總部位於倫敦的 帝亞吉歐 (Diageo )——尊尼獲加蘇格蘭威士忌、唐胡里奧龍舌蘭酒和吉尼斯黑啤酒的製造商——最近測試了百利甜酒（原愛爾蘭奶油利口酒）的紙質瓶。這些瓶子由 90% 的紙製成，並包括薄的 PET 襯裡，設計用於在標準紙流中回收，並且不需要消費者在處置時分離 PET 襯裡。
這些包裝採用乾模纖維技術製造，該技術由瑞典 PulPac 發明，並擁有多項專利。值得注意的包裝還包括一個感應密封鋁箔蓋和一個壓敏紙標籤，標籤上印有燙印的金色，用於瓶子頂部的金色雙 B 符號。該試驗於 5 月 25 日至 26 日在西班牙巴塞隆納的 Time Out Fest 上進行，向參加美食節的人提供了 2,000 個迷你百利甜酒容器，每個容器可容納 80 毫升。
要理解為什麼乾模纖維有可能成為遊戲規則的改變者，有必要指出的是，將纖維成型為包裝的可靠方法（例如雞蛋盒）需要大量的時間、能源和水。它從紙張開始，通常是回收材料，例如報紙、紙板和其他類型的廢紙。將它們打漿以將其分解成單獨的纖維，然後將紙漿與水混合以形成漿料。將這種漿液倒入一個模具中，該模具旨在為雞蛋盒創造一致的形狀和尺寸。接下來是壓榨機，它施加壓力以去除紙漿中多餘的水。最後進行乾燥以除去任何殘留的水分。
這是一個緩慢且資源密集的過程，乾模纖維技術能夠避免這個過程。 PulPac 聲稱乾式模塑纖維比傳統的濕式模塑纖維方法快 10 倍。支持者表示，一旦完全擴大規模，這將是一種將可再生植物纖維轉化為完全可回收包裝的方法，可以以具有競爭力的成本取代一次性塑膠。其他優點包括能耗低，成型過程中幾乎不需要水。這產生了具有強大永續資質的一攬子計劃。百利甜酒瓶的初步篩選生命週期評估數據表明，其 CO 2 排放量比目前的 rPET 包裝低 25% 。
值得注意的是，乾模纖維技術可用於形成幾乎任何三維包裝產品。 （有關如何使用此技術製造餐飲服務業中使用的紙質餐具或杯蓋的說明，請參閱下面的邊欄。）在本節中，我們將重點介紹百利甜酒瓶的製造方法。但在研究瓶子製造技術本身之前，有必要先了解 PulPac 的商業模式以及百利甜酒瓶所依賴的合作夥伴和聯合開發商網路。
這個環節中最重要的是 PA Consulting ，這是一家總部位於倫敦的公司，致力於從概念到設計和開發，再到商業成功，並不斷吸收新想法。 PA Consulting 的可持續發展和創新專家傑米·斯通 (Jamie Stone) 表示：“我們致力於將事物從發明轉化為工業化。” 2022 年，PA 和 PulPac 成立了 Bottle Collective，以製造世界上第一個乾模製纖維瓶。 The Bottle Collective 現在邀請合作夥伴加入。這是先到先得的交易，合作夥伴將在發布後三年內獲得其產品類別的商業獨家權。目前的合作夥伴包括帝亞吉歐 (Diageo)；總部位於巴黎的賽諾菲是一家全球醫療保健和製藥公司； Haleon，一家總部位於英國威布里奇的全球消費者保健產品公司；葡萄牙的 Logoplaste 是一家硬塑膠容器製造商。
至於 PulPac 的商業模式，他們擁有乾模纖維背後的智慧財產權，但他們不是容器製造機械的製造商。他們從與他們簽署許可協議的容器製造加工商那裡獲得按零件使用費。加工商購買由 PulPac 認定為交鑰匙供應商的 OEM 製造的貨櫃製造設備。 （向下捲動以找到此類交鑰匙提供者 JOA 的側邊欄。）
回到百利甜酒測試，至少可以說，該測試的規模很小，只有2,000 瓶，這些瓶子是在英國劍橋PA Consulting 的全球創新和技術中心製造的，然後被運送到愛爾蘭，由生產商進行填充和感應密封。這是帝亞吉歐第一位面臨紙瓶試用的消費者。它不僅測試了瓶子如何從愛爾蘭運往巴塞隆納，還測試了消費者如何與材料互動以及他們如何理解紙瓶的可持續性證書。
PA Consulting 劍橋工廠使用的製瓶生產線稱為演示生產線，代表了 Bottle Collective 推動全面商業化乾模製纖維瓶生產的第二階段。在第一階段，使用經過改造的機械和工藝步驟之間的手動傳輸來製造瓶子。演示線帶來了更多的自動化，因為該過程分為六個整合模組，這些模組可以在很少的人工幹預下協同工作。示範線不僅提高了瓶子生產的效率和產量，還提供了測試和學習環境，幫助 Bottle Collective 為真正的商業規模生產做好準備。
示意圖展示了生產百利甜酒瓶的演示線的六個主要模組。
六個模組可以在上面的示意圖中看到。模組 1 稱為「Web to Blank」。藍色的大盒子是一個磨機，成捲的絨毛漿被送入其中。工廠研磨絨毛漿以將纖維彼此分離，然後將這些絨毛漿纖維「氣流成網」到輥式薄紙上，該薄紙在傾斜運行的傳送帶上運行。接下來是一系列輥，其中會發生一些事情，包括噴塗 AKD（烷基烯酮二聚體），這是一種通常用於為各種紙張基材帶來疏水性的施膠劑。換句話說，施膠劑有助於紙張抵抗水分的吸收。
模組 1 中發生的最後一件事是將連續材料捲切割成毛坯。這些毛坯被送入模組 2，即毛坯製備模組。此處，將模組 1 中創建的扁平毛坯進行折疊和操作，以形成半剛性的半瓶形狀。同時，在模組3或內襯預成型件成型中，PET預成型件被射出成型。在模組 4（粉紅色模組）中，兩個半瓶被封裝在模具中，以便可以利用熱量和壓力將兩個半瓶連接成一個完整的瓶子。一種稱為「氫鍵」的物理反應會在兩個半瓶在塑膠瓶擠出吹塑成型中所謂的「分型線」處相遇處形成牢固的結合。在模組 5 中，瓶外噴塗疏水塗層，然後在隧道爐中固化。根據涉及的產品類型，也可以在此噴塗其他塗層。最後，在模組 6 中，現在位於瓶子內部的 PET 瓶坯被吹到內部側壁。
值得注意的是， MCC Labels 正在與 Bottle Collective 密切合作，使在空白準備模組中進行模內紙貼標成為可能。另一家在射出成型領域提供寶貴意見的公司是 阿博格 (Arburg) 。 PA Consulting 的 Stone 在描述阿博格的貢獻時這樣說。
「在整個開發過程中，我們不斷購買阿博格設備，並透過將其拆開並以不同的順序重新組裝來立即使保固失效。但我們確保向他們展示我們做了什麼以及為什麼這麼做。透過這種方式，我們最終將展示需要做什麼，以便機械製造商的生態系統實現真正的商業化。這就是這項技術的擴展方式。我們並不是不想保守秘密。相反，我們正在嘗試發明它並快速建立大規模規模。在整個過程中，我們與 PulPac 的關係不會改變。當該業務到達那裡時，他們仍然會收取每個部分的特許權使用費。
演示線的產能約為 300 瓶/小時。 PA Consulting 希望在不久的將來運行的生產線每小時可生產 3,000 瓶左右的瓶子。誰將運營該線路還有待觀察。據推測，它將是由 Bottle Collective 資助的轉換器。
目前有關 PulPac、PA Consulting 和 Bottle Collective 試圖實現的目標的討論中充斥著諸如“大概”和“誰將運營該生產線”之類的詞語。所有相關利害關係人都承認還有很長的路要走。但帝亞吉歐 全球供應鏈與採購總裁兼首席永續發展長伊凡‧安德魯(Ewan Andrew)或許最能表達這種壓倒一切的態度。 「當談到我們的包裝時，」他說， 「 我們採取的是進步而不是完美的方法，因為我們知道我們的包裝需要隨著消費者的需求和技術的進步而發展。消費者越來越了解永續發展，我們相信我們可以透過我們的設計和創新將優質產品和更永續的解決方案結合在一起來滿足這一需求。
此處所示的 PulPac Modula 是由 JOA 為 Matrix Pack 建造的。最左邊有JOA標誌的櫃子（A）是磨坊，一卷絨毛漿被磨成絨毛漿纖維。標記為B的部分是製作薄紙/絨毛漿纖維/薄紙“三明治”的地方。這三層材料在櫃子下方的地板高度處從左到右索引，上面帶有綠色 Seyi 標誌 (C)，直到到達最右側的櫃子。在這裡，它圍繞著一個大輪子 (D) 運行，輪子將其從地面水平傳送到相反的方向，到達 24 腔壓力機的高度 (E)。機器人從工具中拾取成品零件，骨架修整材料直接返回工廠，再次研磨成絨毛漿纖維。右上方插圖顯示了 24 腔壓機的特寫，左上方插圖顯示了成品零件。
JOA 也在推動乾模纖維技術的發展，該公司是一次性衛生用品（從嬰兒尿佈到女性衛生用品）的加工和加工設備製造商。位於威斯康辛州希博伊根福爾斯的JOA 的業務開發經理Ryan Brown 表示，它們是乾模纖維的天然選擇，因為經過疏水塗層處理並層壓在薄紙層之間的絨毛漿是衛生產品的核心，加工商在 JOA 製造的機器上進行生產。 「乾模纖維背後的大部分技術正是我們用我們一直製造的機器所做的，」布朗說。 “我們只需將其重新用於乾燥模纖維。”
JOA 是 PulPac 的關鍵供應商之一。 （有關 PulPac/PA Consulting/JOA 關係的更多信息，請參閱上述有關創新百利甜酒瓶的故事）。 Matrix Pack 是第一家從 JOA 購買乾模纖維系統的加工商，該公司是創新和永續包裝解決方案的領先製造商，在希臘、保加利亞、英國和泰國設有工廠。其北美足跡包括肯塔基州佛羅倫薩的一家製造工廠、俄勒岡州波特蘭的另一家製造工廠以及芝加哥的辦事處。
位於希博伊根瀑布的 JOA 是如何與希臘雅典的 Matrix Pack 相遇的呢？當然是在 interpack 23 的 PulPac 展位。 Matrix Pack 將使用 JOA 製造的設備生產杯蓋和托盤，並將作為聯合開發商加入 PA Consulting，進行後期生產處理解決方案的工業化，為餐飲服務業生產可持續的餐具。與 PulPac 商業模式一致，Matrix Pack 將向 PulPac 支付每件商品的特許權使用費。
JOA 製造的系統稱為 PulPac Modula，從軋製到捲材再到壓力機，再到機器人移除成品零件，所有操作只需一次即可完成。前端類似百利甜酒瓶的製造系統。將成捲的絨毛漿送入生產絨毛漿纖維的工廠。從工廠出來的厚度在 400 至 800 gsm 之間的絨毛漿纖維被「氣流成網」成大約 2 英尺寬的干網。在該網上噴灑細水霧，然後噴灑 AKD 施膠劑。然後將29 gsm 的紙巾放在上面。
這是製造過程與生產百利甜酒瓶的製瓶裝置不同的地方。紙幅以相反方向送回，以便絨毛漿纖維的另一側可以噴灑相同的水霧和AKD施膠劑。然後塗上第二層紙巾以形成紙張、絨毛漿纖維、紙的夾層。然後，不是像我們在製瓶系統中看到的那樣將捲筒送料材料切割成坯料，而是將捲筒送入 協易的 24 腔沖壓機中。如果製造餐具，則會施加 8 噸壓力，並將每個工具加熱至 150 攝氏度。或假設正在生產杯蓋，如上圖所示，每個循環可在 4 秒內成型 24 個。上面還顯示了用於此類工作的工具。值得注意的是，工具的公側有一個矽膠插件，可推向蓋子的外邊緣，並幫助其形成一個底切，使蓋子緊緊地扣在杯子上。
當被問及 PulPac 是否發明了一種全新的沖壓方法，或者是否複製了現有技術時，PulPac 營運長 Viktor Borjesson 表示，這是一半一半。 「這台壓力機本質上是金屬產業的沖壓機，」Borjesson 說。 「但這是一台非常複雜的沖壓機，因此我們可以對其進行編程，使其以某種方式運行。該工具還會提醒您在某些熱成型或射出系統中可能看到的情況，但它有所不同，因為這些系統都不會形成纖維材料。這是一個依賴現有技術的問題，同時仍然引入控制壓力和溫度的獨特方法來創造全新的東西。
