PLASTIC FOR LIFE: FOOD PACKAGING -...

PLASTIC FOR LIFE: FOOD PACKAGING Auditorium, TCDC

7 August 2014

7 August 2014 By PTTPM Auditorium, TCDC

History of Plastics

• References of plastic as far back as the Old Testament

• 1846 in Europe, Charles Schönbein accidentally discovered nitrocellulose

• 1851 Ebonite (hard rubber) discovered, was the first thermosetting material to be prepared

• 1870 John W. Hyatt reacts nitrocellulose with camphor to make celluloid

• 1890s – 1907 Formaldehyde Resins very important alternative to celluloid particularly casein.

• 1909 Leo Baekeland synthesized bakelite. Led to a class of plastics known as phenolic resins.

• 1930’s Wallace Carruthers, a Dupont Chemist, invents plastic polymer known as nylon.

• 1930-1940 initial commercial development of today’s major thermoplastics, PVC, LDPE, PS.

The advent of WW II in 1939 brought plastics into great demand.

• 1945-1955 First Decade after WW II saw the development of PP, HDPE, and the growth of new

plastic in many applications

• 1978 Linear low density polyethylene introduced (Density of 0.90 – 0.96) reduced the cost of

their production drastically


Solid 7 August 2014 By PTTPM Auditorium, TCDC

Thermoplastic Thermoset


1 – PET (polyethylene terephthalate)

(-CO-C6H4-CO-O-CH2-CH2-O-)n

PET สัญลักษณ์คือ 1 • เป็นพลาสติกที่ส่วนใหญ่มีความใส มองทะลุได้ • มีความแข็งแรงทนทานและเหนียว • ป้องกันการผ่านของก๊าซได้ดี • มีจุดหลอมเหลว 250-260 องศาเซลเซียส • มีความหนาแน่น 1.38-1.39 • นิยมน้ามาใช้ท้าบรรจุภัณฑ์ต่างๆ เช่น ขวดน ้าดื่ม ขวดน ้าปลา ขวดน ้ามันพืช เป็นต้น


1 – PET (polyethylene terephthalate)


2 – HDPE (high density polyethylene)

(-CH2-CH2-)n

HDPE สัญลักษณ์คือ 2 • เป็นพลาสติกที่มีความหนาแน่นสูง • ค่อนข้างนิ่ม มีความเหนียวไม่แตกง่าย • มีจุดหลอมเหลว 130 องศาเซลเซียส • มีความหนาแน่น 0.95-0.92 • นิยมน้ามาใช้ท้าบรรจุภัณฑ์ท้าความสะอาด เช่น แชมพู ถุงร้อนชนิดขุ่น ขวดนม เป็นต้น


2 – HDPE (high density polyethylene)


3 - Vinyl or PVC (polyvinyl chloride)

(-CH2-CHCl-)n

พีวีซี (PVC) สัญลักษณ์คือ 3

• เป็นพลาสติกที่มีลักษณะทั งแข็งและนิ่ม

• สามารถผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ได้หลายรูปแบบ มีสีสันสวยงาม

• มีจุดหลอมเหลว 75-90 องศาเซลเซียส

• เป็นพลาสติกที่นิยมใช้มาก เช่น ท่อพีวีซี สายยาง แผ่นฟิล์มห่ออาหาร เป็นต้น


3 - Vinyl or PVC (polyvinyl chloride)


4 – LDPE (low density polyethylene)

( - CH2 - CH2 - )n

LDPE สัญลักษณ์คือ 4 • เป็นพลาสติกที่มีความหนาแน่นต่้า มีความนิ่มกว่า HDPE • มีความนิ ม เหนียว ยืดตัวได้ในระดับหนึ่ง • ส่วนใหญ่ใสมองเห็นได้ • จุดหลอมเหลว 110-120 องศาเซลเซียส • มีความหนาแน่น 0.92-0.94 • นิยมน้ามาใช้ท้าแผ่นฟิล์ม ห่ออาหารและห่อของ ฟิล์มหด ฝากระป๋อง

7 August 2014

By PTTPM Auditorium, TCDC

4 – LDPE (low density polyethylene)


5 – PP ( polypropylene)

(-CHCH3-CH2-)n

PP สัญลักษณ์คือ 5 • เป็นพลาสติกที่ส่วนใหญ่มีความหนาแน่นค่อนข้างต่้า • มีความแข็งและเหนียว คงรูปดี ทนต่อความร้อน และสารเคมี • มีจุดหลอมเหลว 160-170 องศาเซลเซียส • มีความหนาแน่น 0.90-0.91 • นิยมน้ามาใช้ท้าบรรจุภัณฑ์ส้าหรับอาหารในครัวเรือน เช่น ถุงร้อนชนิดใส จาม ชาม เชือกพลาสติก และเส้นใยสังเคราะห์ต่างๆ


5 – PP ( polypropylene)


6 – PS (polystyrene)

(-CHC6H5-CH2-)n

PS สัญลักษณ์คือ 6

• เป็นพลาสติกที่มีความใส แข็งแต่เปราะแตกง่าย

• มีจุดหลอมเหลว 70-115 องศาเซลเซียส

• มีความหนาแน่น 0.90-0.91

• นิยมน้ามาใช้ท้าบรรจุภัณฑ์ เช่น กล่องไอศกรีม กล่องโฟม ถาดใสต่างๆ และชิ นงานที่ต้องการความทรงรูปดี เช่น กล่องซีดี เป็นต้น


6 – PS (polystyrene)


7 – Other (misc. plastics)

พลาสติกกลุ่มที่ 7

• เป็นพลาสติกอื่นๆ ทีน่อกเหนือจากพลาสติกทั ง 6 กลุ่ม อาจเป็นการผสมกันระหว่างพลาสติก 2 ชนิดขึ นไป หรือ เป็นพลาสติกในกลุ่ม Thermoset


7 – Other (misc. plastics)

Compounding & Blending Multi-layer


Thermoset – Polyurethane (PU)

โพลียูรเีทน

• ไม่สามารถหลอมเหลวและขึ นรูปใหม่ได้

• สามารถผลิตออกมาหลายรูปแบบได้แก่ เป็นโฟมยืดหยุ่น โฟมแข็ง สารเคลือบป้องกันสารเคมี กาว สารผนึก และอีลาสโตเมอร์

• อุณหภูมิการใช้งานอยู่ในช่วง -70 ถึง 100 องศาเซลเซียส


Thermoset – Polyurethane (PU)


Thermoset – Silicone rubber

ยางซิลิโคน • ไม่สามารถหลอมเหลวและขึ นรูปใหม่ได้ • เป็นสารประกอบที่มีความหลากหลายในรูปร่างและการใช้งาน โดยทั่วไปจะใช้กับงานที่ต้านทานความร้อน และงานที่ใช้เป็นวัสดุยืดหยุ่น

• ตัวอย่างการใช้งานของซิลิโคน เช่น กาว ยาแนว เครื่องครัว ฉนวน และงานทางการแพทย ์

• อุณหภูมิการใช้งานอยู่ในช่วง -60 ถึง 300 องศาเซลเซียส


Thermoset – Silicone


Thermoset – Epoxy

อีพอกซี (epoxy) หรือ โพลีอีพอกไซด์ (polyepoxide)


• ไม่สามารถละลายในสารละลายไฮโดรคาร์บอนและน ้า

• มีการใช้งานที่กว้างขวาง รวมถึง การใช้เป็นวัสดุพลาสติกเสริมแรงด้วยไฟเบอร์ และใช้เป็นวัสดุประสาน

•สามารถในการทนความร้อนได้สูงสุดถึง 270 องศาเซลเซียส


Thermoset – Epoxy


Thermoset – Melamine resin

เมลามีนเรซิน (Melamine resin) หรือ เมลามีนฟอมัลดีไฮด์ (melamine formaldehyde)


• มีคุณสมบัติที่ทนกรด ด่าง ทนทาน ไม่แตกง่าย

• ทนอุณหภูมิการใช้งานได้ไม่เกิน 80 องศาเซลเซียส

• สามารถใช้ในอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์ เช่น แผ่นไม้เมลามีนปูพื น กระดานไวท์บอร์ด รวมไปถึงการใช้เป็นวัสดุเคลือบผิวต่างๆ


Thermoset – Melamine resin


The ‘first’ examples of

packaging were natural

objects – shells, gourds

and leaves – used to

contain food and drink so

that it could be consumed

in a place away from where

it was obtained.


Packaging functions

• Protect

• Inform (Labelling)

• Contain

• Transport

• Display


Packaging categories

• Primary packaging

• Secondary packaging

• Transit packaging



Transit packaged products are

placed in shipping containers for

long-distance transportation and

distribution.


Plastic Packaging for Food


&

1. Consumers

Lifestyle

changing –need

practicality

2. Bring

excitement to

consumers

• Easy to open

• Convenient

• No stress

• Meet my family & different moment needs

• Meaningful

• Premium/Privilege

• Attractive (Colored , playful design)


Bring FUNCTIONALITY: Pouch


Benefits of Pouch For Manufacturer: • Less deterioration of flavor, taste and nutrition • Less warehousing space of packaging materials • Attractive graphic impression to consumer • Suitable for small lot production of a wide

variety of products • Metal detection on production line (Transparent

type)

For Consumer: • Safer to handle • Easy to carry, cook and open • Use of microwave oven (Transparent type)

+37% in 4 Y +9% AAGR

+53%

Pouch: The Answer of Packaging in future

Maximum Flexibility, Sustainability & Convenience

+19%

+22%


Food HPC

Bring FUNCTIONALITY: Pouch


Bring FUNCTIONALITY: Milk carton


Bring FUNCTIONALITY: Intelligent packaging

AGELESS EYE Oxygen Indicator

Time-Temp Indicator

Fresh-Check Indicator


Bring EMOTION: Sparkling Beer Mug


Weight 300 g / piece

Attractive

(Playful design)

Enjoyment Be tasty Refreshment

Beer Garden

Pub/Bar/Restaurant

Home

Sparkling Beer Mug


Bring EMOTION: Coke caps


Plastic Packaging material life cycle

Stage 8

Disposing

Stage 1

Designing

Stage 7

Consuming

Stage 6

Retailing Stage 5

Distributing

Stage 4

Filling

Stage 3

Manufacturing

Stage 2

Extracting



Stage 1. Designing

The designer creates a plan for packaging that meets the functional

requirements like cost and durability, as well as sustainable design principles

or criteria.

Why is this the most critical

stage in sustainable

packaging?



Stage 2. Extracting

• The raw materials are turned from renewable sources like crude oil-

based to plastics, with chemical synthesis



Stage 3. Manufacturing

Machinery, energy and water are typically involved in the processes that turn

raw materials like plastic resin, and then turn into bottles, bags, tray and other

forms of packaging. 7 August 2014



Stage 4. Filling What are the

• Economic

• Human

• Environmental

…costs and benefits at this stage?

Both machines and human labor are involved in placing products in primary packaging,

placing primary packages in secondary packaging and stacking and securing secondary packaging on transit pallets 7 August 2014



Stage 5. Distributing

When the products are packaged, they are moved into warehouses for

storage and/or transported to the customer for use or retail. Some products

require controlled storage environments, like refrigeration.



Stage 6. Retailing

Most packaged products are sold through retailers. Products may have

special storage and display requirements, like refrigeration, and may have a

limited shelf life.



Stage 7. Consuming

Once purchased by a consumer, packaging may provide short- or long-term storage for the product.



Stage 8. Disposing

When the packaging is no longer needed, it can be re-used, recycled, sent to landfill or incinerated for energy recovery


Sustainable Design: Food packaging


Sustainable Design: Food packaging Design for reuse Design for recycling Renewable and compostable materials No toxic inks, paints or adhesives Reduced material weight Etc….



Design for reuse

Examples

• Reusable and recyclable crates and pallets

• Re-sealable plastic containers

• Return system for customer refills



Design for recycling



Renewable and compostable materials



No toxic inks, paints or adhesives

Examples

• Print with inks that do not contain toxic compounds (volatile

organic compounds – VOCs)

• Use paints and inks that do not contain heavy metals or

other toxic compounds

Use adhesives that do not contain toxic compounds



Reduced material weight


Bioplastic


Type of Bioplastic…


What’s Bioplastic?


Bioplastic Composting


Bioplastic


Bioplastic Application


Bioplastic challenges • Enhancing performance needed

– Improving barrier properties (e.g. multilayer-bioplastics, nanoparticles?)

– Improving heat resistance (e.g. blending)

– Improving processability (e.g. (bio)-additives)

– Etc …

• Challenges

– Price?

– Food vs non-food?

– Bio-inks / bio-adhesives?

– Waste processing?


PLASTIC FOR LIFE: FOOD PACKAGING -...

Documents

Transcript of PLASTIC FOR LIFE: FOOD PACKAGING -...