Åbent hus om cirkulær emballage til medicoindustrien

Medicoindustrien står over for et voksende behov for at reducere materialeforbrug, forbedre emballagers genanvendelighed og dokumentere bæredygtighedsindsatsen. Men i en branche, hvor emballagen ofte er en afgørende del af produktets sikkerhed og funktion, er det ikke nok blot at udskifte ét materiale med et andet.

Emballagen skal fortsat beskytte produktet under transport og håndtering, fungere på pakkelinjen og i mange tilfælde indgå i et valideret sterilt barrieresystem. Derfor kræver mere cirkulære løsninger et tæt samspil mellem materialevalg, design, test, produktion og regulering.

Det var netop baggrunden for arrangementet hos Teknologisk Institut - Materialer, hvor medlemmer af Medicoindustriens ekspertgruppe for Sustainability and Design fik indblik i både aktuelle udviklingstendenser og de test- og udviklingsmuligheder, der findes på Teknologisk Institut.

Cirkulært design begynder med emballagens funktion

Dagen blev indledt af Nicklas Christian Funk, Senior Sustainability Specialist hos Ambu A/S, med kompetencer inden for cirkulært produkt- og emballagedesign, bæredygtig innovation, designtænkning og medicoteknologi. Han satte rammen for dagens tema med et oplæg om cirkulært emballagedesign set fra et markeds-, teknologi- og reguleringsperspektiv.
 
Et centralt budskab var, at cirkularitet ikke alene handler om materialetype eller en høj andel af genanvendt materiale. Det handler også om at reducere unødvendig emballage, vælge enkle materialestrukturer, designe til de reelle affalds- og genanvendelsesstrømme og samtidig fastholde emballagens nødvendige funktion.

For medicoemballage er dette en særlig vigtig balance. Kravene til kvalitet, renhed, håndtering og sterilitet betyder, at nye løsninger skal udvikles og dokumenteres grundigt, før de kan implementeres.

Formpresset fiber som alternativ til udvalgte plastkomponenter

Alexander Leo Bardenstein, forretningsleder for emballagemateriale, præsenterede mulighederne i formpresset fiber - også kendt som moulded fibre eller moulded pulp - som alternativ til udvalgte stive plastbakker, indsatser og beskyttende emballagekomponenter.

Formpresset fiber er særligt interessant i de tilfælde, hvor plastens primære funktion er at skabe form, fastholde produktet, absorbere stød eller understøtte håndtering. Det kan for eksempel være bakker, indlæg, holdere, procedurekit-organisatorer og beskyttende elementer inde i poser, wraps eller kartoner.

Derimod vil fiber typisk være mindre velegnet, hvis emballagen skal være transparent, have meget høje barriereegenskaber mod fugt eller ilt, være i direkte kontakt med væsker eller anvende præcise plastbaserede snapfunktioner og forseglingsgeometrier. 

- Potentialet er størst, når vi tager udgangspunkt i emballagens funktion frem for at forsøge at kopiere plastbakken én til én i fiber, lød det i oplægget.

Det betyder blandt andet, at emballagen skal designes med geometrier, der passer til fibermaterialet og fremstillingsprocessen. Ribbeforstærkninger, afrundede overflader, ensartede godstykkelser og mulighed for stabil stabling og afstabling kan være afgørende for både styrke, automatisering og produktionsstabilitet.

En fiberbakke i medicinsk emballage behøver ikke nødvendigvis at være den sterile barriere. Den kan i stedet fungere som en strukturel og beskyttende komponent, mens den sterile barriere fortsat leveres af eksempelvis en pose, wrap, blisterfilm eller et låg - som vist i Figur 1.

Det afgørende spørgsmål er derfor ikke alene, om fiberen kan anvendes, men om hele emballagesystemet fortsat kan valideres. Her vil blandt andet mekanisk beskyttelse, fugtpåvirkning, partikelfrigivelse, kompatibilitet med steriliseringsmetode, pakkeintegritet, ældning og håndtering på pakkelinjen skulle undersøges.

Ved at starte med emballagekomponenter, hvor plast primært anvendes til form og beskyttelse, kan virksomheder arbejde trinvis med omstillingen: fra screening og prototype til pilotforsøg, validering og gradvis implementering.

Rundvisning fra materialeprøvning til pilotfaciliteter

Som del af dagen fik deltagerne en rundvisning i Teknologisk Instituts Plast- og Emballagelaboratorier og testfaciliteter.

I det akkrediterede plastlaboratorium blev der vist eksempler på, hvordan plast og andre materialer testes efter relevante standarder – herunder standarder, der anvendes i forbindelse med medicinsk og farmaceutisk emballage. Materialeprøvning giver et centralt grundlag for at dokumentere blandt andet styrke, holdbarhed og egnethed i den konkrete anvendelse.

I transportemballagetesthallen fik deltagerne indblik i test af transportemballage og emballage til farligt gods. Her bliver emballageløsninger udsat for de belastninger, der kan opstå under transport, distribution og håndtering. Faciliteterne omfatter både ISTA- og DANAK-akkrediterede aktiviteter.

Rundvisningen gik også forbi emballagetestlaboratoriet og pilotfaciliteterne. Her kan emballagematerialer undersøges for blandt andet barriereegenskaber og dielektriske egenskaber. Der arbejdes desuden med plasmabehandling og påføring af coatings for at forbedre egenskaberne i fiberbaserede materialer som papir og formpresset fiber.

Formålet er at udvikle den nødvendige funktionalitet med så lav materialekompleksitet som muligt. Eksempelvis kan overfladebehandlinger og tynde coatings i nogle tilfælde bidrage til forbedret fugtmodstand, uden at løsningen nødvendigvis skal opbygges som et komplekst plastlaminat.

RecyClass og design for genanvendelse

Dagens tredje oplæg blev holdt af Tanja Radusin, seniorforsker hos Norner i Norge, som introducerede RecyClass og principperne for design for genanvendelse af plastemballage.

RecyClass vurderer blandt andet, om emballagen indgår i en relevant genanvendelsesstrøm, kan sorteres i praksis og kan behandles i eksisterende mekaniske genanvendelsesprocesser. Desuden har emballagens samlede sammensætning betydning: Etiketter, trykfarver, klæbemidler, barrierer, fyldstoffer og andre komponenter kan påvirke både sortering, oparbejdning og kvaliteten af det genanvendte plastmateriale.

For plastemballage gælder det generelt, at en høj andel af den dominerende polymertype og en enkel materialestruktur giver de bedste forudsætninger for genanvendelse.

Teknologisk Institut tilbyder RecyClass-relaterede test- og dokumentationsforløb til virksomheder, herunder RecyClass-certificering af PET-flasker. I laboratoriet kan centrale dele af den mekaniske genanvendelsesproces simuleres i mindre skala, eksempelvis neddeling, vask, kompoundering, ekstrudering og efterfølgende materialeprøvning.

Det giver virksomheder mulighed for at undersøge, hvordan nye emballageelementer – eksempelvis labels, trykfarver, coatings- eller barriereløsninger – påvirker genanvendeligheden, før de implementeres i markedet.

Fra ambition til dokumenteret løsning

Arrangementet viste, at udviklingen af mere cirkulær medicoemballage kræver en helhedsorienteret tilgang. Materialevalg og design skal hænge sammen med produktets behov, produktionsudstyret, emballagens anvendelse, gældende standarder og mulighederne for sortering og genanvendelse efter brug.

For virksomheder kan det være en fordel at starte med de emballagekomponenter, hvor potentialet er størst, og hvor ændringen ikke påvirker den sterile barriere direkte. Med systematisk udvikling, test og validering kan nye fiber- og plastløsninger bringes fra idé til dokumenteret praksis.

Dagen hos Teknologisk Institut gav dermed deltagerne både faglig inspiration og et konkret indblik i de laboratorier, kompetencer og pilotfaciliteter, der kan understøtte rejsen mod mere cirkulær emballage i medicoindustrien.