Ambalaža izrađena od polimernih materijala počela se koristiti polovinom XX veka. Ona ima najveći trend porasta proizvodnje i potrošnje, a već danas se u nju pakuje najveća količina proizvedenih prehrambenih i sličnih proizvoda.
Pod polimerom ambalažom se podrazumeva ambalaža izrađena samo od sintetskih polimernih materijala, najčešće plastomera. Pod kombinovanom ambalažom se podrazumeva ona ambalaža, koja je, osim od polimernih, izrađena i od drugih materijala (metal, papir, karton ili staklo).

Proizvodnja polimerne i kombinovane ambalaže. Polimerna ambalaža se proizvodi direktno od polimernih sirovina, ili se prvo izrade polimerni i kombinovani ambalažni materijali, pa se onda od polimernih ambalažnih materijala proizvodi polimerna, a od kombinovanih ambalažnih materijala proizvodi kombinovana ambalaža. Za proizvodnju ambalaže se koriste različiti postupci prerade polimernih materijala, prilagođeni izradi ambalaže ili ambalažnih materijala od polimernih sirovina i postupci za izradu ambalaže od ambalažnih materijala.

Primena polimerne i kombinovane ambalaže. Ova ambalaža se koristi za pakovanje svih vrsta prehrambenih, kao i mnogih drugih proizvoda. U zavisnosti od vrste sadržaja, kao i oblika ambalaže, za pakovanje se koriste mašine ili linije od najmanjih do najvećih kapaciteta. Pri tome se razlikuje oprema na kojoj se za pakovanje koristi:

• ambalažni materijal, od koga se proizvode ambalažne jedinice različitih oblika i dimenzija ili se pakovanje izvodi omotavanjem,
• preformirana ambalaža, izrađena od ambalažnih materijala ili polimernih materijala kao sirovine.

Ambalaža se može proizvoditi dislocirano od procesa pakovanja, kod proizvođača ili korisnika ambalaže, a može se formirati i u procesima pakovanja.

Polimerna i kombinovana ambalaža se zatvara na različite načine. Pri tome se ovi postupci mogu podeliti na:

• omotavanje sadržaja koji se pakuju,
• lepljenje ambalaže,
• zatvaranje ambalaže zatvaračima i
• zavarivanje ambalaže.

Proizvodi se omotavaju tankim polimernim filmovima, najčešće tzv. „samolepivim“, odnosno takvim koji imaju dobru međusobnu atheziju i tako mehanički obezbeđuju upakovani sadržaj, čak i kod omotavanja cele palete sa prethodno upakovanim proizvodom. Za iste namene se koriste i tzv. „termoskupljajući“ filmovi i folije.

Kombinovana ambalaža se zatvara lepilima (lepi) kada je unutrašnji sloj od papira, kartona ili plastomera visokih temperatura topljenja. Lepila se koriste i za zatvaranje ambalaže od polimernih filmova pri uslovima zatvaranje (lepljenja) na hladno pod delovanjem pritiska, odnosno, kada nije moguće formirati var.

Polimerna ambalaža se dosta često zatvara zatvaračima oblika i dimenzija prilagođenih otvoru za punjenje. To mogu biti različiti navojni i usadni zatvarači, a hermetičnost ambalaže je uslovljena mnogobrojnim faktorima. Tako se za termooblikovanu ambalažu koriste „usadni“ poklopci koji ne obezbeđuju hermetičnost i lako se skidaju sa ambalaže, dok se navojnim zatvaračima može postići potpuna hermetičnost. Takvo pakovanje i zatvaranje izdržava znatan unutrašnji pritisak (gazirana pića).

Formiranjem vara (zavarivanjem) se najčešće izrađuje i zatvara ambalaža od polimernih i kombinovanih ambalažnih materijala. Pojedini polimerni materijali se jednostavno zavaruju, jer imaju relativno niske temperature omekšavanja i prelaska u termoplastično stanje. Ovaj efekat je iskorišćen za formiranje i hermetičko zatvaranje ambalaže, što obezbeđuje dobru zaštitu upakovanih proizvoda.

Ambalaža izrađena od odgovarajućih polimernih materijala se može koristiti u vrlo širokom temperaturnom području. U nju se mogu pakovati, zamrzavati i u zamrznutom stanju čuvati proizvodi. Ona se može koristiti i za pakovanje proizvoda koji se konzervišu sterilizacijom u vodi ili vodenoj pari na temperaturama do +125 °C. Postoje i takvi polimerni materijali koji izdržavaju uslove stalne primene u temperaturnom području od -50 do preko +200 °C.
Proizvodi u ambalaži od polimernih materijala se mogu konzervisati i drugim postupcima, pa čak i jonizujućim zračenjem. Pored toga, ambalaža od polimernih materijala ili kombinovanih materijala sa papirom i kartonom podobna je za konzervisanje ili podgrevanje sadržaja mikrotalasima.

Odnos polimerne ambalaža i tradicionalnih ambalažnih materijala. Polimerna i kombinovana ambalaža se koristi najviše za pakovanje prehrambenih proizvoda. Pored toga, koristi se za pakovanje i mnogih drugih proizvoda (kozmetičkih, farmaceutskih, opšte namene…). Danas bi život čoveka bio praktično nezamisliv bez ovih ambalažnih materijala.

Učešće polimerne u ukupnoj ambalaži je preko 25% i zbog male mase ambalažne jedinice po masi upakovanog sadržaja znatno više od polovine proizvedene hrane se upakuje u ovu ambalažu.

Polimerna i kombinovana ambalaža se koristi za pakovanje praktično svih prehrambenih i drugih proizvoda. Razlozi za to leže u dobrom kvalitetu i relativno niskoj ceni po jedinici upakovanog sadržaja. Pored toga, ova ambalaža se koristi i zbog drugih dobrih karakteristika, od kojih nije najvažnija, ali je vrlo značajna i ekološka podobnost.

Danas se u polimernu i kombinovanu ambalažu pakuju skoro svi prehrambeni proizvodi. Ne postoji ni jedna grupa koja se ne pakuje u ovu ambalažu. Naravno, pakovanje u tradicionalnu ambalažu će se zadržati kod nekih proizvoda, kao posledica navika korišćenja. Na primer, visokokvalitetna vina će se još dugo pakovati na tradicionalan način u staklenu ambalažu, a zbog smanjenja cene, vina nižih karakteristika kvaliteta se već pakuju u polimernu i kombinovanu ambalažu. Konzumno mleko se tradicionalno pakovalo u staklenu ambalažu, ali je pojavom kvalitetnijih, jeftinijih i praktičnijih polimernih i kombinovanih materijala pakovanje u staklenu ambalažu napušteno. Proizvodi u tipu trajnih konzervi su se u ranijem periodu pakovali isključivo u staklenu i ambalažu od belog i aluminijumskog lima. Danas dominiraju proizvodi pakovani u ambalažu od višeslojnih polimernih i kombinovanih materijala.

Prednosti polimerne i kombinovane ambalaže. Polimerni i kombinovani ambalažni materijali mogu da se koriste neposredno za pakovanje proizvoda. Od njih se proizvodi ambalaža u procesu pakovanja sadržaja, ili se sadržaji pakuju u prethodno proizvedenu (preformiranu) ambalažu. Sve navedene mogućnosti ne postoje kod ostale ambalaže, tako da polimerna i kombinovana ambalaža može da ispuni skoro sve zahteve kod pakovanja.

Primenom polimerne i kombinovane ambalaže proizvodi se mogu pakovati u atmosferi vazduha, pod vakuumom i u atmosferi zaštitnih gasova. U aseptičnim uslovima se proizvodi najviše pakuju u ovu ambalažu, a zatvaranje ispod nivoa sadržaja je jedino moguće kod polimerne i kombinovane ambalaže.

Upakovani proizvodi mogu da se konzervišu pasterizacijom, sterilizacijom, mogu se zamrzavati, a za konzervisanje se mogu koristiti i jonizujuća zračenja. Na isti način se mogu konzervisati i proizvodi upakovani u drugu ambalažu, ali samo proizvodi upakovani u ambalažu od polimernih i kombinovanih materijala sa papirom i kartonom se mogu tretirati mikrotalasima.

Polimerni materijali imaju značajnu ulogu i kod izrade ambalaže od drugih materijala. Hermetičnost metalne ambalaže se postiže elastomerima, a staklene plastomerima. Područje primene papirne i kartonske ambalaže je u značajnoj meri prošireno oslojavanjem sa polimernim materijalima.

Nedostaci polimerne i kombinovane ambalaže. Zbog makromolekulske strukture polimeri ne stupaju u interakciju sa upakovanim sadržajem. Postupci izrade i dodaci koji se koriste pri izradi polimernih materijala se brižljivo biraju, sa ciljem izrade zdravstveno ispravnih materijala i ambalaže.

Komponente koje mogu nepovoljno uticati na zdravstvenu ispravnost upakovanih namirnica, farmaceutskih i kozmetičkih proizvoda su materija male molekulske mase. One su organskog ili neorganskog porekla i mogu preći (migrirati) u upakovane sadržaje i na taj način usloviti promene senzornih, fizičkih i hemijskih karakteristika proizvoda. Potencijalni migranti mogu poticati od:

• zaostalih monomera,
• zaostalih inicijatora, katalizatora i aktivatora polimerizacije ili proizvoda njihove razgradnje,
• zaostalih rastvarača,
• zaostalih površinski aktivnih sredstava,
• dodataka, posebno onih koji migriraju na površinu proizvoda i
• proizvodi termičke razgradnje polimernih materijala u procesima prerade i primene.

Većina navedenih materija male molekulske mase ne utiče nepovoljno na zdravstvenu ispravnost upakovanih proizvoda, ali ima i takvih koji su toksični ili okarakterisani kao kancerogeni. Propisi o zdravstvenoj ispravnosti u najvećem broju zemalja sadrže tzv. „pozitivne liste“ materija male molekulske mase koje se mogu koristiti za izradu polimernih materijala. Za toksične ili potencijalno kancerogene materije utvrđen je najviše dozvoljeni sadržaj u polimernom materijalu, a češće najveća dozvoljena količina koja iz ambalaže može da pređe u upakovani proizvod, odnosno, u model-sadržaj. Sastav model-sadržaja, površina ambalaže (ambalažnog materijala), temperatura, vreme kontakta, kao i metode ispitivanja su potpuno definisani. Propisima je utvrđena najveća dozvoljena količina svake ispitivane materije koja može da pređe u model-rastvor (specifična migracija), ali i najveća dozvoljena količina svih materija male molekulske mase koje mogu da pređu u model-sadržaj (globalna migracija). Dozvoljena vrednost globalne migracije je najčešće manja od zbira dozvoljenih vrednosti specifičnih migracija.

Pošto su razvijene savremene analitičke metode, sa sigurnošću se može tvrditi da je smanjena mogućnost kvalitativne i kvantitativne kontaminacije upakovane hrane komponentama polimerne i kombinovane ambalaže, koje mogu ugroziti zdravlje čoveka. Na usavršavanju proizvodnje polimernih materijala, primene netoksičnih materija i analitičkih metoda za utvrđivanje prisustva ili migracije kontaminenata malih molekulskih masa se radi vrio intenzivno. Sve to će usloviti najveću moguću zaštitu zdravlja čoveka kod korišćenja proizvoda pakovanih u polimernu i kombinovanu ambalažu.

Zahvaljujući razvoju svesti čoveka o potrebi očuvanja životne i radne sredine i evolucijom shvatanja o mogućem uticaju ambalaže na zagađenje okoline, polimerna ambalaža se sa pozicije najneprihvatljivije našla u poziciji ekološki najprihvatljivije. Razlozi za to se mogu pronaći u sveobuhvatnom sagledavanju uticaja ambalaže na čovekovu okolinu, a ne samo odbačene ambalaže.

Ambalažni otpad. Vrio vidljivi deo otpada jednog domaćinstva predstavlja iskorišćena ambalaža. Zbog toga je u komunalnom otpadu akcenat na zaštitu životne sredine stavljen upravo na nju. Procenjujući efekte takve ambalaže uveden je pojam ekološke podobnosti ambalaže. Pod ovim pojmom podrazumevaju se kriterijumi za procenu uticaja iskorišćene i odbačene ambalaže na čovekovu okolinu. Prema tim kriterijumima najprihvatljivija je ona izrađena od drveta (papirna, kartonska, drvena), jer je prirodnog porekla i raspada se pod uticajem atmosfere. Takođe, postoji nesmetana mogućnost spaljivanja. Manje je prihvatljiva metalna i staklena ambalaža. Ona je od mineralnih sirovina, metali korodiraju i na taj način se ambalaža raspada, ali u znatno dužem vremenu od papirne. Staklena ambalaža najmanje zagađuje zemlljište i vodotokove, a pogodnom mehaničkom obradom se može pripremiti za ponovnu izradu staklene ambalaže ili za druge namena. Najmanje prihvatljiva je ambalaža od polimernih materijala jer se pod uticajem atmosfere vrlo sporo raspada, praktično je neuništiva. Eventualna upotreba kao sekundarne sirovine uslovljena je razdvajanjem na polimerne materijale istog porekla, a spaljivanje u velikoj meri zagađuje vazduh.

Međutim, na čovekovu okolinu ne utiče samo iskorišćena i odbačena ambalaža, nego i procesi dobijanja i prerade sirovine, proizvodnje ambalaže i pakovanja proizvoda, kao i postupci sa iskorišćenom i odbačenom ambalažom. Procena ovih efekata definisana je pojmom ekološkog balansa ambalaže. U okviru njega postoje dve grupe kriterijuma:

• podobnost ambalaže za pakovanje proizvoda i
• uticaj ambalaže na čovekovu okolinu.

Kada za pakovanje proizvoda postoji mogućnost korišćenja više vrsta ambalaže, podobnost se procenjuje na osnovu prve grupe kriterijuma. Nakon toga se ekološka prihvatljivost tako odabrane ambalaže procenjuje primenom druge grupe (ekoloških) kriterijuma. Primena grupe ekoloških kriterijuma podrazumeva procenu uticaja:

• na zagađenje zemljišta,
• na zagađenje vodotokova,
• na zagađenje vazduha i
• utroška energije.

Proceni po ovoj grupi kriterijuma se mora podvrgnuti ambalaža za svaki konkretni proizvod, što je vrlo obiman posao. Vrlo meritorna ocena ekološke prihvatljivost se može dati primenom samo kriterijuma utroška energije u celom ciklusu, od dobijanja sirovina do postupaka sa iskorišćenom i odbačenom ambalažom. Ovaj kriterijum definisan je pojmom ekološkog bilansa ambalaže.

Globalnom procenom prihvatljivosti po kriterijumima ekološkog balansa se može utvrditi da je najmanje prihvatljiva papirna i kartonska ambalaža, jer se proizvodi od drveta. Sečom šuma se pravi „ekološka katastrofa“ (uništava se prirodni proizvođač kiseonika). Pored toga, proizvodnja papira u velikoj meri zagađuje vodotokove i vazduh. Ekološka prihvatljivost papirne ambalaže se može povećati jedino korišćenjem starog papira kao sekundarne sirovine.

Prihvatljivija je ambalaža izrađena od metala, a posebno stakla. Najprihvatljivija je ambalaža izrađena od polimernih materijala, jer je najmanje mase po jedinici upakovanog proizvoda i zbog toga ima najpovoljniji ekološki bilans (najmanji utrošak energije po jedinici upakovanog proizvoda). Pored toga, ova ambalaža se može više puta koristiti za pakovanje istih proizvoda (povratna ambalaža), razvijeni su postupci prerade polimernih otpadnih materijala, pa se dobijaju vrlo vredne sekundarne sirovine (reciklovani polimerni materijali, sirovine za hemijsku industriju), a već danas se komunalni otpad spaljuje za dobijanje energije (toplane u velikim gradovima). U tom pogledu je značajan doprinos i osvajanje proizvodnje i primene degradabilnih polimernih ambalažnih materijala. Prethodnim postupcima se u značajnoj meri smanjuje masa polimernog otpada za deponovanje.

U uređenim deponijama su polimerni materijali najmanji zagađivači vodotokova (ne rastvaraju se u vodi) i ne zagađuju vazduh.