Uudet kuitupohjaiset pakkausmateriaalit haastavat kierrätettävyyden arvioinnin

Pakkausalalla etsitään aktiivisesti kestäviä materiaaliratkaisuja, joilla voidaan vähentää fossiilisten raaka-aineiden käyttöä ja pienentää pakkausten ympäristövaikutuksia. Käytännössä tämä näkyy esimerkiksi uusina kuitupohjaisina materiaaleina, biopohjaisina päällysteinä ja lisäaineina sekä erilaisina monimateriaalisina rakenteina, joilla pyritään korvaamaan perinteisiä muovipohjaisia ratkaisuja. (Davis 2026; Dubowik ym. 2026.)

Uudet materiaaliratkaisut voivat vähentää muovin käyttöä ja parantaa pakkauksen ominaisuuksia, mutta samalla niiden kierrätettävyys voi muuttua. Tämä on erityisen tärkeää juuri nyt, kun pakkausten kierrätettävyydelle asetetaan entistä suurempia odotuksia. Euroopan unionin pakkaus- ja pakkausjäteasetuksen (PPWR) mukaan kaikkien EU-markkinoilla olevien pakkausten on oltava suunniteltu kierrätettäviksi ja täytettävä tietyt kierrätysluokan kriteerit vuodesta 2030 lähtien sekä oltava laajamittaisesti kierrätettävissä vuoteen 2035 mennessä (Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EU) 2025/40).

Käytännössä kuitenkin vain keräykseen ja kierrätysprosessiin päätynyt pakkaus voidaan todella kierrättää. Kuitupakkaukset ovat erityisen kiinnostavia, sillä niiden kierrätysaste on jo tällä hetkellä kaikista pakkausmateriaaleista EU:n korkein. Myös kuluttajat mieltävät kuitupohjaiset pakkaukset ympäristöystävällisiksi vaihtoehdoiksi ja niiden kierrättämisen helpoksi. Tämän vuoksi uudenlaisten, kuluttajille vielä vähemmän tuttujen kuitupakkausten kohdalla on tärkeää, että niiden oikea lajittelu ja kierrätys viestitään selkeästi.

Kestävä pakkaus ei siis automaattisesti muodostu vain korvaamalla fossiiliset raaka-aineet uusiutuvilla ja biopohjaisilla vaihtoehdoilla. Yhtä tärkeää on ymmärtää, miten pakkausmateriaali kokonaisuudessaan käyttäytyy sen päätyessä kierrätysprosessiin.

Miten kierrätettävyyttä arvioidaan?

Euroopan unionin laajuinen lainsäädäntö (PPWR) tulee siis määrittämään tietyt kierrätysluokat ja niiden kriteerit, jotka markkinoille asetettavien tuotteiden tulee läpäistä. Virallisia kriteerejä kierrätettävyyden arviointiin ei ole vielä annettu vaan niistä säädetään vuoteen 2028 mennessä (Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EU) 2025/40). Alalla on kuitenkin olemassa yhdenmukaistettu eurooppalainen laboratoriotestimenetelmä, jota on laajasti käytetty paperi- ja kartonkituotteiden kierrätettävyyden arvioimiseksi eri kierrätysprosesseissa. Biokiertotalouden kestävät pakkausratkaisut -BioPak-hankkeessa kuitupakkausten kierrätettävyyttä arvioitiin kyseisen CEPI-testimenetelmään pohjautuvan 4evergreen-allianssin kehittämän päivitetyn testimenetelmän avulla (CEPI 2025; 4evergreen 2025).

Kierrätettävyyden arviointimenetelmä on paperi- ja kartonkituotteille kehitetty laboratoriotesti (kuva 1), jolla selvitetään, miten hyvin pakkausmateriaali soveltuu olemassa oleviin kuitukierrätysprosesseihin. Testissä materiaali hajotetaan laboratoriossa kuitususpensioksi, minkä jälkeen arvioidaan kuitujen sekä muovien, pinnoitteiden sekä muiden ei-toivotuttujen jakeiden erottumista hieno- ja karkealajittelussa. Lajittelun läpäisseestä kuituosasta muodostetaan laboratorioarkkeja, joista tarkastellaan kierrätyskuidun laatua ja puhtautta sekä soveltuvuutta uusien kuitupohjaisten tuotteiden valmistukseen. Lisäksi suodoksesta arvioidaan kierrätysprosessin aikana vesikiertoon liuenneen ja hyvin hienojakoisen (kolloidisen) aineen määrää.

Testimenetelmään kuuluu myös vapaaehtoinen tahmoanalyysi (macrostickies), jolla määritetään kierrätysmassassa esiintyvien liimoista ja muista polymeerisista epäpuhtauksista peräisin olevien suurikokoisten tahmojen määrä. Nämä epäpuhtaudet voivat aiheuttaa ajettavuus- ja laatuongelmia paperi- ja kartonkikoneilla.

Tuloksien perusteella raportoidaan kuiduiksi palautuva osuus eli saanto, lajitteluhäviöt ja hylky sekä visuaalinen ja tekninen laatu. Testitulos ilmoitetaan lukuna -100–100, jossa suurempi luku tarkoittaa parempaa kierrätettävyyttä. Tulosten perusteella voidaan arvioida, soveltuuko materiaali perinteiseen kuitukierrätykseen (testitulos 0–100) vai vaatiiko se joko erikoistuneempaa kierrätysprosessia tai materiaalikehitystä kierrätettävyyden parantamiseksi (testitulos -100–0).

Materiaalirakenteet vaikuttivat kierrätettävyysarvioihin

BioPak-hankkeessa tutkittiin useita erilaisia kuitupohjaisia materiaaliratkaisuja. Mukana oli sekä perinteisiä kuitupohjaisia materiaaleja että uudenlaisia rakenteita, joissa oli kuitujen lisäksi mukana muun muassa erikoispitkiä kuituja ja kierrätysmuovia sekä komposiittirakenteita (Taulukko 1). Tässä artikkelissa on esitetty havaintoja neljän valikoidun koepisteen tuloksista. Testauksen tavoitteena ei ole asettaa materiaaleja paremmuusjärjestykseen vaan tunnistaa rakenteita ja ominaisuuksia, jotka vaikuttavat kuitukierrätykseen.  

Tulokset osoittivat, että materiaalien välillä on eroja kierrätettävyydessä. Referenssinä eli vertailupisteenä toimi perinteinen neitseellinen kuppikartonki. Kyseinen materiaali hajosi tehokkaasti kuiduiksi ja sai testituloksen 80, joka tarkoittaa sitä, että pakkaus käyttäytyy nykyisessä olemassa olevassa kierrätysprosessissa suhteellisen hyvin (kuva 2).

Kokeissa testattiin myös näytteitä, jotka sisälsivät erityispitkiä kuituja. Erityispitkien kuitujen lisäyksellä voidaan tavoitella uudenlaisia materiaaliominaisuuksia, kuten parempaa joustoa (Kokko 2025). Tämänkaltaisen kokeellisen materiaalin käyttäytymistä ja vaikutusta kierrätysprosessiin on kuitenkin syytä tarkastella muiden tavoiteltavien ominaisuuksien rinnalla. Kuten taulukon 1 tuloksesta huomataan, kyseinen koepiste antoi yllättävän hyvän tuloksen ja indikoi hyvää kierrätettävyyttä. Pitkät kuidut kuitenkin kehrääntyivät helposti ja aiheuttivat seulaan tukkeumia (kuva 3). Tämä oli tärkeä havainto kyseisen testimenetelmän heikkouksista.

Toisessa koepisteessä testattiin kaupallista elintarvikepakkausta, joka koostuu kuitu–muovi-komposiittimateriaalista. Valmistajan tuotelupauksen mukaan pakkaus soveltuu kartonkikierrätykseen. Materiaali-innovaation tavoitteena on vähentää muovin määrää ja tuoda markkinoille kuitupohjainen pakkausratkaisu, jonka kuluttaja hyvin todennäköisesti kierrättää.

Testituloksen mukaan muovin määrä kuitenkin ylitti sallitun arvon (kuva 4), ja näin ollen kyseinen tuote ei läpäissyt testiä eikä se sovellu kuitujakeena kartonkikierrätykseen. Lisäksi haasteena on materiaalin muovimainen rakenne, jonka vuoksi kuluttaja helposti erehtyy kierrättämään pakkauksen muovijakeeseen. Tämänkaltaisten uudenlaisten pakkausmateriaalien kohdalla on ensiarvoisen tärkeää viestiä selkeästi, mihin jakeeseen tuote tulee kierrättää.

Kolmannessa koepisteessä tutkittiin, kuinka kierrätysmuovin käyttö vaikuttaa pakkauksen kierrätettävyyteen. Tuloksen mukaan kierrätysmuovi käyttäytyy kierrätysprosessissa lähes neitseellisen muovin tavoin. Koepisteen testitulos oli 74, mutta tulosta tarkasteltaessa on hyvä huomioida, että päällystemäärällä on suuri vaikutus testitulokseen.

Kierrätettävyyttä tulee tarkastella jo tuotekehitysvaiheessa

Kierrätettävyys on yksi kestävyyden keskeisistä osa-alueista muiden rinnalla. Tulosten perusteella todettiin, että kuitupohjaisuus ei yksin riitä ennustamaan materiaalin kierrätettävyyttä. Materiaalin rakenne ja siihen lisätyt komponentit voivat vaikuttaa merkittävästi siihen, kuinka hyvin kuidut saadaan erotettua ja palautettua takaisin käyttöön kierrätysprosessissa.

Kestävien pakkausmateriaalien kehityksessä joudutaan usein tasapainoilemaan useiden tavoitteiden välillä. Materiaalilta voidaan edellyttää esimerkiksi hyviä barrier-ominaisuuksia, vähäistä fossiilisten raaka-aineiden käyttöä, keveyttä, elintarvikekelpoisuutta ja kilpailukykyistä hintaa. Samalla valmiin pakkauksen tulisi olla helposti kierrätettävä ja soveltua mahdollisimman hyvin olemassa oleviin kierrätysprosesseihin.

Tulokset korostavat, että biopohjainen ja ympäristön kannalta lupaava materiaaliratkaisu ei automaattisesti tarkoita hyvää kierrätettävyyttä. Uusien materiaalien kehittämisessä on tärkeää tarkastella koko pakkauksen elinkaarta ja varmistaa, että materiaali voidaan kierrättää olemassa olevissa järjestelmissä ja että se todella päätyy uusien tuotteiden materiaaliksi.

Mitattua tietoa päätöksenteon tueksi

Yhä monimuotoisemmat materiaaliratkaisut lisäävät tarvetta luotettavalle kierrätettävyystiedolle. BioPak-hankkeen testit osoittivat, että materiaalien välisiä eroja voidaan tunnistaa laboratoriomittauksilla ja että kierrätettävyys ei ole itsestään selvä ominaisuus edes kuitupohjaisissa pakkauksissa. Lisäksi tulokset antoivat näkemystä myös testimenetelmän heikkouksiin.

Kun markkinoille kehitetään uusia kuitupohjaisia ja toiminnallisia pakkausmateriaaleja, tarvitaan myös tietoa niiden käyttäytymisestä kierrätysprosessissa. Tällainen tieto auttaa ymmärtämään paremmin materiaalien soveltuvuutta kiertotalouteen ja tukee pakkausratkaisujen kokonaisvaltaista arviointia. BioPak-hankkeessa käyttöönotettu kierrätettävyystestimenetelmä laajentaa Kuitulaboratorion palvelutarjontaa ja tukee yrityksiä materiaalien kehittämisessä sekä arvioinnissa.