Seiring dengan meningkatnya preferensi konsumen terhadap kemasan ramah lingkungan, mengingat bahwa kemasan berbahan kertas memiliki kinerja yang baik dalam mengurangi polusi plastik, maka semakin banyak merek dan produsen yang mulai beralih ke kemasan berbahan kertas.
Bahan-bahan tradisional yang berbahan dasar kertas biasanya mempunyai masalah dengan sifat penghalang yang tidak memadai, seperti permeabilitas yang kuat terhadap air, oksigen, dan gas lainnya, sehingga membatasi penerapannya dalam beberapa kemasan minuman yang berat. Untuk mengatasi masalah ini, pengenalan bahan penghalang telah menjadi bagian penting dalam meningkatkan fungsionalitas dan daya saing pasar minuman kemasan berbasis kertas. Bahan-bahan penghalang tradisional mencakup polietilen (PE), polipropilena (PP), dll., yang dapat secara efektif mencegah penetrasi kelembaban dan oksigen, memperpanjang umur simpan produk, dan menjamin kualitas dan rasa produk. Namun, bahan penghalang semacam ini sebagian besar masih berupa bahan plastik, yang sangat sulit untuk didaur ulang dan ramah lingkungan. Oleh karena itu, industri hulu dan hilir lebih cenderung pada pengembangan dan penerapan material baru yang ramah lingkungan.
Saat ini, berbagai material penghalang baru telah bermunculan di pasar. Bahan-bahan tersebut tidak hanya memiliki ketahanan terhadap kelembapan dan sifat penghalang yang sangat baik, namun juga dapat meningkatkan daya saing pasar suatu produk sekaligus menjaga perlindungan lingkungan secara keseluruhan pada kemasan. Misalnya saja, bahan-bahan baru seperti plastik biodegradable, pelapis yang mengandung air, dan bahan-bahan yang dimodifikasi dengan nanoteknologi dapat meningkatkan fungsionalitas kemasan minuman berbahan kertas sekaligus mempertahankan kemampuan penguraian dan daur ulangnya, yang memenuhi kebutuhan konsumen modern akan kemasan yang ramah lingkungan. Diantaranya, perkembangan emulsi penghalang yang ditularkan melalui air dan ramah lingkungan sangatlah pesat. Karena proses produksinya yang mudah, kinerja biaya yang tinggi, dan keuntungan dari daur ulang serta keberlanjutan, produk ini telah mencapai pertumbuhan lebih dari dua kali lipat dalam dua tahun terakhir, mulai dari pengemasan makanan hingga industri dan penerapan pasar yang lebih terbagi. Pengembangan lebih lanjut, terutama berdasarkan pada emulsi akrilik yang ditularkan melalui air.
Menurut data PTS dan lembaga terkait, rata-rata tingkat repulping bahan akrilik penghalang berbasis air pada aplikasi berbasis kertas lebih dari 90%, yang dapat mencapai daur ulang yang baik dan memecahkan masalah bahwa produk kertas berlapis PE tradisional tidak dapat didaur ulang. . Pada saat yang sama, menurut data penelitian yang relevan, dari perspektif jejak karbon siklus hidup penuh, lapisan akrilik berbasis air memiliki keunggulan yang signifikan dalam pengurangan karbon di seluruh rantai nilai dibandingkan dengan cangkir kertas berlapis PE tradisional. Jika unit fungsional disetel ke 1000 gelas kertas, emisi karbon dari gelas kertas berlapis PE 8 ons (dari tempat lahir hingga kuburan) adalah 24,77 kg CO2e. Emisi karbon dari cangkir kertas berlapis akrilik yang terbawa air adalah 21,92 kg CO2e. Memperluas batasan penelitianDengan mempertimbangkan pemulihan dan regenerasi, pulp daur ulang yang dihasilkan per 1.000 cangkir kertas dapat mengurangi tambahan sebesar 2,45 kg CO2e. Oleh karena itu, jika mempertimbangkan seluruh rantai nilai, emisi karbon per 1.000 gelas kertas berlapis akrilik berbahan dasar air sebenarnya adalah 19,47 kg CO2e.
Oleh karena itu, dibandingkan dengan cangkir kertas yang dilapisi PE, kandungan karbon sebesar 5,3 kg CO2e telah berkurang, dan penurunannya mencapai 21,4%, yang setara dengan penyerapan karbon pada satu pohon selama setengah tahun. Dengan analogi, jumlah total pengurangan karbon yang dihasilkan oleh 36226 gelas kertas berlapis akrilik berbahan dasar air kira-kira setara dengan menanam pohon yang menjulang tinggi berusia 20 tahun.
Bahan-bahan baru yang ramah lingkungan lainnya mencakup pengembangan bertahap polihidroksialkanoat (PHA) dan poliester berbasis bio (PEF). PHA telah dikembangkan hingga ke tingkat generasi ketiga dan keempat, yang secara relatif memecahkan masalah hidrolisis dan bau pada material. Setelah perkembangan dan akumulasi selama lima tahun terakhir, banyak perusahaan baik di dalam maupun luar negeri yang telah mencapai landasan industrialisasi dan kerja sama serta promosi hulu dan hilir di bidang material berbasis kertas. Namun pengembangan material PHA pada material berbasis kertas masih menghadapi permasalahan efisiensi produksi. Dibandingkan dengan proses pengecoran tradisional, kecepatan pengecoran PHA tercepat di dunia adalah 50-80 m/menit, sedangkan kecepatan tertinggi pengecoran PE lebih dari 300 m/menit, dan bahkan kecepatan asam polilaktat (PLA) adalah 100 -150 m / mnt. Oleh karena itu, cara mengoptimalkan proses penerapan material dan bahkan mengembangkan produk aplikasi berbasis kertas yang lebih matang masih merupakan arah yang perlu dilakukan oleh PHA, PEF, dan perusahaan produksi dan penelitian lainnya.
Bahan penghalang multifungsi tidak hanya dapat mengatasi berbagai kondisi lingkungan, namun juga mencapai fleksibilitas dan efektivitas biaya yang lebih besar dalam desain kemasan dan proses produksi. Penerapan material penghalang baru pada kemasan minuman berbasis kertas akan terus berkembang ke arah yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Inovasi teknologi akan fokus pada peningkatan sifat penahan bahan, pengurangan penggunaan bahan mentah, pengurangan konsumsi energi produksi, dan peningkatan kemampuan penguraian dan daur ulang bahan.
