvona käytetylle muoville (EN 17033).

Pakkauksen ei toki koskaan kuuluisi joutua mereen tai maaperään roskana, mutta tällä hetkellä n. 40 % maailman muovijätteestä menee kaatopaikoille ja jopa lähes viidennes (19%) kaikesta maailman muovijätteestä joutuu tavalla tai toisella roskaksi ympäristöön ja meriin (lähde TEM2019:64). Meriroskasta muovin osuus on n. 80 % ja tästä merkittävä osa on peräisin kertakäyttöpakkauksista. Odotellessa valtioiden ponnisteluja saada jätteiden keräys- ja kierrätysinfrastruktuurit vuotamattomiksi, voimme tarjota mahdollisuutta korvata osa luonnossa biohajoamattomista kertakäyttömuovipakkauksista luonnossa biohajoavilla materiaaleilla.

Teksti: Kirsi Kataja ja Minna Vikman, VTT
Package-Heroes-hanke

Artikkelisarjan viides osa, julkaistu Pakkaus-lehden numerossa 5-6/2020

Comments are closed.