제2장 연포장 material recycle의 최신 동향과 앞으로의 전망 (4) 케미컬 리사이클의 종류와 연포장재의 사양과 대비

[YDfamily]

3.7 케미컬 리사이클의 종류와 연포장재의 사양과 대비(對比)

연포장 재료는, 필름, 종이, 알루미늄박을 포함하는 사양도 있고, 이것을 모두 필름 사양으로 하는 것은 내용물의 보호의 면에서 무리이다. 아직 각 케미컬 리사이클 기술의 개시가 충분하지는 않은데, 현 단계에서 포장 사양과 케미컬 리사이클과의 적성을 보면 이하의 표와 같다. 보다 상세한 기술이 개시된 단계에서 적의(適宜) 수정이 필요하게 된다(표2).

표2 연포장 사양과 케미컬 리사이클의 처리 적성 대비

연포장 사양	열분해법	가스화법	초임계법	Microwave법	고지 재생
1. 필름류 laminate품	○	○	○	(○~△)	-
2. 필름과 알루미늄박	혼입 정도	혼입 정도	○	◎	-
3. 필름과 종이	△~X	혼입 정도	○~△	(△~X)	○△
4. 필름, 알루미늄박, 종이	△~X	혼입 정도	○~△	◎	X△
5. Al2O3, SiOx 증착품	○	○	○	(○)	○△
6. PVDC 코팅품	혼입 정도	혼입 정도	○	X	-
7. 무기물 배합 필름	혼입 정도	○	○	X	-
8. 포장 이외의 플라스틱 제품	○	○	○	(○~△)	-

가스화법은 쿠지(久慈)시에서 실증 실험을 시작하는 Sekisui 화학의 가정 쓰레기 외의 처리를 상정하고 있다. 포장재에 식품 찌꺼기가 부착하여 있으면, 식염을 포함하고 있기 때문에, PVC, PVDC의 혼입 정도가 미량이라면, 탈염소 장치에서 제거 가능하다고 생각하지만 확인이 필요하다. 종이의 laminate품은 laminate 시의 박리성의 연구가 필요하다고 생각한다. PET 필름 laminate품은 mechanical recycle이 행해지고 있는데, 프랑스의 효소 리사이클이 이용 가능하다고 생각한다. 포장 사양의 통일화도 생각되어지는데, 포장 사양은 정답이 없기 때문에, 어느 정도 포장 설계자의 생각이 들어가는 것을 인정하고 싶다. 포장에 종사하고 있는 사람으로서는, 가능한 한 많은 포장 사양이 재생 처리 가능한 기술이었으면 한다. 포장 재료의 재생 재이용 적성이 좋은 포장 설계를 고려하고, 점차 어느 방향으로 집약되었으면 한다. 무기질인 맛이 없는 포장이 아닌, 상품의 제작자의 마음이 전달되는 포장이었으면 좋겠다. 케미컬 리사이클 기술의 진보를 기대하고 싶다.

3.8 종이 사양의 연포장재의 리사이클성

연포장에서는 pouch에 허리를 갖게 하기 위해서 종이 사용도 필요하고, 현재도 종이를 laminate 한 사양을 많이 이용하고 있다. 종이 사양은 지금 시작된 것은 아니다. 수십년 전부터 이용되어 오고 있다. 다만 당시는 재생 재이용까지는 고려하지 않았는데, 지금부터는 필요하여 고지 재생까지의 리사이클 기술은 지금보다 더욱 진보된 시스템 확립이 필요하다.

(1) Mitsubishi 제지의 Barricote는, ①barrier성, ②내 유지(油脂)성, ③HS성, ④고지 재생성을 갖기 때문에, 사용 후에는 현재의 종이 회수 route로 회수하여 고지로서 재이용 가능하다. 이 4 가지의 키워드를 포함하는 종이의 포장 사양은 앞으로도 늘어날 것으로 예상된다(도1).

도1 Mitsubishi의 종이에 수성 잉크젯 인쇄

(2) Nestle가, Samrties, 2억 5천만개의 리사이클에 과제가 있는 플라스틱 포장을 배제한 종이 사양으로 교체하는 것은 주지(周知)된 것인데, seal도 기계 재조 등을 하여 문제없이 대응 가능하다. 현재, 가공지는 ①barrier성, ②HS성, ③내유성(내 grease성), ④고지 재생성(repulp)를 대비한 타입이 주목되고 현재의 종이 회수 stream이 이용가능하기 때문에 실용화되고 있다. 예를 들어, Fach Pack 2021에서의 사례를 들어 보면, Mondi와 Rovema는, 냉동 식품용에 종이 베이스의 리사이클 가능하고 pillow 포장 가능한 barrier 가공지를 출전. 벌써 전시회 전에 Mondi는, 스웨덴의 햄 소시지 메이커, HK Scan에 종이 베이스의 리사이클 가능한 barrier 가공지를 납입하고 있다. 스웨덴의 기준 표준지 리사이클 시스템(stream)에서 회수 및 재생 처리 가능하다. HS성에 대해서 Rovema의 연속 또는 단속(간헐)적 motion 운동을 변환 가능한 innotech REVO의 장치의 이용에 문제없고 HS 가능하다. 종이는 얇은 HS 층이 있고, 이전의 사양과 비교하여 이산화탄소의 배출량을 70% 삭감하고 있다. 또한 HK Scan은 핀란드의 목재 베이스의 plastic innovator인 Woodly, 포장재 메이커인 Wipack과 협력하여 목질 플라스틱(cellulose와 지방산과의 반응 화합물로 HS성 있음)을 채용하여 종래 플라스틱 포장과 비교하여, 이산화탄소 배출량을 절반으로 하고 있다. 이렇게 지금부터는 새로운 소재, 새로운 기술도 편입하여 효과적인 이산화탄소 삭감이 가능한 봉함기술을 많이 이용하고 싶다. 이산화탄소 배출량 삭감 목표를 50%로 하는 기업이 많다.

https://www.mondigroup.com/products-and-solutions/flexible-packaging/functional-barrier-papers/

re/cycle FunctionalBarrier papers | Flexible Packaging | Mondi Group

https://www.rovema.com/en/

Homepage

https://wipak.com/latest/press-releases/woodly-wood-based-plastic-now-introduced-into-hk/

Woodly's Wood-based Plastic Now Introduced into HK® Maakarit and Kariniemen® Grilled Sausage Packaging | Wipak

(3) Toppan 인쇄는 높은 수증기 barrier성과 우수한 내 굴곡성을 겸비한 barrier지 “GL-X-P”를 독자의 증착 기술과 내 굴곡성능을 높이는 코팅 가공에 의해, 종이 소재와 HS성을 가진 코팅층만으로 구성된 high barrier성 종이 포장재를 개발하였다. Lamination 공정이 불필요하여 플라스틱 필름을 사용한 종래품에 비해 이산화탄소 배출량을 최대 약 35% 삭감 가능. 습도의 환경을 받기 쉬운 인스턴트 커피나 분말 베이스, 초콜릿 등의 식품부터 화장품이나 toiletry 제품 등, 폭 넓은 내용물에 이용 가능하다. 포장재에 플라스틱 사용량 제로화를 실현 가능하도록 되었다. 2021년 9월 하순 샘플 출하를 개시하였고, 2022년 봄부터 양산화를 목표한다. 이러한 포장 재료가 채용되는 시대에 들어 갔다.

https://www.holdings.toppan.com/en/news/2021/09/newsrelease210917_2.html

Toppan Develops New Barrier Coated Paper for Packaging

조금 주석을 달면, 올바르게는, 플라스틱 사용량 제로는 아니라고 생각한다. HS성을 가지려면, 이것은 플라스틱이다. 또한, 증착 primer 층이 있다면, 이것도 플라스틱이다. 밀봉 포장하는 경우, 또는 HS 하는 경우는, 플라스틱 제로의 포장재는 있을 수 없는 것을 인식하여 두고 싶다. 가공지는 고지 재생(repulp) 가능한 것이 필수이다.

종이 사양의 포장 재료, 예를 들어, 표1에 제시한 OPP(20) / PE(15) / 종이 / EMMA(30) 사양은, 현 단계에서는, 고지 재생을 위해 종이의 면에 박리되는 포장 설계를 고려하는데, 기술은 진보하고 있고, 공열분해(co-pyrolysis, 두 종류 이상의 물질을 산소가 없는 상태에서 함께 열분해 하는 열분해 공정의 변형된 방식. 주로 바이오매스와 플라스틱과 같은 물질을 혼합하여 열분해 함으로써 새로운 물질을 생산하고나 폐기물을 처리하는데 사용) 시너지 효과도 연구되고 있고, 분리하여 단독으로 열분해 하기 보다는, 그대로 열분해 하는 편이 생성하는 열분해유의 수량이 많아지는 결과를 얻을 수 있게 된다. 이 방법에서는 종이는 고지로서 회수는 불가능한데, 차츰 새로운 연구 성과가 나오기 때문에, 어떻게 실용화와 결부될 것일지를 열심히 검토하도록 해야 한다.