TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU TỰ NHIÊN ĐẾN VẬT LIỆU TIÊN TIẾN: 4 STARTUP ĐỔI MỚI CÔNG NGHỆ BAO BÌ

Liệu giấy có thể chống nước, chống dầu mỡ mà không cần đến lớp phủ nhựa truyền thống? Những bước tiến trong công nghệ vật liệu tiên tiến đang mở ra hướng đi mới cho ngành bao bì, khi cấu trúc nano, protein thực vật và rong biển được ứng dụng để tạo ra các lớp phủ chức năng. Cùng khám phá cách Papkot, Xampla, Kelpi và Notpla đưa những vật liệu thế hệ mới từ nghiên cứu đến ứng dụng thực tế, góp phần giảm sự phụ thuộc vào nhựa trong sản xuất bao bì.

Papkot: Ứng dụng cấu trúc nano để biến giấy thành vật liệu chống thấm thay thế nhựa

Giấy đang trở thành lựa chọn thay thế nhựa trong ngành bao bì, nhưng bản thân vật liệu này vẫn có những hạn chế về khả năng chống nước, dầu mỡ và các chất lỏng khác. Để đáp ứng yêu cầu bảo quản sản phẩm, nhiều loại bao bì giấy phải được bổ sung lớp phủ polyethylene (PE) hoặc các hợp chất chống thấm, khiến quá trình tái chế trở nên phức tạp. Đối với các nhà sản xuất, thách thức không chỉ nằm ở việc tìm kiếm vật liệu thân thiện với môi trường mà còn phải đảm bảo tính năng bảo vệ sản phẩm, chi phí sản xuất và khả năng tương thích với dây chuyền hiện có. (Theo Papkot)

Nhằm giải quyết bài toán này, Papkot, startup công nghệ vật liệu thành lập năm 2020 tại Pháp, phát triển nền tảng lớp phủ có cấu trúc nano, sử dụng những thành phần như cellulose và silica để tạo ra đặc tính chống thấm cho giấy. Thay vì sử dụng màng nhựa thông thường, Papkot khai thác cách tổ chức các thành phần vật liệu ở quy mô nano nhằm tạo một lớp bảo vệ có khả năng hạn chế sự xâm nhập của nước, dầu mỡ và một số chất lỏng khác. Công nghệ có thể ứng dụng trên nhiều loại giấy, bao gồm cả sợi nguyên sinh và sợi tái chế, đồng thời được thiết kế để tương thích với các quy trình gia công bao bì hiện có. Điểm khác biệt của Papkot nằm ở việc thay đổi đặc tính bề mặt của giấy bằng công nghệ vật liệu nano, giúp mở rộng khả năng ứng dụng của giấy trong những sản phẩm trước đây thường cần lớp phủ nhựa. (Theo Papkot – Technology; Papkot – About)

Không chỉ dừng lại ở phát triển vật liệu trong phòng thí nghiệm, Papkot đã mở rộng hoạt động sản xuất thông qua các đối tác gia công tại Pháp, Mỹ và Trung Quốc, đồng thời cung cấp giải pháp cho những thương hiệu thuộc lĩnh vực thực phẩm và hàng tiêu dùng. Công nghệ đã được kiểm nghiệm trên nhiều loại giấy, với các ứng dụng tiềm năng từ bao bì thực phẩm dùng một lần, giấy gói đến cốc giấy và vật liệu bao bì có yêu cầu bảo vệ cao. Tuy nhiên, doanh nghiệp chưa công bố rộng rãi sản lượng thương mại hoặc số lượng bao bì cuối cùng đang sử dụng công nghệ này. (Theo Fedrigoni)

Tháng 2/2025, Fedrigoni, tập đoàn sản xuất giấy và vật liệu bao bì chuyên dụng của Italy, công bố đầu tư cổ phần vào Papkot nhằm thúc đẩy công nghiệp hóa và mở rộng ứng dụng công nghệ phủ trên thị trường quốc tế. Sự hợp tác kết hợp năng lực nghiên cứu vật liệu của startup với mạng lưới sản xuất và khách hàng toàn cầu của Fedrigoni, tạo điều kiện đưa lớp phủ nano vào những quy trình sản xuất bao bì quy mô lớn. Đây là ví dụ điển hình cho mô hình đổi mới sáng tạo mở, khi công nghệ vật liệu mới được phát triển thông qua sự kết nối giữa startup và doanh nghiệp công nghiệp đã có hạ tầng sản xuất. (Theo Fedrigoni – Investment Announcement)

Xampla: Biến protein thực vật thành lớp phủ chống dầu mỡ cho bao bì thực phẩm

Đối với ngành thực phẩm mang đi, bao bì giấy cần đáp ứng nhiều yêu cầu cùng lúc: chịu được độ ẩm, dầu mỡ và nhiệt độ của món ăn mà không bị mềm hoặc mất khả năng bảo vệ. Đây cũng là lý do nhiều loại hộp giấy vẫn phải sử dụng lớp lót nhựa hoặc hóa chất chống thấm. Trong bối cảnh các thị trường tăng cường yêu cầu giảm nhựa dùng một lần, doanh nghiệp sản xuất bao bì cần những loại vật liệu vừa duy trì hiệu suất sử dụng, vừa có thể đưa vào hệ thống sản xuất hiện tại mà không làm tăng đáng kể độ phức tạp của quy trình. (Theo Xampla – Morro Coating)

Thành lập năm 2018 tại Anh, Xampla phát triển công nghệ vật liệu sinh học dựa trên khả năng tự tổ chức cấu trúc của protein thực vật. Thông qua quá trình xử lý và sắp xếp lại cấu trúc protein, startup tạo ra Morro Coating, lớp phủ có khả năng chống dầu mỡ, nước và oxy mà không cần biến đổi hóa học protein bằng các tác nhân liên kết bổ sung. Công nghệ được phát triển từ những nghiên cứu về protein tại Đại học Cambridge, tận dụng đặc tính của vật liệu tự nhiên để tạo ra lớp màng bảo vệ có chức năng tương tự như một số lớp phủ nhựa truyền thống. Khác với những vật liệu sinh học chỉ thay thế thành phần nhựa, Xampla tập trung vào việc tạo ra một lớp phủ chức năng có thể tích hợp trực tiếp vào quy trình sản xuất giấy và bìa carton. (Theo Xampla – Technology)

Năm 2024, Huhtamaki và 2M Group of Companies ký thỏa thuận cung ứng nhiều năm nhằm ứng dụng lớp phủ Xampla trong các sản phẩm hộp đựng thực phẩm mang đi. Đến tháng 7/2025, sản phẩm tiếp tục được đưa vào mạng lưới phân phối của Bunzl tại Anh và Ireland, giúp các nhà hàng, khách sạn và đơn vị dịch vụ ăn uống tiếp cận bao bì sử dụng vật liệu phủ mới. Những hợp tác này cho thấy Xampla không chỉ phát triển một nguyên liệu thay thế nhựa mà còn từng bước đưa công nghệ vào chuỗi sản xuất, phân phối bao bì thương mại. (Theo Xampla – Huhtamaki Partnership; Xampla – Bunzl Partnership)

Đặc biệt, tháng 3/2026, Xampla cùng Huhtamaki và Just Eat Takeaway mở rộng dòng hộp thực phẩm phủ Morro Coating tới 10 thị trường châu Âu, bao gồm Đức, Italy, Hà Lan, Tây Ban Nha và nhiều quốc gia khác. Các sản phẩm được thiết kế để duy trì độ cứng và khả năng giữ nhiệt khi chứa thức ăn nhiều dầu mỡ hoặc có độ ẩm cao, đồng thời tránh sử dụng lớp phủ nhựa truyền thống. Việc một nền tảng giao đồ ăn lớn đưa vật liệu mới vào danh mục bao bì phục vụ nhiều thị trường cho thấy công nghệ đã vượt qua giai đoạn thử nghiệm đơn lẻ, từng bước tiếp cận nhu cầu thực tế của ngành dịch vụ thực phẩm. (Theo Xampla – European Expansion; Packaging Europe)

Kelpi: Lớp phủ từ rong biển giúp bao bì giấy có thể chứa chất lỏng

Trong ngành hàng tiêu dùng, các loại gói nhỏ đựng dầu gội, nước rửa tay hoặc mỹ phẩm thường được sản xuất từ nhiều lớp nhựa và vật liệu ghép để đảm bảo khả năng chống rò rỉ. Cấu trúc đa lớp giúp bảo quản sản phẩm nhưng cũng khiến quá trình tái chế trở nên khó khăn. Đặc biệt, việc chuyển sang bao bì giấy vẫn là thách thức lớn đối với các sản phẩm dạng lỏng, do giấy thông thường dễ hút ẩm, suy giảm độ bền và không đủ khả năng ngăn chất lỏng thẩm thấu. Điều này tạo ra nhu cầu phát triển những lớp phủ có khả năng chống thấm cao mà không cần sử dụng màng nhựa có nguồn gốc hóa thạch. (Theo Kelpi)

Kelpi, startup vật liệu sinh học thành lập năm 2020 tại Anh, đã phát triển công nghệ lớp phủ từ rong biển, kết hợp các thành phần carbohydrate tự nhiên với dầu thực vật để tạo ra lớp màng bảo vệ siêu mỏng. Khi được phủ lên bề mặt giấy, vật liệu giúp tăng khả năng chống thấm nước và hơi ẩm, hướng tới thay thế lớp lót nhựa trong các loại bao bì đựng chất lỏng. Điểm khác biệt của Kelpi là khai thác những hợp chất có nguồn gốc sinh học để tạo tính năng bảo vệ cho giấy, đồng thời thiết kế lớp phủ tương thích với các quy trình tái chế giấy thông thường. Công nghệ này mở ra khả năng phát triển bao bì có đặc tính chống thấm mà vẫn giữ được những lợi thế của vật liệu giấy. (Theo Kelpi – Technology & Partnership)

Trong năm 2026, Kelpi đạt được nhiều bước tiến trong việc đưa vật liệu vào ứng dụng thực tế. Tháng 1, công ty hợp tác với Guardpack, doanh nghiệp sản xuất bao bì gói nhỏ tại Anh, để thử nghiệm khả năng sử dụng lớp phủ trên dây chuyền công nghiệp. Đến tháng 6, startup tiếp tục ký hợp tác với Amcor, tập đoàn bao bì toàn cầu, nhằm đánh giá khả năng tích hợp vật liệu từ rong biển vào danh mục bao bì giấy AmFiber. Hai hoạt động này tập trung vào một yêu cầu quan trọng của công nghệ vật liệu mới: không chỉ chứng minh tính năng chống thấm mà còn phải đảm bảo khả năng gia công, đóng gói và sản xuất bằng thiết bị hiện có. (Theo Kelpi – Guardpack Partnership; Kelpi – Amcor Partnership)

Đáng chú ý, tháng 9/2026, Kelpi hợp tác với thương hiệu Bower Collective ra mắt gói giấy chứa 5 ml nước rửa tay, sử dụng lớp phủ từ rong biển thay cho lớp lót nhựa hóa thạch. Sản phẩm được Guardpack sản xuất và đóng gói trên dây chuyền hiện có mà không cần thay đổi thiết bị, sau đó phân phối giới hạn tới khách hàng của Bower Collective để trải nghiệm. Đây là bước tiến từ thử nghiệm vật liệu sang sản phẩm tiêu dùng thực tế, dù chưa phải triển khai đại trà. Trước đó, tháng 8/2026, Kelpi cũng công bố đã hoàn tất thủ tục thông báo tiếp xúc thực phẩm với FDA Mỹ cho những điều kiện sử dụng được xác định, tạo thêm cơ sở pháp lý cho việc thương mại hóa lớp phủ tại thị trường này. (Theo Kelpi – Bower Collective Launch; Kelpi – FDA Food Contact)

Notpla: Thương mại hóa vật liệu phủ rong biển cho bao bì thực phẩm quy mô lớn

Các nhà hàng và chuỗi thức ăn nhanh tiêu thụ lượng lớn hộp, khay và bao bì dùng một lần mỗi ngày. Mặc dù nhiều sản phẩm được làm từ giấy hoặc bìa carton, chúng vẫn có thể chứa một lớp nhựa mỏng nhằm ngăn dầu mỡ và độ ẩm thấm qua bề mặt. Lớp phủ này giúp bao bì đáp ứng điều kiện sử dụng thực tế nhưng lại làm gia tăng lượng nhựa dùng một lần và đặt ra thách thức cho việc xử lý sau sử dụng. Đối với các chuỗi nhà hàng lớn, việc thay thế nhựa còn đòi hỏi vật liệu mới phải đủ bền, đáp ứng tiêu chuẩn tiếp xúc thực phẩm và có thể cung ứng ổn định ở quy mô thương mại. (Theo Notpla)

Để giải quyết bài toán này, Notpla, startup công nghệ vật liệu thành lập năm 2014 tại Anh, phát triển các giải pháp bao bì có nguồn gốc từ rong biển và nguyên liệu tự nhiên. Một trong những công nghệ nổi bật là Notpla Coating, lớp phủ sinh học được ứng dụng trên giấy và bìa carton để tăng khả năng chống dầu mỡ, độ ẩm khi tiếp xúc với thực phẩm. Khác với các lớp phủ nhựa thông thường, vật liệu của Notpla được thiết kế để có khả năng phân hủy sinh học và không tạo ra vi nhựa từ lớp phủ nhựa tổng hợp. Startup tập trung vào những sản phẩm như hộp đựng đồ ăn, khay thực phẩm và bao bì phục vụ sự kiện, nơi vật liệu phải đáp ứng nhu cầu sử dụng với số lượng lớn. (Theo Notpla – Official Website)

Khác với nhiều công nghệ vật liệu mới còn ở giai đoạn thử nghiệm, Notpla đã từng bước đưa sản phẩm vào chuỗi cung ứng thương mại. Thông qua hợp tác với Levy, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ ăn uống tại các sân vận động và sự kiện, bao bì Notpla đã được sử dụng tại nhiều địa điểm thể thao ở Anh. Theo báo cáo tác động khí hậu của Levy, doanh nghiệp đã mua hơn 1,7 triệu hộp Notpla trong năm 2024, qua đó thay thế các loại bao bì có lớp lót nhựa được sử dụng trước đây. Việc triển khai trong môi trường phục vụ số lượng lớn người tiêu dùng là cơ sở thực tế cho thấy vật liệu phủ từ rong biển có khả năng đáp ứng nhu cầu vận hành trong ngành dịch vụ thực phẩm. (Theo Notpla; Levy – Climate Impact Report)

Vào tháng 2/2026, Notpla hợp tác với Conpax đưa khay đựng khoai tây chiên và đồ ăn nhẹ phủ vật liệu rong biển vào hệ thống 160 nhà hàng Kwalitaria tại Hà Lan. Theo ước tính được công bố khi triển khai, dự án có thể giúp tránh sử dụng khoảng 6,9 tấn nhựa và giảm 102,5 tấn CO₂ mỗi năm so với giải pháp bao bì trước đó. Đặc biệt, cơ quan thanh tra môi trường và giao thông Hà Lan (ILT) đã xác nhận loại bao bì này đáp ứng phân loại không chứa nhựa theo quy định liên quan đến sản phẩm nhựa dùng một lần. Đây là một minh chứng về khả năng thương mại hóa công nghệ vật liệu sinh học, khi sản phẩm không chỉ thay thế lớp phủ nhựa mà còn được tích hợp trực tiếp vào hoạt động của chuỗi nhà hàng. (Theo Packaging Europe – Notpla & Kwalitaria; European Seaweed Association)