Chai mỹ phẩm môi trường: Hướng dẫn sử dụng PCR và nguyên liệu rơm

Ngành công nghiệp mỹ phẩm tạo ra doanh thu ước tính 120 tỷ đơn vị bao bì hàng năm , phần lớn trong số đó kết thúc ở bãi rác. Chai mỹ phẩm thân thiện với môi trường - đặc biệt là những chai được làm từ nhựa PCR (tái chế sau tiêu dùng) và vật liệu làm từ rơm - đại diện cho hai lựa chọn thay thế bền vững và khả thi nhất về mặt thương mại cho bao bì nhựa nguyên chất hiện có của các thương hiệu. Chai mỹ phẩm PCR giảm nhu cầu về nhựa mới có nguồn gốc hóa thạch trong khi vẫn duy trì lưu thông nhựa hiện có; Chai mỹ phẩm bằng rơm thay thế nguyên liệu dầu mỏ bằng sản phẩm phụ nông nghiệp, giảm cả lượng khí thải carbon và chất thải. Cả hai đều không phải là giải pháp hoàn hảo và cả hai đều liên quan đến sự đánh đổi cụ thể về hình thức, quy trình, chi phí và tuân thủ quy định mà các thương hiệu cần hiểu trước khi cam kết sử dụng vật liệu trên quy mô lớn.

Điều gì làm cho một chai mỹ phẩm thực sự thân thiện với môi trường

Thuật ngữ "chai mỹ phẩm thân thiện với môi trường" bao gồm nhiều tuyên bố - nội dung tái chế, vật liệu dựa trên sinh học, trọng lượng giảm, thiết kế có thể tái sử dụng và công thức phân hủy sinh học đều được sử dụng trong tiếp thị sản phẩm. Tuy nhiên, không phải tất cả các tuyên bố này đều có tác động môi trường như nhau và một số tuyên bố này chủ động gây hiểu nhầm mà không có dữ liệu hỗ trợ.

Một cách thực sự chai mỹ phẩm môi trường phải đáp ứng ít nhất một trong các tiêu chí có thể đo lường được sau đây:

• Giảm hàm lượng nhựa nguyên sinh : Tỷ lệ phần trăm đã được xác minh của vật liệu tái chế hoặc vật liệu sinh học thay thế nhựa có nguồn gốc hóa thạch, được chứng minh bằng thử nghiệm của bên thứ ba (ví dụ: ASTM D6866 đối với hàm lượng dựa trên sinh học hoặc chứng nhận chuỗi hành trình sản phẩm đối với hàm lượng tái chế)
• Khả năng tái chế trong dòng chất thải tiêu dùng hiện có : Chai có thể được thu thập, phân loại và tái xử lý thông qua các chương trình tái chế của thành phố mà không cần cơ sở hạ tầng chuyên dụng
• Lượng khí thải carbon trong vòng đời thấp hơn : Đánh giá vòng đời (LCA) cho thấy lượng khí thải nhà kính trên mỗi đơn vị thấp hơn đáng kể so với nhựa nguyên chất tương đương
• Sử dụng chất thải hoặc nguyên liệu phụ : Vật liệu có nguồn gốc từ phế thải nông nghiệp, dòng chất thải sau tiêu dùng hoặc phụ phẩm công nghiệp chứ không phải từ việc khai thác nguyên liệu thô sơ cấp

PCR và vật liệu làm từ rơm đều đáp ứng nhiều tiêu chí trên, đó là lý do tại sao chúng đại diện cho những lựa chọn đáng tin cậy nhất hiện có để sản xuất chai mỹ phẩm thân thiện với môi trường ở quy mô thương mại.

Chai mỹ phẩm PCR: Nhựa tái chế ở quy mô thương mại

PCR là viết tắt của tái chế sau tiêu dùng - loại nhựa đã được người tiêu dùng thu thập sau lần sử dụng đầu tiên, phân loại, làm sạch, tái chế thành dạng viên hoặc dạng vảy, sau đó được sản xuất lại thành bao bì mới. Đối với chai mỹ phẩm, nhựa PCR được sử dụng phổ biến nhất là rPET (PET tái chế), rHDPE (HDPE tái chế) và rPP (polypropylen tái chế) , mỗi loại đều có nguồn gốc chủ yếu từ các chai nước giải khát, hộp đựng gia dụng và màng đóng gói thu thập được.

Thông tin xác thực về môi trường của nhựa PCR

Trường hợp môi trường đối với nhựa PCR được hỗ trợ tốt bởi dữ liệu đánh giá vòng đời. sản xuất 1 kg rPET cần ít năng lượng hơn khoảng 50–60% hơn là sản xuất 1 kg PET nguyên chất và tạo ra khoảng Lượng khí thải tương đương CO₂ ít hơn 30–40% . Đối với rHDPE, mức tiết kiệm năng lượng của 88% so với sản xuất HDPE nguyên chất đã được ghi nhận trong các nghiên cứu LCA được đánh giá ngang hàng, phản ánh nhu cầu năng lượng tương đối thấp của tái chế cơ học so với chiết xuất và trùng hợp dầu mỏ.

Ngoài các chỉ số carbon, nhựa PCR chuyển nhựa khỏi bãi chôn lấp và đốt, tạo ra nhu cầu kinh tế về rác tái chế được thu gom (khuyến khích đầu tư cơ sở hạ tầng thu gom) và hỗ trợ mô hình kinh tế tuần hoàn mà các quy định về đóng gói ở EU, Anh và California đang ngày càng bắt buộc. Quy định về Chất thải Bao bì và Bao bì (PPWR) của EU, được đề xuất vào năm 2022, đặt ra các mục tiêu ràng buộc về hàm lượng tái chế trong bao bì nhựa — dự kiến bao bì mỹ phẩm sẽ yêu cầu hàm lượng PCR tối thiểu 30–35% vào năm 2030 trong các thị trường được điều tiết.

Các loại nhựa PCR dùng trong sản xuất chai mỹ phẩm

Những thách thức xử lý với nhựa PCR trong bao bì mỹ phẩm

Nhựa PCR không phải là sự thay thế dễ dàng cho nhựa nguyên sinh nếu không có sự điều chỉnh quy trình. Những thách thức chính mà các nhà sản xuất chai mỹ phẩm gặp phải bao gồm:

• Màu sắc và độ trong không nhất quán : Nhựa sau tiêu dùng vốn có nhiều màu sắc. Ngay cả rPET được phân loại tốt cũng có màu xám hoặc vàng so với PET nguyên chất trong nước. Để đạt được độ trong suốt thực sự với hàm lượng PCR cao đòi hỏi phải khử nhiễm ở cấp độ thực phẩm và các bước tinh chế bổ sung làm tăng chi phí đáng kể. Do đó, hầu hết các chai mỹ phẩm trong suốt sử dụng PCR đều được giới hạn ở Hàm lượng PCR 25–50% khi sự rõ ràng là một yêu cầu của thương hiệu.
• Ô nhiễm và mùi hôi : Nhựa PCR có nguồn gốc từ hộp đựng thực phẩm và đồ uống có thể mang theo các hợp chất có mùi. Công thức mỹ phẩm - đặc biệt là các sản phẩm có mùi thơm nhẹ hoặc tự nhiên - rất nhạy cảm với các mùi nền có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm được cảm nhận. PCR cấp độ tiếp xúc với thực phẩm có chứng nhận khử nhiễm (ví dụ: phê duyệt của EFSA đối với tiếp xúc với thực phẩm) giải quyết được vấn đề này nhưng lại đòi hỏi mức giá cao hơn đáng kể.
• Xử lý biến thiên : Sự thay đổi theo từng đợt về độ nhớt của nhựa PCR và chỉ số dòng nóng chảy đòi hỏi phải điều chỉnh thông số quy trình thường xuyên hơn so với nhựa nguyên chất. Dây chuyền ép phun và đúc thổi có hàm lượng PCR trên 30% thường yêu cầu người vận hành có kinh nghiệm và quy trình kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn.
• Biến động giá : Giá nhựa PCR biến động đáng kể tùy theo giá nhựa nguyên sinh và năng lực cơ sở hạ tầng thu gom. Trong năm 2022–2023, giá rPET ở một số thị trường đã vượt quá giá PET nguyên chất do hạn chế về nguồn cung - một lời nhắc nhở rằng việc tìm nguồn cung ứng PCR đòi hỏi phải quản lý chuỗi cung ứng tích cực.

Các chứng nhận xác nhận các tuyên bố về nội dung PCR

• GRS (Tiêu chuẩn tái chế toàn cầu) : Tiêu chuẩn của bên thứ ba được công nhận rộng rãi nhất về nội dung tái chế trong sản phẩm và bao bì. Bao gồm chuỗi hành trình sản phẩm từ bộ sưu tập đến sản phẩm cuối cùng và cho phép các thương hiệu đưa ra tuyên bố về hàm lượng tái chế đã được xác minh trên bao bì.
• RCS (Tiêu chuẩn yêu cầu tái chế) : Tiêu chuẩn chuỗi hành trình sản phẩm đơn giản hơn phù hợp với các yêu cầu bồi thường về một vật liệu trong đó không yêu cầu đầy đủ các tiêu chí xã hội và môi trường GRS.
• Chứng nhận nội dung tái chế SCS : Một chương trình được ANSI công nhận nhằm xác minh tỷ lệ phần trăm nội dung được tái chế thông qua kiểm tra dòng nguyên liệu - thường được các nhà bán lẻ lớn của Hoa Kỳ và Châu Âu yêu cầu đối với các tuyên bố về tính bền vững trên bao bì.

Chai mỹ phẩm rơm: Sản phẩm phụ nông nghiệp làm nguyên liệu đóng gói

Chai mỹ phẩm rơm sử dụng các hợp chất nhựa kết hợp với rơm nông nghiệp - phổ biến nhất là rơm lúa mì, rơm rạ hoặc bã mía - làm chất độn hoặc đồng vật liệu dựa trên sinh học trong ma trận polymer. Thành phần rơm thay thế một phần hàm lượng nhựa có nguồn gốc hóa thạch, giảm việc sử dụng nguyên liệu dầu mỏ nguyên chất và trong một số công thức góp phần cải thiện khả năng phân hủy sinh học của vật liệu so với nhựa nguyên chất.

Trong các hệ thống nông nghiệp toàn cầu, rơm rạ từ cây ngũ cốc đại diện cho một trong những dòng sinh khối chưa được sử dụng đúng mức lớn nhất. Chỉ riêng Trung Quốc đã sản xuất được ước tính 700–800 triệu tấn rơm nông nghiệp hàng năm , một phần đáng kể trong số đó được đốt ngoài đồng - một hoạt động góp phần gây ô nhiễm không khí và phát thải CO₂. Do đó, việc sử dụng rơm làm nguyên liệu đóng gói sẽ giải quyết đồng thời hai dòng chất thải: giảm sử dụng nhựa hóa thạch và chuyển chất thải nông nghiệp khỏi quá trình đốt hoặc chôn lấp.

Làm thế nào rơm được kết hợp vào vật liệu chai mỹ phẩm

Rơm rạ nông nghiệp thô không thể được ép phun hoặc đúc thổi trực tiếp. Nó trải qua quá trình xử lý thành dạng có thể sử dụng được thông qua một số tuyến đường:

1. Phối sợi rơm với PP hoặc PE : Rơm được nghiền thành sợi hoặc bột mịn và được trộn với nhựa mang polypropylen hoặc polyetylen với tốc độ tải thường giữa 20% và 50% theo trọng lượng . Các chất tương thích (polyme ghép maleic anhydrit) được sử dụng để cải thiện độ bám dính giữa các bề mặt. Các viên tạo thành có thể được ép phun trên thiết bị tiêu chuẩn thành nắp, nắp và các thành phần chai cứng.
2. Cellulose có nguồn gốc từ rơm làm nguyên liệu PLA : Cellulose rơm nông nghiệp có thể được lên men và chuyển hóa thành axit lactic, sau đó được trùng hợp thành PLA (axit polylactic). Lộ trình này tạo ra nhựa hoàn toàn dựa trên sinh học, có giá trị cao hơn thay vì hợp chất chứa đầy, nhưng đòi hỏi nhiều cơ sở hạ tầng xử lý hơn và có chi phí đơn vị cao hơn.
3. Vật liệu tổng hợp bã mía : Bã mía - cặn xơ sau khi chiết xuất nước ép từ mía - được sử dụng tương tự như rơm ngũ cốc làm chất độn trong vật liệu tổng hợp polyme hoặc được chế biến thành bao bì sợi đúc cho thùng carton bên ngoài và các ứng dụng đóng gói thứ cấp.

Đặc tính hiệu suất của chai mỹ phẩm làm từ rơm

Vật liệu tổng hợp polymer chứa đầy rơm dùng cho chai mỹ phẩm thể hiện sự khác biệt về hiệu suất đặc trưng so với cả nhựa nguyên chất và nhựa PCR mà các thương hiệu và kỹ sư đóng gói cần tính đến:

• Ngoại hình : Chai composite bằng sợi rơm có bề mặt mờ tự nhiên, có kết cấu nhẹ với tông màu từ be ấm đến nâu nhạt tùy thuộc vào hàm lượng rơm. Tính thẩm mỹ này phù hợp với nhận diện thương hiệu tự nhiên, hữu cơ và tối giản nhưng không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ trong suốt hoặc độ bóng cao. Trang trí bề mặt bằng cách in lụa, dập nóng hoặc dán nhãn hoàn toàn tương thích.
• Sức mạnh kết cấu : Tại Tải 20–30% rơm , độ cứng (mô đun uốn) tăng so với PP hoặc PE nguyên chất do tác dụng gia cố của sợi xenlulo. Tuy nhiên, khả năng chống va đập giảm - vật liệu tổng hợp chứa đầy rơm dễ gãy hơn so với polyolefin không chứa đầy, điều này phải được tính đến trong các quy trình thử nghiệm thả rơi và thử nghiệm vận chuyển.
• Độ nhạy ẩm : Sợi xenlulo hấp thụ độ ẩm, có thể gây ra thay đổi kích thước và phồng rộp bề mặt nếu hỗn hợp không được pha chế đúng cách với các chất chống ẩm. Chai đựng mỹ phẩm dạng lỏng (dầu gội, nước hoa hồng, sữa tắm) yêu cầu công thức có khả năng quản lý độ ẩm hiệu quả và bảo quản trong môi trường có độ ẩm cao trong quá trình hậu cần phải được cân nhắc.
• Hành vi xử lý : Hợp chất sợi rơm yêu cầu nhiệt độ xử lý thấp hơn PP nguyên chất để tránh xơ hóa thành than (thường 170–200°C ), thời gian lưu trong thùng ngắn hơn và thiết kế vít cẩn thận để tránh sự xuống cấp của sợi. Các nhà sản xuất mới bắt đầu xử lý hỗn hợp rơm nên mong đợi một khoảng thời gian thẩm định trước khi đạt được chất lượng bộ phận ổn định.
• Mùi : Các hợp chất sợi rơm chưa qua xử lý có thể có mùi thực vật nhẹ. Các nhà cung cấp hỗn hợp rơm chất lượng sử dụng phương pháp xử lý khử mùi trong quy trình pha chế của họ - luôn yêu cầu mẫu đánh giá mùi trước khi cam kết sản xuất, đặc biệt đối với các danh mục sản phẩm mỹ phẩm nhạy cảm với hương thơm.

Tuyên bố về môi trường và những gì họ có thể tuyên bố một cách hợp pháp

Chai mỹ phẩm dạng ống hút có nền polyme PP hoặc PE không thể phân hủy sinh học hoặc có thể phân hủy trừ khi bản thân nền polyme là nhựa có thể phân hủy được chứng nhận (chẳng hạn như PLA hoặc PBAT). Phần sợi rơm sẽ phân hủy sinh học, nhưng lượng polyme còn sót lại vẫn tồn tại. Các yêu cầu chính đáng đối với chai PP/PE ống hút bao gồm:

• Tỷ lệ phần trăm đã được xác minh về hàm lượng có nguồn gốc sinh học hoặc có nguồn gốc thực vật (được chứng minh bằng thử nghiệm ASTM D6866 hoặc ISO 16620)
• Giảm hàm lượng nhựa hóa thạch trên một đơn vị theo tỷ lệ phần trăm hàm lượng rơm
• Sử dụng phụ phẩm nông nghiệp có thể bị đốt hoặc lãng phí
• Lượng khí thải carbon trên mỗi đơn vị thấp hơn so với nhựa hóa thạch nguyên chất 100% (được hỗ trợ bởi dữ liệu LCA)

Chai mỹ phẩm PCR và Rơm: So sánh chúng như thế nào

Bối cảnh quy định: Quy tắc đóng gói bền vững có ý nghĩa gì đối với thương hiệu

Bối cảnh pháp lý đối với bao bì mỹ phẩm bền vững đang phát triển nhanh chóng và các thương hiệu tìm nguồn cung ứng chai mỹ phẩm thân thiện với môi trường cần phải đáp ứng các yêu cầu sẽ ảnh hưởng đến khả năng tiếp cận thị trường ở các lãnh thổ quan trọng của họ.

Liên minh Châu Âu

Quy định về chất thải bao bì và bao bì của EU (PPWR), dự kiến sẽ có hiệu lực dần dần từ năm 2025 trở đi, đặt ra ngưỡng hàm lượng tái chế tối thiểu bắt buộc đối với bao bì nhựa bán ở EU. Riêng đối với chai nhựa mỹ phẩm, các mục tiêu được đề xuất bao gồm từ 25–30% nội dung tái chế vào năm 2030 , tăng lên tỷ lệ phần trăm cao hơn sau đó. Chỉ thị Tuyên bố Xanh (đề xuất năm 2023) cũng sẽ cấm các tuyên bố không có căn cứ về môi trường - ghi nhãn "thân thiện với môi trường", "xanh" hoặc "bền vững" mà không có dữ liệu cụ thể, đã được xác minh sẽ bị cấm theo luật tiêu dùng của EU. Chai PCR có chứng nhận GRS và chai ống hút có chứng nhận ASTM D6866 được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu chứng minh này.

Vương quốc Anh

Thuế Bao bì Nhựa của Vương quốc Anh có hiệu lực từ tháng 4 năm 2022, áp dụng mức phí £ 217,85 mỗi tấn (kể từ năm 2024) trên bao bì nhựa không chứa ít nhất Hàm lượng nhựa tái chế 30% . Điều này trực tiếp khuyến khích việc áp dụng chai mỹ phẩm PCR cho các thương hiệu bán vào thị trường Anh, vì nghĩa vụ thuế đối với chai nhựa nguyên chất phải được hấp thụ hoặc chuyển cho khách hàng.

Hoa Kỳ

Ở cấp liên bang, hiện tại không có luật về nội dung tái chế bắt buộc tương đương đối với bao bì mỹ phẩm ở Hoa Kỳ. Tuy nhiên, SB 343 của California và luật trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR) ở California, Maine, Oregon và Colorado đang tạo ra áp lực thị trường trên thực tế đối với nhiều loại bao bì có nội dung tái chế và tái chế hơn. Hướng dẫn Xanh của FTC, hiện đang được sửa đổi, sẽ thắt chặt các tiêu chuẩn đối với các tuyên bố tiếp thị về môi trường - các thương hiệu đưa ra tuyên bố "tái chế" hoặc "sinh thái" không đủ tiêu chuẩn đối với chai mỹ phẩm mà không có dữ liệu hỗ trợ sẽ phải đối mặt với rủi ro thực thi ngày càng tăng.

Hướng dẫn thực hành để xác định chai mỹ phẩm thân thiện với môi trường

Việc chọn chai môi trường phù hợp cho dòng sản phẩm mỹ phẩm đòi hỏi phải điều chỉnh khả năng của nguyên liệu với khả năng tương thích của công thức, yêu cầu về thẩm mỹ của thương hiệu, mục tiêu quy định và thực tế của chuỗi cung ứng. Khung sau đây bao gồm các quyết định quan trọng:

1. Trước tiên, hãy xác định yêu cầu về tính bền vững của bạn : Xác định xem bạn đang hướng tới yêu cầu về hàm lượng tái chế (con đường PCR), tuyên bố về hàm lượng dựa trên sinh học (con đường rơm hoặc nhựa sinh học) hay cả hai. Tuyên bố thúc đẩy sự lựa chọn vật liệu chứ không phải ngược lại. Đảm bảo tuyên bố mà bạn dự định đưa ra có thể chứng minh được bằng chứng nhận sẵn có theo Hướng dẫn xanh của FTC, Chỉ thị về Tuyên bố xanh của EU hoặc tương đương.
2. Đánh giá tính tương thích của công thức : Yêu cầu thử nghiệm khả năng tương thích giữa công thức mỹ phẩm của bạn và PCR hoặc chai hỗn hợp ống hút trước khi cam kết sản xuất. Một số lô nhựa PCR mang các hợp chất vi lượng có thể tương tác với các công thức nhạy cảm. Bề mặt hỗn hợp rơm có đặc tính hấp thụ khác với nhựa nguyên chất có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của dây chuyền lấp đầy.
3. Thiết lập ngưỡng nội dung tối thiểu : Đối với các chai PCR, hãy chỉ định tỷ lệ phần trăm hàm lượng PCR tối thiểu theo yêu cầu hợp đồng — không phải mục tiêu danh nghĩa — và yêu cầu chứng nhận cấp lô. Đối với chai có ống hút, hãy chỉ định tỷ lệ phần trăm hàm lượng ống hút và yêu cầu xác minh hàm lượng dựa trên sinh học theo tiêu chuẩn ASTM D6866 hoặc tương đương trên từng lô sản xuất.
4. Tiến hành thử nghiệm thả rơi và vận chuyển trên vật liệu môi trường : Chai làm bằng rơm tổng hợp và chai có hàm lượng PCR cao có thể có đặc tính va đập khác với chai nhựa nguyên chất tương đương. Thử nghiệm vận chuyển theo tiêu chuẩn ISTA hoặc ASTM D4169 phải được tiến hành trên nguyên liệu sản xuất thực tế chứ không phải trên đặc điểm kỹ thuật nhựa nguyên chất.
5. Kế hoạch giao tiếp cuối đời : Chai mỹ phẩm môi trường đòi hỏi sự giao tiếp của người tiêu dùng để có hiệu quả. Một chai PCR mà người tiêu dùng đặt đúng cách khi tái chế sẽ phát huy hết tác dụng của nó. Một chai làm bằng rơm tổng hợp ở một khu vực pháp lý mà không có thông tin liên lạc về thành phần của nó có thể sẽ bị chôn lấp. Hướng dẫn trên bao bì (ký hiệu tái chế, mã vật liệu, tuyên bố "được làm bằng X% vật liệu tái chế") phải được thiết kế như một phần của thông số kỹ thuật bao bì, không được thêm vào như một phần bổ sung.

Đối với hầu hết các thương hiệu mỹ phẩm phổ thông đang tìm kiếm sự chuyển đổi bền vững, đáng tin cậy và có thể mở rộng trong bao bì chai chính của họ, nhựa PCR - đặc biệt là rHDPE cho các định dạng mờ đục và rPET cho các ứng dụng rõ ràng - mang lại sự kết hợp mạnh mẽ nhất giữa thông tin xác thực về môi trường đã được xác minh, lộ trình tuân thủ quy định, sự công nhận của người tiêu dùng và tính sẵn có của chuỗi cung ứng. Chai mỹ phẩm bằng rơm mang đến sự thay thế hấp dẫn và khác biệt cho các thương hiệu có bản sắc bắt nguồn từ định vị tự nhiên, từ trang trại đến người tiêu dùng, đặc biệt đối với các dòng sản phẩm có kết cấu hữu cơ và tính thẩm mỹ ấm áp của hỗn hợp rơm phù hợp với ngôn ngữ hình ảnh của thương hiệu.