Οι περιβαλλοντολογικές παράμετροι των χάρτινων κουτιών συσκευασίας

Οι περιβαλλοντολογικές παράμετροι των χάρτινων κουτιών συσκευασίας

Τα χάρτινα κουτιά συσκευασίας σαν ανταγωνιστές των άλλων υλικών συσκευασίας από περιβαλλοντολογική σκοπιά

Μια συσκευασία έχει θετική επίδραση και θεωρείται χρήσιμη μέχρι να εκπληρώσει την αποστολή της. Κατόπιν, θεωρείται και αντιμετωπίζεται σαν ένα οικονομικό, και συνεχώς αυξανόμενο περιβαλλοντικό «κακό». Η συσκευασία πολύ συχνά σχετίζεται με τα σκουπίδια.

Κατά συνέπεια, η συμβατότητα των συσκευασιών με το περιβάλλον γίνεται ένα ολοένα και πιο δυνατό επιχείρημα προώθησης των πωλήσεών τους. Το μέλλον ανήκει στα είδη συσκευασίας, τα οποία θα είναι κατασκευασμένα από ανανεώσιμες και ανακυκλώσιμες πρώτες ύλες.

Τα κουτιά συσκευασίας από χαρτόνι ανήκουν αναμφισβήτητα στην παραπάνω κατηγορία.

Η θετική εικόνα των χαρτόκουτων συσκευασίας συνεχώς θα αυξάνεται όσο αυτά ανταποκρίνονται τόσο στις οικονομικές όσο και στις οικολογικές απαιτήσεις.

Η προστασία του περιβάλλοντος δεν θεωρείται από τις εταιρείες παραγωγής χαρτόκουτων καθώς και από αυτές παραγωγής μελανιών σαν ανασταλτικό στοιχείο της προόδου αλλά σαν προϋπόθεση για την ανάπτυξη.

Οι καταναλωτές προτιμούν συσκευασίες κατασκευασμένες από χαρτόνι, ιδιαίτερα χαρτόκουτα, όπως επι- βεβαιώνουν και τα αποτελέσματα της παρακάτω έρευνας.

s-7

Πηγή: Packing GmbH, Hamburg

Γράφημα 1

Πώς βλέπουν οι καταναλωτές τα υλικά συσκευασίας

Το χαρτόκουτο είναι, από την ίδια του τη φύση, φιλικό προς το περιβάλλον και ανακυκλώσιμο προϊόν, και έτσι ανταποκρίνεται ευκολότερα στις οικολογικές απαιτήσεις και κανονισμούς απ’ ότι τα άλλα υλικά συσκευασίας.

Ανακυκλωσιμότητα των χαρτόκουτων συσκευασίας

Εισαγωγή

Το 1992 η κατανάλωση χαρτιού, χαρτονιού και κυματοειδούς χαρτονιού στην Γερμανία (η τρίτη μεγαλύτε- ρη αγορά χαρτιού στον κόσμο) ήταν περίπου 15,6 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι (Mmt), η οποία αντιστοιχεί σε ετήσια κατανάλωση περίπου 230 κιλών ανά άτομο. Η εγχώρια παραγωγή ήταν 12,9 Mmt.

Περίπου 7,5 Mmt ήταν χαρτί εκτύπωσης και περιοδικού, business paper και χαρτί γραφής, που σημαίνει ότι το χαρτί για τις συσκευασίες αποτελούσε το 48% της συνολικής παραγωγής. Το ανακυκλωμένο χαρτί αντιστοιχούσε μόνο στο 18% των παραπάνω συσκευασιών. Η συλλογή απορριμμάτων στην Γερμανία ανέρχεται σε 350-450 κιλά ανά άτομο ετησίως. Περίπου το 20% αυτών είναι χαρτί και χαρτόνι.

Κάθε χρόνο, τουλάχιστον 3 Mmt χαρτιού καταλήγουν σε χωματερές σκουπιδιών.

s-8a

Γράφημα 2

Ταξινόμηση συστατικών οικιακών αποβλήτων, κατά βάρος

s-8b

Γράφημα 3

Παραγωγή χαρτιού το 1990 Χάρτινα κουτιά συσκευασίας

Πάνω από ένα τέταρτο του συνολικού βάρους του ανακυκλωμένου χαρτιού (περίπου 8 Mmt) που χρη- σιμοποιείται στη Γερμανία επεξεργάζεται σε εγκαταστάσεις απομελάνωσης και χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά για την παραγωγή χαρτιού εφημερίδας, ανακυκλωμένου χαρτιού γραφικών τεχνών, χαρτό- κουτων, κυματοειδών χαρτόκουτων και χαρτιού υγείας. Σύμφωνα με τον Γερμανικό Οργανισμό για Δευtερεύοντες Πρώτες Ύλες, η χρήση ανακυκλωμένου χαρτιού από την βιομηχανία χάρτου αυξήθηκε κατά 56% το 1994. Συμπεριλαμβανομένων και νέων εγκαταστάσεων, η ετήσια δυνατότητα απομελάνωσης είναι περίπου 3 Mmt.

Εξαιρώντας την εκτύπωση εφημερίδας και κυτιοποιϊα, μόνο το 7% των απορριμμάτων χαρτιού μετατρέπε- ται σε ειδικά χαρτιά γραφικών τεχνών.

Η επιθυμητή αύξηση στην αξιοποίηση των απορριμμάτων χαρτιού (πάνω από 55%) μπορεί να επιτευχθεί μόνο αν τα χαρτιά γραφικών τεχνών φτάσουν ένα επίπεδο αξιοποίησης που αγγίζει το ποσοστό του 30%. Παρόλα αυτά, υπάρχουν περισσεύματα χάρτινων απορριμμάτων που δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Πάνω από 2,2 Mmt χάρτινων απορριμμάτων εξάγονται ετησίως.

80% του υλικού που χρησιμοποιείται για συσκευασία πρέπει να ανασχεθεί και από αυτό, 80% πρέπει να ξαναχρησιμοποιηθεί, δηλ. να ανακυκλωθεί.

Το επίπεδο αξιοποίησης χάρτινων απορριμμάτων στην παραγωγή χαρτόκουτων συσκευασίας φτάνει ήδη το ποσοστό του 80%.

s-9

Γράφημα 4

Αξιοποίηση χάρτινων απορριμάτων το 1990

Τα χαρτόκουτα συσκευασίας είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε να μπορούν να ανακυκλωθούν και να κατα- σκευάζονται από το μεγαλύτερο δυνατό ποσοστό ανακυκλωμένου υλικού.

Είναι πολύ σημαντικό να ελαχιστοποιηθούν οι παράγοντες και τα συστατικά που μπορεί να παρεμποδί- σουν την ανακύκλωση.

Ανεπιθύμητα υλικά στα χάρτινα απορρίμματα είναι κυρίως τα παρακάτω:

  • Bitumen ή κερί
  • Πρόσθετα αντοχής στην υγρασία
  • Επίστρωση φιλμ δύο όψεων
  • Αναδιαλυόμενες κολλητικές ταινίες και ετικέτες
  • Υδατοδιαλυτά οργανικά πρόσθετα
  • Τηκτικά πρόσθετα

Τα άχρηστα υλικά που προκύπτουν από την παραγωγή χαρτόκουτων πρέπει να συγκεντρώνονται ξεχωρι- στά σύμφωνα με τις παρακάτω κατηγορίες:

  • Χαρτόνια από χημικό πολτό
  • Χαρτόνια από ξυλοπολτό
  • Χαρτόνια από ανακυκλωμένο χαρτί
  • Χαρτόνια επιχρισμένα

Το Γράφημα 5 δείχνει πώς τα απορρίμματα χαρτιών χρησιμοποιούνται για την παρασκευή των διαφόρων στρωμάτων που συνιστούν το χαρτόνι (300g/m2).

Το πρόβλημα των χάρτινων απορριμμάτων δεν μπορεί να λυθεί ικανοποιητικά, από οικολογικής και οι- κονομικής σκοπιάς, αν δεν αριστοποιηθούν όλα τα στάδια διεργασίας στην διαδικασία ανακύκλωσης. Το χαρτόκουτο, το μελάνι εκτύπωσης και τα υπόλοιπα υλικά, καθώς και η ίδια η διαδικασία απομελάνωσης, πρέπει να εναρμονιστούν μεταξύ τους.

s-10

Γράφημα 5

Το στρώμα της επίχρισης αποτελείται κυρίως από χρωστικές και συνθετικές ύλες.

Η άνω και η προστατευτική επιφάνεια αποτελούνται από χαρτί ανακυκλωμένο περιέχον ή όχι δημοσιο- γραφικό χαρτί και χημικό χαρτοπολτό.

Τα ενδιάμεσα στρώματα και η κάτω επιφάνεια (πλάτη) αποτελούνται από οικιακά απορρίμματα χαρτιού, γραφείων, χρησιμοποιημένο κυματοειδές χαρτόνι και υπόλοιπα παραγωγής.

Συγκέντρωση ανακυκλώσιμων υλικών

Πριν ανακυκλωθούν τα χρησιμοποιημένα χαρτιά πρέπει να γίνουν κατάλληλα. Έχουν αναπτυχθεί συστή- ματα παράδοσης και συλλογής τους, είτε παραλαβής από τους χώρους κατανάλωσης χαρτιού “pick-up”, είτε παράδοσης στους χώρους ανακύκλωσης “bring in”, αλλά δυστυχώς, τα χρησιμοποιημένα χαρτόκου- τα καταλήγουν στα οικιακά απορρίμματα.

Είναι κρίμα τα χαρτόκουτα να αφήνονται να αποσυντίθενται στις χωματερές ακόμα κι αν αυτό είναι εφικτό βιολογικά. Είναι καλύτερα να ξαναχρησιμοποιούνται ή αν αυτό δεν είναι δυνατό, να εκμεταλλευόμαστε την δυνατότητα παραγωγής θερμικής ενέργειας (με αποτέφρωση).

Το γερμανικό σύστημα “Dual System (DSD)”, με την ξεχωριστή συλλογή διαφόρων ανακυκλώσιμων υλικών, καθιστά αυτές τις πιθανότητες δυνατές.

Πριν σταλούν στις εγκαταστάσεις ανακύκλωσης τα υλικά περνούν από ένα ιμάντα παρακολούθησης ώστε να απομακρύνονται ανεπιθύμητα υλικά.

Μέθοδοι ανακύκλωσης

Τα συστατικά του ανακυκλώμενου χαρτιού που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας για την παραγωγή χαρτονιού, πρέπει να αναβαθμιστούν με απομελάνωση. Είναι ο μόνος τρόπος να επιτευχθεί οικονομικά βιώσιμη ανακύκλωση σε χαρτιά γραφικών τεχνών και χαρτόνι.

Η μέθοδος διαχωρισμού με επίπλευση (φλοτάρισμα) είναι η μέθοδος που εφαρμόζεται ευρέως στην Ευρώπη. Μπορεί να χωριστεί σε δύο βασικά στάδια:

  • Δημιουργία ενός αιωρήματος του χαρτιού και ταυτόχρονη αποκοπή των μορίων του μελανιού από τις ίνες του υλικού
  • Απομάκρυνση των μορίων μελάνης (μεγέθους 25-50μm) από το αιώρημα με συνδυασμό επίπλευσης (φλοταρίσματος) και διασποράς.

Σε εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας, μπορεί να επιτευχθεί μεγάλη αύξηση στη λευκότητα με την μέθοδο αυτή.

Αξιολόγηση απομελάνωσης

Οι μέθοδοι που έχουν εισαχθεί για την αξιολόγηση και μέτρηση της ικανότητας απομελάνωσης είναι:

  • Προσδιορισμός της επιτυγχανόμενης λευκότητας (whiteness gain WG) που προκύπτει από την διαδικασία απομελάνωσης. Σ’ αυτή την συγκριτική οπτική μέθοδο (μέτρηση ανάκλασης), το αποτέλεσμα της λεύκανσης και η απομάκρυνση της μελάνης αξιολογούνται ταυτόχρονα. Δεν δημιουργείται συ- σχετισμός με τις ποσότητες μελάνης που ήταν αρχικά παρούσες ή αυτές που απομακρύνθηκαν.
  • Καθορισμός της τιμής ικανότητας απομελάνωσης (deinkability value DV). Η τιμή αυτή δηλώνει την συσχέτιση ειδικού βάρους μεταξύ των ποσοτήτων μελανιού στις ίνες υλικού πριν και μετά την απομελάνωση, και την ανάκλαση. Η τιμή αυτή παρέχει την αναλογία της επιτυγχανόμενης λευκότητας και την μέγιστης δυνατής λευκότητας που μπορεί να επιτευχθεί Η τιμή υπολογίζεται από την λευκότητα του μη εκτυπώμενου υλικού, [WG(US)], την λευκότητα του απο- μελανωμένου υλικού [WG(DS)], και την λευκότητα του υποστρώματος

DV(%)=[WG(DS) – WG(PS)]/[WG(US) – WG(PS)]*100

Σύμφωνα με αυτό τον ορισμό η τιμή βρίσκεται μεταξύ 0 και 100%, όπου η τιμή 100% δηλώνει ολική απομάκρυνση του μελανιού. Υπάρχει επίσης και μια οπτική αξιολόγηση της ομοιογένειας και της παρουσίας «κηλίδων - βρωμιάς» σε φύλλα τεστ που κατασκευάζονται από το υλικό. Οι τιμές της ικανότητας απομελάνωσης για εκτυπωμένες δουλειές μπορούν να συγκριθούν αντικειμενικά μόνο υπό συγκρίσιμες συνθήκες:

  • Ίδιο χαρτί (ποιότητα, βάρος)
  • Ίδια μελάνια
  • Ίδια ποσότητα μελανιού στο χαρτί
  • Ίδιο ιστορικό

Στανταρισμένες εργαστηριακές μέθοδοι απομελάνωσης “Characterizing the deinkability of printed waste paper using the flotation deinking method” (PTS test methods, PTS-RH: 010/87)” είναι χρήσιμες στην εξερεύνηση και σύγκριση των παραμέτρων που σχετίζονται με τη διεργασία.

Το Ίδρυμα Τεχνολογίας Χάρτου (Paper Technology Foundation (PTS)) στο Μόναχο χρησιμοποιεί τρεις κα- τηγορίες όταν αξιολογεί την δυνατότητα ανακύκλωσης εκτυπωμένων προϊόντων:

  • Ανακυκλώσιμα

Εκτυπωμένα προϊόντα που είναι κατάλληλα σαν συστατικά ενός απομελανωμένου υλικού μετά το φλοτά- ρισμα, ακόμα και χωρίς επακόλουθη διασπορά

  • Περιορισμένη ανακυκλωσιμότητα

Τα εκτυπωμένα προϊόντα της κατηγορίας αυτής είναι κατά βάση ανακυκλώσιμα σαν συστατικά μιγμάτων που δεν θα χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή χαρτιών γραφικών τεχνών. Θα ήταν αποδε- κτά σαν συστατικά απομελανωμένου μίγματος, εφόσον οι εγκαταστάσεις διέθεταν ένα σύστημα διασποράς. Στην διαδικασία διασποράς, ουσίες οι οποίες υπό άλλες συνθήκες θα δημιουργούσαν ανεπιθύμητους λεκέδες μειώνονται σε τέτοιο μέγεθος που με μεγάλη πιθανότητα είναι κάτω από το όριο ορατότητας.

  • Μη ανακυκλώσιμα

Η χρήση αυτών των προϊόντων για την παραγωγή χαρτιού ή χαρτονιού μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργία των εγκαταστάσεων ή των μηχανών παραγωγής χαρτιού-χαρτονιού λόγω κολλωδών ουσιών. Ακόμα και το φλοτάρισμα δεν είναι αρκετά αποτελεσματικό.

Η Ένωση Γερμανών Παραγωγών Χάρτου δημιούργησε τις ακόλουθες κατηγορίες αξιολόγησης υλικών:

Α. Υπό τις παρούσες συνθήκες η παρουσία των υλικών αυτών δεν επηρεάζει αρνητικά την παρασκευή χαρτονιού.

Β. Εμφανίζονται αρνητικές επιδράσεις όταν μεγάλες ποσότητες των υλικών αυτών είναι παρούσες (ποσοτικός παράγοντας)

C. Η αρνητική επίδραση έχει αντίκτυπο στην ποιότητα του παραγόμενου χαρτονιού και γενικά παρατηρείται μείωση αυτής

D. Η αρνητική επίδραση προκαλεί δυσλειτουργίες στην παραγωγή

Χ. Το υλικό αυτό δεν πρέπει να είναι παρόν στα υλικά προς ανακύκλωση

Ανακυκλωσιμότητα των χαρτονιών συσκευασίας

Η Ένωση Συσκευασίας δηλώνει (τόμος 1,παρ.1,’Waste management goals’) ότι «τα προϊόντα συσκευα- σίας πρέπει να είναι κατασκευασμένα από υλικά συμβατά με το περιβάλλον που δεν παρεμποδίζουν την φυσική ανακύκλωση».

Όταν το κουτί συσκευασίας έχει περατώσει το έργο του μπορεί από το σπίτι αφού συνθλιβεί σε επίπεδη μορφή ή σκιστεί να σταλεί για ανακύκλωση.

Η Ένωση Βιομηχανιών Παραγωγής Χαρτόκουτων Συσκευασίας (FFI) με τα μέλη και τους προμηθευτές τους, έχει αναπτύξει και εφαρμόσει ανεξάρτητες αρχές που καθιστούν τα κουτιά συσκευασίας ένα υλικό συσκευασίας με την μέγιστη δυνατή συμβατότητα με το περιβάλλον. Ουσίες οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν στις παραπάνω αναφερθείσες παραγωγικές δυσλειτουργίες στην διαδικασία ανακύκλωσης έχουν εξαλειφθεί.

Η ανακυκλωσιμότητα των χαρτόκουτων αυξάνεται με κάθε εμπλουτισμό στην ικανότητά του να διαχωριιστεί σε ίνες (αποδεκτές) και κολλώδη ή άλλα υλικά (απορριπτέα). Στην παρούσα κατάσταση της επεξεργασίας απορριμμάτων η ικανότητα διαχωρισμού των παραπάνω υλικών μέσω κοσκινίσματος ή παρόμοιων μεθόδων είναι απόλυτη ανάγκη στην διαδικασία διαχωρισμού. Διαλελυμένες ή διεσπαρμένες ουσίες στα αποδεκτά υλικά δεν μπορούν να απομακρυνθούν.

Τα υποστρώματα που χρησιμοποιούνται επηρεάζουν σημαντικά το αποτέλεσμα της απομελάνωσης.

Γενικά, τα επιχρισμένα υποστρώματα δίνουν καλύτερα αποτελέσματα από τα μη επιχρισμένα. Τα τυπωμένα μελάνια και βερνίκια μπορούν να αφαιρεθούν σχετικά ευκολότερα μαζί με την επίχριση.

Στα μη επιχρισμένα χαρτιά είναι πολύ πιο δύσκολο να διαχωριστούν οι ίνες του χαρτιού από το μελάνι. Αλλά ακόμα και μεταξύ συγκρίσιμων κατηγοριών προϊόντων χαρτιού και χαρτονιού, η λευκότητα και η ικανότητα απομελάνωσης που επιτυγχάνονται διαφέρουν σημαντικά.

Το εκτυπωμένο υλικό πρέπει να αξιολογείται καθ’ ολοκληρία και όχι μόνο το υλικό του χαρτονιού, το μελάνι ή το υλικό τελικής επεξεργασίας.

Ο πίνακας 1 δείχνει την αξιολόγηση ανακυκλωσιμότητας βασισμένη στα προαναφερθέντα κριτήρια.

Συστήματα μελάνωσης/ βερνίκωσης

Κριτήρια αξιολόγησης


  A B C D X
Μελάνια επίπεδης οφφσετ          
Μελάνια 4/χρωμίας και ειδικά  X        
Μελάνια μεταλλικά  X        
Μελάνια άνυδρης εκτύπωσης  X        
Μελάνια χαμηλής οσμής  X        
Μελάνια για μη απορροφητικά υποστρώματα  X        
Μελάνια φλεξογραφίας          
Μελάνια βάσεως νερού          
Μελάνια βάσεως διαλύτου          
Μελάνια βαθυτυπίας          
Μελάνια βάσεως νερού  X        
Μελάνια βάσεως διαλύτου  X        
Μελάνια UV  X  X      
Βερνίκια          
Βερνίκια νερού  X        
Acrylac Gold και Silver  X        
Βερνίκια λαδιού (επίπεδη οφφσετ)  X        
Βερνίκια UV (UV/EB)  X  X      
Βερνίκια φλεξογραφίας          
- Νερού  X        
Βερνίκια βαθυτυπίας          
- Νερού-  X        
- Διαλύτου -  X        

Συμπέρασμα
Τα προϊόντα που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή χαρτόκουτων συσκευασίας ανταποκρίνονται στις
απαιτήσεις για ανακυκλώσιμα προϊόντα.