ЧИ МОЖЕ ФОРМОВАНА ЦЕЛЮЛОЗА НАРЕШТІ КИНУТИ ВИКЛИК ПОЛІМЕРАМ
30.07.2026
Формована целюлоза існує вже десятиліттями у вигляді коробок для яєць, лотків для фруктів та вкладишів для електроніки. Усі, хто займається упаковкою, знають, що це таке, але питання завжди полягало в тому, чи зможе вона коли-небудь по-справжньому замінити полімери в традиційній упаковці? Консультантка з дизайну для сталого розвитку Жанар Байшакова детальніше розглядає цю тенденцію.
Протягом тривалого часу традиційна формована целюлоза мала чотири основні обмеження порівняно з полімерами.
Їй було важко забезпечити гнучкість дизайну, точність, преміальний зовнішній вигляд та механічні характеристики, яких очікують у багатьох сферах застосування.
Вона мала проблеми із жиростійкістю, водостійкістю, захистом від вологи та кисневим бар'єром.
Вона могла втрачати міцність у вологих умовах і часто потребувала товстіших стінок для забезпечення порівнянного захисту.
Виробництво її було повільнішим і дорожчим.
Але за останні кілька років ситуація змінилася. Особливо цікаво, що галузь одночасно досягає прогресу в усіх цих напрямах.
Гнучкість дизайну покращується
Це та сфера, де галузь досягає прогресу. Такі компанії, як Huhtamaki, багато інвестували в технології термоформованої целюлози, які забезпечують більш гладку поверхню, підвищену точність та преміальніші вигляд і тактильність, ніж традиційна формована целюлоза. Компанія комерціалізувала рішення на основі волокна, такі як лотки для готових страв, придатні для використання в духовці, а також кришки для холодних напоїв із формованого волокна, випробувані разом зі Starbucks.
Термоформоване волокно — це не єдина технологія виробництва целюлози, яка змінює зовнішній вигляд і тактильність формованої целюлози.
Німецька компанія PAPACKS також розвиває технології формування з волокна, які дозволяють створювати дедалі складніші формати упаковки: від пляшок і туб до фармацевтичної та преміальної споживчої упаковки. Можливість створювати чіткіші геометричні форми, жорсткіші допуски та більш функціональні конструкції допомагає розширити спектр застосувань, де волокно може конкурувати з полімерами.
Досягнення в оснащенні, контролі процесів та технологіях формування допомагають скоротити розрив між волокном та полімерами, коли йдеться про естетику та свободу дизайну. Формована целюлоза все ще не може відповідати кожній формі, закупорюванню чи обробці, які можуть бути в полімерів, але спектр застосувань, де вона може забезпечити привабливий споживчий досвід, швидко розширюється. А оскільки великі бренди харчових продуктів та напоїв тепер готові спільно розробляти індивідуальні рішення, темпи цього розширення прискорюються.
Мабуть, найважливішим зрушенням є те, що компанії все частіше розробляють упаковку спеціально для формованої целюлози, а не намагаються відтворити наявні полімерні формати. Ця зміна в мисленні відкриває можливості, яких було важко досягти, коли очікувалося, що волокно просто імітуватиме полімерні матеріали.
Проблему з бар'єрами нарешті вирішено
Бар'єрні властивості завжди були найбільшою слабкістю формованої целюлози. Якщо упаковка повинна запобігати потраплянню жиру, вологи або кисню до продукції (їжі, косметики чи фармацевтичного препарату), звичайна формована целюлоза швидко досягає своїх меж. Роками галузь значною мірою покладалася на покриття на основі перфторвуглецевих ацетатів (PFAS) для покращення характеристик. Оскільки регуляторний тиск на PFAS продовжує зростати в Європі та Північній Америці, постачальники змушені шукати альтернативи.
Деякі з найзначніших досягнень зараз відбуваються у сфері комерційного харчування. Такі компанії, як Solenis та Sabert, вже вивели на ринок вироби з формованої целюлози з покриттям без PFAS.
Компанія Solenis розробила свою технологію Contour для виготовлення виробів із формованої целюлози, таких як тарілки, миски, контейнери та підноси, вирішуючи одну з практичних проблем галузі: послідовне нанесення бар'єрних покриттів на складні тривимірні форми. Компанія також співпрацює із Zume для масштабування упаковки для харчової промисловості з формованої целюлози без PFAS.
Найбільшою проблемою залишаються ті застосування, де є високе бар'єрне проникнення. Формована целюлоза все ще не може забезпечити поєднання кисневого бар'єру, захисту від вологи та терміну придатності, необхідне для багатьох фармацевтичних виробів, пакування в модифікованій атмосфері (MAP) та застосування для харчових продуктів преміумкласу.
Однак комерційні рішення без PFAS вже доводять свою цінність у харчовій промисловості, а наступне покоління біорозкладних полімерів та технологій наноцелюлози наближає формовану целюлозу до застосувань, які ще кілька років тому вважалися б недосяжними.
Швидкість виробництва наздоганяє
Навіть якщо продуктивність покращиться, упаковка все одно повинна конкурувати економічно. Історично склалося так, що формована целюлоза мала в цьому труднощі. Традиційні процеси мокрого формування часто вимагають тривалості циклу від 30 до 60 секунд. Лиття пластмас під тиском може виконуватися за значно менший час, що ускладнює конкуренцію формованої целюлози у великосерійному виробництві.
Саме тут сухе формування волокна привернуло стільки уваги. Шведська компанія PulPac, заснована у 2018 році, розробила власну технологію сухого формування волокна протягом останніх семи років. Замість створення суспензії на водній основі, целюлоза обробляється в сухому стані, формується в полотно та стискається за допомогою тепла та тиску.
Результатом є значне пришвидшення виробництва. PulPac повідомляє про тривалість циклу всього 3,76 секунди для окремих застосувань, при цьому швидкість виробництва сягає приблизно 23 000 кришок на годину. Хоча продуктивність залежить від продукції та виробничої конфігурації, ці цифри демонструють, що волокно тепер в деяких застосуваннях може конкурувати з полімерами.
Окрім швидкості, сухе формування целюлози також зменшує споживання води, займані площі та потреби в енергії, що допомагає покращити загальну економічність такої упаковки.
Особливо цікаво те, як швидко ця технологія виходить за межі відносно простих застосувань, таких як кришки та упаковка для харчових продуктів. Через Bottle Collective такі компанії, як PulPac, PA Consulting, Diageo, Haleon, Opella та інші партнери, досліджують пляшки з волокна для напоїв, сфери здоров'я та товарів швидкого попиту.
Дедалі частіше фокус зміщується з доведення концепції на демонстрацію промислової масштабованості та продуктивності.
Це все ще тестування, а не комерційні запуски, але вони демонструють дещо важливе: технологія, здатна виробляти кришку для кавового стакана з промисловою швидкістю, зараз вивчається одним із найвідоміших брендів алкогольних напоїв у світі. Це яскравий сигнал того, наскільки далеко просунулося сухе формування целюлози за відносно короткий проміжок часу.
Сухе формування целюлози — не єдиний шлях до великосерійного виробництва.
Наприклад, компанія PAPACKS за підтримки виробничих потужностей у Німеччині та Нідерландах показала, що передова технологія мокрого формування волокна Fiber Casting також може досягти обсягів промислового виробництва.
У грудні 2025 року компанія представила свою модель S10 — запатентовану автоматизовану виробничу систему, призначену для виробництва пляшок, контейнерів та туб на основі волокна. Вона має початкову потужність 10 млн одиниць та модульну дорожню карту, що дозволяє масштабувати виробництво до 100 млн одиниць на рік — чіткий сигнал того, що перехід до високошвидкісного виробництва волокна у великих обсягах виходить далеко за межі ранньої стадії розробки.
Механічні характеристики також покращуються
Більшість інновацій у цій галузі зосереджена на бар'єрних характеристиках або ефективності виробництва. Але механічні характеристики, здатність упаковки зберігати форму, витримувати транспортування, надійно штабелюватися та витримувати вимоги реальних ланцюжків поставок, залишаються однією з найпостійніших слабких сторін формованої целюлози.
PAPACKS застосувала цікавий підхід, розглядаючи не лише технологію виробництва, а й саму сировину. Замість того, щоб покладатися на звичайну деревну масу, компанія розробила рішення на основі волокон промислових конопель. Коноплі швидко ростуть, потребують відносно низьких сільськогосподарських витрат і мають кращі механічні властивості, ніж багато звичайних джерел волокон, що допомагає покращити жорсткість і стабільність розмірів без збільшення ваги.
Цікаво, де ці рішення починають з'являтися. Fiber Box від PAPACKS для логістики морепродуктів, чутливих до температури, отримав нагороду German Packaging у 2025 році та вже використовується комерційно компанією Transgourmet Seafood. Компанія також співпрацює з Bayer для розробки упаковки на основі волокна для сфери охорони здоров'я.
Це вимогливі сфери застосування. Логістика холодового ланцюга та фармацевтична упаковка висувають одні з найвищих вимог до упаковки, що робить їх корисними індикаторами того, наскільки просунулася технологія формування волокна.
Разом ці проєкти відображають щось ширше. Механічні характеристики, бар'єрні властивості та масштаби виробництва більше не вирішуються ізольовано. Компанії, які досягають найбільшого прогресу, вирішують усі три питання одночасно.
Що далі?
Особливо цікаво те, що більшість людей бачить лише те, що вже є комерційним. Але за лаштунками відбувається багато чого.
Однією зі сфер, що привертає значну увагу, є гнучкість дизайну та функціональність. Інновації в дизайні також виходять за межі зовнішнього вигляду. Все частіше розробники інтегрують безпосередньо у структуру волокна функціональні елементи, зокрема застібки, петлі, елементи для штабелювання та конструкції із захистом від несанкціонованого втручання, які раніше спиралися на додаткові полімерні компоненти. Це допомагає розширити не лише варіанти зовнішнього вигляду упаковки із целюлози, але й її можливості.
Ще однією сферою, яка привертає значну увагу, є бар'єрні технології наступного покоління. Хоча стійкість до жиру та короткочасної вологи все частіше розглядається комерційно, вища бар’єрність щодо кисню та довгостроковий захист від вологи залишаються складнішими.
Саме на цьому зосереджують свої зусилля такі компанії, як OrganoClick, PulPac та Nordic Barrier Coating. Їх колаборація, що фінансується BioInnovation, досліджує біорозчинні бар'єрні матеріали без полімерів та PFAS для застосування у виробництві сухої формованої целюлози, завдяки яким зберігається можливість переробки та компостування упаковки.
Інші досліджують технології біологічних покриттів, зокрема на основі полігідроксипропіленглікозидів (PHA), які поєднують бар'єрні властивості з біорозкладністю та сумісністю з потоками переробки паперу.
Окрім бар'єрів, дослідники також досліджують, як підвищити жорсткість, стабільність розмірів та загальну міцність упаковки без шкоди для придатності її до переробки чи компостування. Целюлозні нанофібрили, покриття на мінеральній основі, покриття на основі шелаку, матеріали на основі лігніну, зв'язувальні речовини на основі крохмалю, хітозан та інші біологічні рішення можуть покращити як бар'єрні характеристики, так і механічні властивості.
Зрозуміло, що інновації у сфері формованої целюлози прискорюються, а не сповільнюються. Сам матеріал може бути зрілим, але технології навколо нього розвиваються напрочуд швидко.
Кілька років тому більшість інновацій була зосереджена на заміні відносно простої полімерної упаковки. Сьогодні компанії орієнтуються на застосування, які традиційно вважалися занадто вимогливими до целюлози, серед яких високобар'єрна харчова упаковка, фармацевтична упаковка, пляшка з низьким вмістом полімерів, кришки для пляшок та упаковка з модифікованою атмосферою (MAP).
Вони залишаються одними з найскладніших форматів упаковки на ринку на сьогодні. Той факт, що компанії зараз активно їх досліджують, свідчить про те, наскільки далеко просунулася формована целюлоза, і наскільки далеко вона ще може зайти.
Отже, що ж мають робити бренди?
Ринок формованої целюлози швидко зростає завдяки регулюванню, зобов'язанням компаній щодо сталого розвитку та вдосконаленню технологій.
Зрозуміло, що значна частка уваги галузі сьогодні зосереджена на дотриманні вимог PPWR, цілях щодо переробки та переході до мономатеріальних пакувальних конструкцій. Це негайні пріоритети, і це справедливо.
Але зосередження лише на сьогоднішніх вимогах іноді може призвести до того, що легко пропустити те, що буде далі. Найбільший ризик для багатьох брендів сьогодні полягає не в тому, щоб діяти надто рано, а в тому, щоб діяти надто пізно.
Окрім PPWR, Європейська комісія зараз оновлює свою Стратегію біоекономіки, щоб прискорити впровадження біоматеріалів та зміцнити ресурсостійкість Європи. Деталі все ще уточнюються, але довгостроковий напрям зрозумілий: відновлювані та переробні матеріали, ймовірно, відіграватимуть дедалі більшу роль у майбутній упаковці.
Ось чому зараз саме час для брендів почати нарощувати потенціал. Співпрацювати з новаторами. Запускати пілотні проєкти. Тестувати межі технології. Зрозуміти, де волокно може, а де не може створювати цінність у портфоліо упаковки.
Цінність пілотного проєкту не завжди полягає в перевірці рішення. Іноді найбільша цінність полягає в розумінні того, де технологія не працює сьогодні, а де вона може стати життєздатною набагато швидше, ніж очікувалося.
Джерело: Packaging Europe
