Вторичная переработка целлюлозно-бумажной продукции

Зачем перерабатывать бумагу?

В первую очередь с экологической и экономической точек зрения. Вторпереработка бумаги по определению наиболее эффективный способ уменьшить негатитвное воздействие использования бумаги на окружающую среду. Для промышленности переработанные волокна являются незаменимым источником сырья, поддерживая эффективность использования ресурсов в отрасли. 

Бумага и картон - это устойчивый, возобновляемый и экологически безопасный материал для упаковки, поскольку бумага и картон пригодны для вторичной переработки. На практике пригодность упаковочной продукции для вторичной переработки будет определяться составом и дизайном (покрытием), а также способом их сбора, сортировки и представления на переработку. Гофрированные изделия легко поддаются вторичной переработке.

Гистограмма утилизации упаковки 

Источник данных: Евростат 2018.

Бумага и картон - самый перерабатываемый упаковочный материал. Более 80% бумажной и картонной упаковки утилизируется для вторичной переработки. Бумага для вторичной переработки собирается главным образом для использования в производственных процессах и используется в качестве альтернативы первичным материалам, например древесной массе. По мере развития общества для него находят различные применения, которые иногда требуют изменений в их функциональности. Это делается, чтобы увеличить срок службы изделия за счет создания барьеров для влаги или газа. 

Это часто достигается путем объединения волокнистой подложки с другим материалом, оснащенным композитной многослойной ламинацией, обеспечивающей такие свойства, как водонепроницаемость или газовый барьер. Эти изменения могут создать проблемы для переработки, а в некоторых случаях могут увеличить затраты на переработку и удаление отходов. В некоторых случаях они также могут привести к повреждению технологического оборудования или снижению качества готовой продукции.

Потенциал увеличения использования этого типа материала в будущем требует от дизайнеров упаковки поиска креативных вариантов дизайна и изучения потенциала в перспективе для разработки новых материалов и технологий, которые облегчат переработку бумаги и картона.

Эти рекомендации разработаны для того, чтобы помочь розничным продавцам, брендам и компаниям по производству гофрокартона определить и спроектировать упаковку, которая может быть переработана на крупнотоннажных бумажных фабриках с использованием современной “стандартной” технологии варки целлюлозы*. Подавляющее большинство бумаги для вторичной переработки, собранной для вторичной переработки, перерабатывается на высокоскоростных бумажных фабриках.

Лишь очень небольшая часть представленного материала создает проблемы для вторичной переработки и должна быть отделена для специальной обработки. Этот документ предназначен для оптимизации качества и количества вторичной переработки бумаги за счет улучшения возможности вторичной переработки более сложных материалов и со временем, благодаря технологическому развитию и улучшению дизайна, для уменьшения количества нежелательных компонентов, попадающих в процесс производства бумаги. Эти рекомендации отражают европейский стандарт качества EN 643.

Документ основан на руководящих принципах CPI по вторичной переработке в качестве источника и адаптирован для включения в сферу применения FEFCO.

*Варка целлюлозы - это способ, с помощью которого твердый лист бумаги и картона измельчается до волокон в суспензии перед преобразованием в новый лист, и является подготовительным этапом перед процессом изготовления бумаги.

Кто собирает бумагу для вторичной переработки?

По закону муниципалитеты несут ответственность за организацию сбора отходов, при этом такая инициатива может исходить, в том числе, от частных и общественных организаций. Бумажная промышленность для достижения своих целей по переработке сотрудничает с муниципалитетами, сборщиками бумаги для вторичной переработки, издательствами и производителями упаковки. Директива об отходах обязывает государства-члены организовать раздельный сбор, среди прочего.

Основными источниками сбора бумаги являются 50% торговли и промышленности, 40% домашних хозяйств и 10% офисов.

Почему ЦБ-промышленность предпочитает раздельный сбор?

В течение многих лет бумажная промышленность проделала большую работу по улучшению качества сбора макулатуры. Раздельный сбор повышает качество бумаги для вторичной переработки, поэтому все участники должны осознавать, что они имеют дело с вторичным сырьем, а не с отходами, и брать на себя ответственность. В некоторых странах старые газеты и журналы в домашнем хозяйстве собирают отдельно от бумажной и картонной упаковки. Иногда все бумаги собираются вместе. Решающим является то, что бумага и картон для вторичной переработки собираются отдельно от других материалов и, в частности, отдельно от бытовых отходов.

Что можно переработать и есть ли ограничения на переработку бумаги?

Практически не существуют ограничений, почти любая бумага может быть переработана, в том числе использованные газеты, картон, упаковка, канцелярские товары, прямая почтовая рассылка, журналы, каталоги, поздравительные открытки и оберточная бумага. Важно, чтобы эта бумага хранилась отдельно от других бытовых отходов, поскольку загрязненная бумага неприемлема для переработки. Однако есть бумажные изделия, которые нельзя ни собрать, ни переработать. Доля такой бумажной продукции, состоящей, например, из сигаретной бумаги, обоев, папиросной бумаги и архивов, оценивается примерно в 19% от общего потребления бумаги.

В зависимости от сорта бумаги, волокно можно перерабатывать несколько раз, но не бесконечно. Потому-то имеется постоянная потребность в подпитке рекуперированного волокна бумажными изделиями из первичной целлюлозы. При переработке бумаги необходимо постоянно включать определенное количество свежих волокон по трем основным причинам:

• Прочность :
  • Качество целлюлозного волокна снижается при каждой переработке.
  • В зависимости от типа производимой бумаги ее можно использовать повторно несколько раз.
• Качество :
  • В то время как большинство, если не все, виды бумаги и картона могут быть изготовлены из 100% бумаги для вторичной переработки, для некоторой продукции требуется бумага высшего качества для вторичной переработки (например, обрезки и стружка из принтеров), которая не является широко доступной.
  • На отдельно взятых предприятиях при производстве бумаги и картона практически не используется бумага для вторичной переработки. Связано это, в том числе, с требованиями к качеству конечного продукта.
• Доступность :
  • Около 19% бумаги, которую мы используем, невозможно собрать или переработать.
  • Некоторые бумажные изделия не отправляются на переработку – например, книги, документы и фотографии, хранящиеся дома или в архивах и библиотеках.
  • В других случаях бумажные изделия портятся или разрушаются при использовании, например, гигиеническая бумага или папиросная бумага.

Кто использует бумагу для переработки?

Бумажная промышленность является крупнейшим переработчиком. Бумага для вторичной переработки особенно подходит для выпуска газет и упаковки. Однако, например, для некоторых «более качественных» печатных изданий и некоторых упаковочных материалов можно использовать только бумагу высшего качества для вторичной переработки, но она недоступна в больших объемах. Средний коэффициент использования составляет 52,5%. Газетная бумага является крупным потребителем бумаги для вторичной переработки. Коэффициент использования бумаги для вторичной переработки достиг 92,3% (2015 г.).

Другие основные потребители макулатуры:

Упаковка: 74,4% от общего объема
Хозяйственные и санитарно-гигиенические бумаги, 40%, более низкий уровень, чем в последние годы. Основным объяснением этого является растущий выбор потребителей в пользу мягких средств гигиены. Мягкость более эффективно достигается за счет использования первичных волокон.
Свежее волокно в журналах и другие высококачественные материалы необходимы для обновления бумаги для переработки богатства.

Почему важно качество?

Качество и количество в определенной степени связаны, так как поддерживать качество бумаги для вторичной переработки в условиях, когда объемы растут, является сложной задачей. Увеличение сбора бумаги в целом, и особенно увеличение доли бумаги для вторичной переработки, поступающей от домашних хозяйств, если не принять адекватных мер, приведет к более высокому уровню примесей. Поэтому бумажная промышленность постоянно совершенствует методы поддержания качества бумаги для вторичной переработки, в то время как уровень сбора увеличивается.

Конфедерация европейской бумажной промышленности (CEPI) вместе с другими европейскими ассоциациями, входящими в "бумажную" цепочку, выпустила набор рекомендаций по качеству макулатуры для вторичной переработки. Эти рекомендации по ответственному поиску и поставке бумаги для вторичной переработки определяют требования, которые необходимо учитывать на каждом этапе цепочке (сбор, сортировка, транспортировка, хранение, использование).

Ответственный выбор поставщиков влияет на общую устойчивость отрасли: он улучшает условия труда и доступность восстановленных волокон, а также в значительной степени способствует улучшению экологических показателей за счет сокращения количества брака и сокращения ненужной транспортировки (не подлежащих вторичной переработке) материалов.

Есть ли в России какое-либо законодательство в отношении макулатуры?

Да, Федеральный закон от 14.07.2022 N 268-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" и отдельные законодательные акты Российской Федерации": https://www.consultant.ru/law/hotdocs/76257.html/ .

Подходит ли переработанная бумага для контакта с пищевыми продуктами?

Бумажная промышленность разработала стандарты и надлежащую производственную практику для материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. Однако некоторые потоки собранной бумаги не подходят в качестве вторичного сырья для производства бумаги и картона, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами.

Примерами несоответствующих бумажных потоков являются бумага и картон, собранные вместе с мусором, использованная гигиеническая бумага, загрязненная бумага из больниц и старых архивов, если они содержат ПХБ.

Подробнее о картоне, предназначенный для контакта с пищевыми продуктами мы уже писали в этой публикации: https://gofroline.ru/poleznoe/pishchevaya-bumazhnaya-upakovka.html.

Экспортирует ли промышленность бумагу для вторичной переработки?

Бумага для вторичной переработки является таким же товаром на международных рынках, как и любой другой товар. 

Существуют ли какие-либо другие варианты восстановления бумаги для вторичной переработки?

Повторное использование: другие варианты восстановления включают повторное использование, органическую переработку и сжигание. В частности, повторное использование получило мощную поддержку в некоторых странах (например, немецкие депозиты на банках для напитков). Поощрение повторного использования игнорирует все другие экологические аспекты, например возобновляемость и безопасность, а также влияние обратной транспортировки и промывки повторно используемого материала, однако изделия из бумаги и картона также широко используются повторно, без необходимости вымытая или подготовленная другим способом – еще одно преимущество бумаги!

Сжигание биомассы: бумага для переработки является возобновляемым сырьём - биомассой и, следовательно, возобновляемым источником энергии. Верное утверждение, что сжигание использованной бумаги дает возобновляемую энергию и, следовательно, позволяет заменить ископаемое топливо, но более эффективно сжигать использованные волокна только тогда, когда они больше не могут быть переработаны. Поэтому бумажная промышленность требует, чтобы не вводились субсидии на сжигание в тех случаях, когда рециркуляция материалов является устойчивой. Кроме того, Директива по отходам отдает явный приоритет переработке перед сжиганием.

Компостирование: благодаря своему биологическому происхождению использованная бумага является биоразлагаемой и компостируемой. Директива об отходах включает компостирование в переработку материалов, однако разница в том, что после компостирования бумаги она исчезает из цикла переработки бумаги. Для материалов, не пригодных для вторичной переработки, например бумага, испачканной пищевыми продуктами, хорошей альтернативой сжиганию или захоронению будет компостирование, а использованные бумажные мешки — хороший носитель биоотходов. В настоящее время любая бумага, предназначенная для компостирования, не учитывается при расчете коэффициента переработки.

Что может помочь повысить уровень утилизации?

Раздельный сбор использованной бумаги.
Увеличение использования бумаги для переработки в бумажном производстве.

Активная роль отрасли в повышении активности сбора (образовательные кампании, разработка методов сбора и сортировки, технические исследования, управление качеством и т. д.)

Руководство по переработке бумажной упаковки

18 февраля 2020 г. CEPI.

Как цепочка формирования себестоимости, включая розничных продавцов и владельцев торговых марок, может определить и спроектировать бумажную упаковку для поддержки процесса переработки?

Потребители, бренды и розничные продавцы все больше ожидают, что упаковка, которую они используют, пригодна для вторичной переработки в рамках глобального подхода к экодизайну, направленного на снижение воздействия на окружающую среду. Производители и переработчики бумажной упаковки стремятся оправдать эти ожидания.

Основной функцией упаковки является защита упакованных товаров в логистической цепочке до их конечного потребления. Еще одной важной функцией является общение с потребителем, посредством нанесения печати. Бумага всегда пригодна для вторичной переработки, но некоторые функциональные свойства, ожидаемые от упаковки, требуют, чтобы в некоторых случаях она была покрыта, ламинирована или обработана другими способами, чтобы соответствовать различным барьерным или функциональным требованиям (например, для контакта с пищевыми продуктами), что может усложнить или сделать невозможным процесс переработки.

Поэтому сочетание бумаги и картона с другими материалами должно осуществляться таким образом, чтобы не препятствовать вторичной переработке, обеспечивая при этом выполнение ожидаемой роли упаковки.

Приведенные здесь рекомендации позволят участникам производственно-сбытовой цепочки, включая розничных продавцов и владельцев торговых марок, улучшить возможность вторичной переработки бумажной упаковки в процессе переработки бумаги.

Национальные протоколы различаются из-за наличия разных систем сбора и требований к сбору в потоке бумаги и картона. Приведенные ниже рекомендации должны быть доведены до сведения всех участников производственно-сбытовой цепочки для дальнейшего повышения пригодности бумажной упаковки к вторичной переработке и соблюдения требований.

Цели материала

Сегодня каждая упаковка на бумажной основе отвечает своим функциональным требованиям и, по сути, оптимально пригодна для вторичной переработки. Однако производители все чаще работают с новыми решениями на основе бумаги и интересуются ими в качестве альтернативы невозобновляемым или трудно перерабатываемым материалам.
Чтобы обеспечить различные требуемые функциональные свойства, упаковка на бумажной основе в некоторых случаях покрывается, ламинируется или обрабатывается другими способами. Посредством этого документа нижеподписавшиеся ассоциации, представляющие индустрию переработки, производства и переработки бумаги и картона, намерены информировать спецификаторов и дизайнеров о последствиях определенных этапов переработки для пригодности использованной бумажной упаковки для вторичной переработки в процессах сбора, сортировки и вторичной переработки. 

Руководящие принципы направлены на то, чтобы вдохновить на инновации и внедрение новых методов. Эти рекомендации применимы к упаковке на бумажной основе. Уже существуют обширные рекомендации по обеззараживаемости и удаляемости клеев с печатных и пишущих изделий11. Рекомендации касаются бумажной основы, а также материалов, нанесенных на нее.

Масштаб

Этот документ охватывает продукты на бумажной основе, юридически определенные как упаковка, а также продукты на бумажной основе, выполняющие аналогичные функции.

Определения и терминология

Переработка использованной бумаги в производственном процессе в новую бумагу и картон. Пригодность упаковки на бумажной основе для вторичной переработки: индивидуальная пригодность упаковки на бумажной основе для ее фактической переработки на этапе после использования в новую бумагу и картон; фактический означает, что раздельный сбор (при необходимости с последующей сортировкой) и окончательная переработка осуществляются в промышленных масштабах.

Отраслевая практика

Бумажная упаковка пользуется успехом, в частности, благодаря функционирующему в настоящее время, самоподдерживающемуся, экономически выгодному циклу переработки. Существует высокий рыночный спрос на бумагу для вторичной переработки благодаря устойчивому спросу на упаковочные изделия из переработанной бумаги, что приводит к созданию ценности по всей цепочке переработки, включая ее сбор.

Создание ценности из сырья представляет собой важный вклад в функционирование систем управления отходами. Вместе со сборами, уплачиваемыми производителями (местами на рынке) в рамках схем расширенной ответственности производителей, это финансирует сбор и сортировку использованной бумажной продукции, которая становится вторичным сырьем для повторного использования промышленностью.

Ценность этого материала для промышленности определяется способностью его компонентов быть повторно интегрированными в новое бумажное изделие. Качество должно соответствовать требованиям, что означает, что оно достаточно хорошее для бумажной промышленности, чтобы перерабатывать его и производить из него новые бумажные изделия, пригодные для использования по назначению.

Это требование к качеству следует учитывать на этапе проектирования продукта, чтобы после сбора, отделения от других материалов и сортировки (где это уместно) использованный продукт можно было перерабатывать на стандартных или специализированных заводах по переработке бумаги для производства новой переработанной целлюлозы и бумаги.

Специализированные фабрики по переработке бумаги имеют специальные процессы для обработки бумажных упаковочных изделий, которые не могут быть обработаны стандартными способами. Крайне важно, чтобы эти бумажные упаковочные изделия направлялись по правильным схемам сбора и сортировки на заводы по переработке бумаги, которые действительно могут их перерабатывать.

Каждый элемент, который трудно отделить от волокнистого материала, снижает качество целлюлозы и приводит к потерям волокна на одной из различных стадий; он может препятствовать сбору, собираться вместе с другими материалами, приводить к потерям при сортировке или, наконец, к потерям в процессе переработки на бумажной фабрике с неблагоприятными последствиями для окружающей среды, поскольку эти потери должны быть отброшены.

Специфика

На этапе проектирования следует учитывать предполагаемое назначение и этап окончания срока службы упаковки, чтобы оптимизировать переработку бумажной упаковки. 

Бумажные и картонные фабрики предпочли бы не принимать к переработке содержащий пластик материал, поскольку это влияет на переработку и негативно сказывается на экономику переработки бумаги, особенно потому, что пластик является загрязнителем. В настоящее время ограничение в EN643 для небумажных компонентов в наиболее распространенных сортах бумаги для переработки в гофрированную бумагу составляет 1,5% (пластмассы, металлы и т.д.). Это подразумевает среднее значение по всему материалу, доставляемому на "мельницу", но на практике оценивается путем отбора проб. Небумажные компоненты не являются составной частью продукта и могут быть отделены путем сухой сортировки.

Заключение: содержание пластика, прикрепленного к любому бумажному или картонному упаковочному продукту, должно быть сведено к минимуму.

Переработкичик предпочли бы, чтобы ламинированный бумажный материал собирался отдельно и продавался как отдельный сорт на заводы со специализированным оборудованием для его эффективной обработки. В настоящее время в большинстве случаев это практически невозможно. Чтобы побудить спецификаторов и дизайнеров минимизировать содержание пластика, промышленность предлагает использовать одностороннее ламинирование в количестве не более 5% от веса упаковки.

Проектировщики также должны позаботиться о том, чтобы потребитель мог удалить ламинированные поверхности и выбросить их. Они должны минимизировать адгезию между ламинированным и бумажным слоем, чтобы материал, поступающий в систему обработки, легко отделялся либо потребителем, либо с помощью процесса разделения на водной основе.

Заключение: большинство бумажных фабрик предпочли бы не получать пластиковый ламинированный картон. Разработчикам следует максимально снизить содержание пластика до уровня менее 5% от веса упаковки, хотя промышленность предпочла бы 3% по весу.

Какова общая капитализация отрасли в тоннаже? При раздельном сборе и надлежащем представлении почти вся бумага и картон могут быть переработаны. Количество композитного неволокнистого материала, которое способна поглотить промышленность, зависит от того, как и где он представлен. Итак, 

• Ламинированные изделия могут быть переработаны, если их собрать и представить в виде тюков на заводы, которые могут их обрабатывать.
• Аналогичный материал, когда он подается в высоких концентрациях на стандартные "мельницы", будет удален как загрязнение в процессе производства бумаги, поскольку он подрывает целостность процесса и попадает в поток отходов для получения энергии или на свалку. При наличии низких концентраций он извлекается для утилизации и не наносит вреда процессу.

На практике большая часть композитной и ламинированной бумаги, скорее всего, будет собираться и сдаваться на переработку как “Смешанная бумага”. Это традиционно самый низкий сорт бумаги для вторичной переработки, который используется упаковочными фабриками в качестве значительной доли сырья.

Каких пластмасс лучше избегать или отдавать предпочтение? Производители бумаги предпочли бы, чтобы такие компоненты были исключены. В процессе переработки не имеет большого значения, является ли пластик обычным, биоразлагаемым, компостируемым или окислительно-разлагаемым, поскольку механизм разложения не будет иметь достаточного времени, чтобы вызвать какое-либо значительное разложение материала, прежде чем он пройдет через процесс производства бумаги.

Целлюлозно-бумажная промышленность ожидает, чтобы пластик, который потенциально может нанести вред окружающей среде или повредить системы рекуперации, был разработан. Например, следует избегать полимеров с низкой прочностью на сдвиг, которые разрушаются в пульпере, чтобы предотвратить возможное загрязнение готового продукта или сброс со сточными водами. Кроме того, ПВХ (поливинилхлорид) может выделять токсины в воздух во время рекуперации энергии, и его следует избегать.

Проще говоря, пластик должен быть:

• Полностью исключен (или сведен к абсолютному минимуму)
• Разработанный таким образом, чтобы отслаивался при взаимодействии с потребителем в процессе использования.
• Предназначен для легкого отделения при сортировке или переработке, чтобы его можно было отбраковывать в системе в начале процесса производства бумаги.
• Разработан таким образом, чтобы оказывать минимальное воздействие как на окружающую среду, так и на существующие системы рекуперации.

Если необходимо включить пластмассы, было бы лучше, чтобы они были такого типа, который не легко разрушается, потому что:

• В процессе отделения пластмассы могут распадаться на частицы, которые будут проходить через просеивающие элементы. Они могут быть слишком “гибкими” и тонкими – “двумерными” (частицы фольги).
• Пластик с той же плотностью, что и волокно, может создавать проблемы. Например, материал с плотностью в диапазоне от 0,95 до 1,15 г / см3, например, такой же плотности, как волокна, и похожий на воду, невозможно отделить с помощью гидроочистителей, которые используются на бумажных фабриках.

Приветствовалась бы разработка полностью растворимых, биологически усваиваемых барьерных систем.

Заключение: Промышленность хотела бы отказаться от всех биоразлагаемых и обычных пластмасс.

Метталические и пластиковые ламинаты

• Используйте только необходимое количество небумажных компонентов для достижения целей упаковки.
• Если небумажные составляющие необходимы для предполагаемого использования, разделение различных элементов должно быть максимально простым.
• Слои пластикового ламинирования не должны легко разрушаться или распадаться на очень мелкие кусочки на стадии варки.
• Оптимизируйте адгезию между ламинированной стороной и доской, чтобы облегчить разделение.
• Если позволяет функциональность, используйте материал, ламинированный только с одной стороны.

Альтернативные барьеры с полимерным дисперсионным покрытием и прямой металлизации

При проектировании альтернативных барьеров руководствуйтесь проверенными методами испытаний на пригодность к вторичной переработке и проводите испытания на фабриках по переработке бумаги, чтобы проверить эффективность по следующим аспектам:

• бумажная часть упаковки распадается на отдельные волокна при измельчении в течение заданного периода времени:
• преимущественно предпочтение нужно отдавать полимерам и другим герметикам, которые можно удалить с волокна в ходе обычного процесса просеивания:
• приоритет следует отдать в пользу полимеров, герметиков и процессам нанесения, которые могут быть эффективно реализованы в работе бумажной фабрики и системах сточных вод, не нанося ущерба готовому продукту, производственному процессу или окружающей среде при переработке:
• прямая металлизация; металлические и другие неорганические покрытия, нанесенные методом вакуумного напыления, не должны мешать процессу репульпации и должны поддаваться отсеиванию.

О покрытиях и лаках

При использовании водорастворимых и/или неводорастворимых покрытий следует обращаться к проверенным методам испытаний на пригодность к переработке, проводить испытания на фабриках по переработке бумаги на предмет эффективности в технологическом процессе и при очистке сточных вод. Определите лаки, которые распадаются на крупные дискретные частицы. 

Покрытия - термин, используемый для описания различных материалов, наносимых на лист бумаги для придания определенных свойств. Палка о двух концах: с одной стороны, развитие отрасли, с другой - различные проблемы для процесса переработки. Покрытия могут быть либо неорганическими состовляющими, либо печатными или лакированными покрытиями и могут наноситься на различных этапах процесса изготовления бумаги и коробок*.

Пленки/Ламинаты:

Они возникают, когда лист небумажного материала (такого как пластик или пленка из фольги) соединяется с листом бумаги или картона, обычно с какой-либо формой клея или связующего для склеивания двух материалов вместе. В зависимости от прочности сцепления между пленкой и бумагой волокно может высвобождаться, а может и не высвобождаться. В качестве предпочтения промышленность хотела бы, чтобы они были слегка склеены водорастворимым клеящим веществом, чтобы пластиковый слой легко отделялся в процессе варки бумаги.

При условии, что пленка не препятствует разделению волокна (как это происходит с двусторонними слоистыми материалами и т.д.), некоторое количество волокна должно быть извлечено. Это будет определяться степенью адгезии между пленкой и волокном. Если пластиковая пленка может быть отделена в виде относительно крупных частиц, ее можно удалить с помощью обычной мельничной технологии. Однако удаление и утилизация увеличивают затраты.

Металлизированные пленки / алюминиевые пленки обычно менее плотно прилегают к бумажной подложке (в некоторых случаях на поверхность для прочности может быть нанесена пластиковая пленка), и из них можно извлечь волокна. Однако в достаточных количествах образующиеся мелкие "металлические" частицы могут создавать помехи оборудованию, используемому для измерения расхода на бумажных фабриках, и вредить конечному использованию упаковки из-за загрязнения металлом (как визуального, так и срабатывания металлоискателя).

Заключение: большинство бумажных фабрик предпочли бы не принимать ламинированный картон. Разработчикам следует максимально снизить содержание ламината до уровня менее 5% от веса упаковки.

*В печати: покрытие или лакирование относится к нанесению жидкого или пастообразного непигментированного продукта, подобного чернилам, который после высыхания в основном прозрачный. Таким образом, достигаются определенные свойства поверхности, такие как, например, защита от механических повреждений, глянцевые или матовые эффекты поверхности и/или специфические свойства скольжения или адгезии.

УФ-краски и лаки

УФ-лаки могут вызывать проблемы в некоторых процессах производства бумаги, поскольку их нелегко удалить с помощью обычной технологии. В тех случаях, где они все же используются при производстве упаковки, даже если удается их переработать, возможно появление пятен на новом бумажном листе. По этой причине промышленность предпочла бы свести к минимуму количество отвержденного лакированного материала (либо обычного, либо отвержденного УФ-излучением), указанное в упаковочных продуктах.

Заключение: промышленность предпочитает не получать отвержденный УФ-лакированный материал и лаки, которые распадаются на мелкие частицы. Покрытия, которые растворимы в воде, как правило, могут быть обработаны в процессах очистки сточных вод бумажной фабрики и являются предпочтительными.

Отверждаемые лаки - эо тонкие слои неволокнистого герметика, нанесенные на поверхность бумаги, которая обычно печатается красками на водной основе. Они обычно используются для защиты чернильной пленки для обеспечения определенной степени стойкости печати. 

‘Активный компонент" (обычно смола) тонким слоем наносится на поверхность бумаги, таким образом, носитель испаряется или впитывается в лист, оставляя пленку активного компонента. В некоторых случаях, когда требуется более прочная поверхность, смола может быть отверждена путем применения тепла и/или ультрафиолетового излучения. В зависимости от используемой смолы, толщины нанесенной смолы и степени отверждения, эти пленки могут варьироваться от очень простых до очень трудных для удаления. Даже если пленка отсоединена, частицы смолы могут стать проблемой при дальнейшей обработке.

В некоторых случаях пленка может содержать чрезвычайно мелкие дисперсии твердых материалов для обеспечения ключевых свойств, а некоторые лаки, как известно, содержат мелкодисперсные полимеры/пластмассы, которые могут вызывать проблемы во время обработки, попадать или не попадать в продукт или сточные воды "мельницы".

Об альтернативных волокнах

Обеспечить, чтобы альтернативы целлюлозным древесным волокнам, например, из сельскохозяйственных отходов, были подготовлены для использования в производстве бумаги и могли быть переработаны.

Чернила

• Оптимизируйте количество используемых чернил.
• Используйте чернила, не содержащие минерального масла, в соответствии с отраслевыми стандартами.
• Минимизируйте металлические компоненты в составе чернил.
• При выпуске упаковки, предназначенной для контакта с пищевыми продуктами, следует соблюдать требования к материалам и изделиям из бумаги и картона при их выборе, то же касается и красок. 

Клей

Клеи являются неотъемлемой частью производства упаковки, и стандартная технология бумажной фабрики предназначена для их отделения и удаления в процессе производства бумаги. Однако некоторые клеи, обнаруженные на некоторых лентах, этикетках и в переплетах упаковки, могут размягчаться или пластифицироваться в процессе с образованием “липких веществ”, которые могут оказаться на готовой бумаге, ухудшая ее характеристики и внешний вид.

Клеи, чувствительные к высоким температурам и давлению, как правило, нерастворимы в воде, их очень трудно диспергировать в процессе варки целлюлозы. Они размягчаются в пульпере, образуя желеобразные шарики, которые проходят через мельничные фильтрующие системы и прилипают к готовому бумажному изделию. По возможности следует избегать клеевых сплавов, которые не полностью растворимы в воде.

• Оптимизируйте количество клея, чтобы обеспечить ожидаемую герметизацию упаковки, принимая во внимание влияние на переработку бумаги.
• Сведите к минимуму использование некоторых «мягких» клеев, таких как клейкие ленты и самоклеящиеся этикетки с клейкой пленкой, которую нельзя отделить в процессе переработки.
• Отдавайте предпочтение клеям, которые можно наносить таким образом, чтобы их можно было легко удалить с целлюлозы при типичных температурах в условиях завода по переработке (для изделий из бумаги для печати оценочная карта EPRC по удаляемости клея рекомендует клеи с температурой размягчения более 68° по Цельсию и толщиной пленки более 120 мкм.).
• Для производителей упаковки, предназначенной для контакта с пищевыми продуктами, выбирайте клеи, предназначенные для применения в контакте с пищевыми продуктами. 
• Для производителей упаковки, контактирующей с пищевыми продуктами, следуйте руководству по контактированию с пищевыми продуктами для соответствия бумажных и картонных материалов и изделий. Производители клеев должны следовать рекомендациям по декларированию статуса контакта клеев с пищевыми продуктами.

Водорастворимые клеи предпочтительны при условии, что химические вещества, образующиеся при растворении клея, не наносят вреда системе очистки сточных вод "мельницы". Их следует оценивать на основе информации, представленной в техническом паспорте предлагаемого клея.

Заключение: промышленность предпочитает получать клеи, которые не пластифицируются при температурах выше 35 градусов по Цельсию (средняя температура измельчения). Это означает, что промышленность отдает предпочтение клеям с холодным отверждением, отверждаемым или водорастворимым клеям, а не клеям-расплавам.

*“Липучки” - это липкое вещество, содержащееся в бумажно-целлюлозных и технологических системах водоснабжения бумагоделательных машин. Они могут загрязнять оборудование и готовый лист, транспортируются внутри целлюлозы и могут агломерироваться, вызывая проблемные отложения.

Хмикаты

Отдавайте предпочтение химическим веществам, которые не накапливаются в волокнах в течение нескольких циклов переработки. Не используйте вещества, испытания на которые показывают неудовлетворительный результат, опираясь на данные эталонных показателей.  Для обеспечения таких функциональных характеристик, как водостойкость или жиронепроницаемость, существуют специальные виды бумаги, такие как влагостойкая, вощеная бумага или бумага с восковым покрытием, силиконизированная бумага или бумага, обработанная фторсодержащими химическими веществами. Чтобы улучшить возможность вторичной переработки, обратите внимание на количество используемых веществ, которые делают эту бумагу водостойкой или жиронепроницаемой.

Альтернативные барьеры

Промышленность приветствует и поддерживает исследования по разработке альтернативных барьерных технологий. К сожалению, невозможно описать или даже перчислить технологии по вторичной переработки из-за охраны интеллектуальной собственности, однако, в общих чертах, возможность вторичной переработки в любой альтернативной барьерной системе будет достигнута там, где:

• Картон или бумага внутри упаковки при воздействии воды способны распадаться на отдельные волокна во взвешенном состоянии
• Полимеры и другие герметизирующие вещества могут быть удалены из волокна в процессе производства бумаги
• Системы очистки сточных вод бумажных фабрик могут эффективно утилизировать полимеры и герметики, не нанося ущерба готовому продукту, производственному процессу или окружающей среде при переработке.

Фильтры и барьеры

Наполнители состоят из неорганических материалов (известных в промышленности как “Зола”), которые добавляются в бумагу и картон для обеспечения улучшенных качеств поверхности. Чтобы добиться надлежащей адгезии к поверхности бумаги, их часто комбинируют со “связующими”.

• “Зола” часто состоит из карбоната кальция и обычно используется для улучшения качества печати на графической бумаге, а процентная доля будет удалена в процессе производства бумаги, образуя осадок. Покрытие из карбоната кальция (CaCO3) не придает прочности перерабатываемым волокнам, поэтому его следует свести к минимуму
• ”Связующие вещества“, используемые с некоторыми покрытиями, могут создавать ”липкость“, которая повлияет на текучесть бумаги как на производственных, так и на перерабатывающих машинах (”черные пятна").

Заключение: наполнители и связующие вещества являются обычными составляющими процесса производства бумаги и обычно могут использоваться бумажными фабриками.

Отслаивающиеся растворы

Отслаивающиеся лайнеры являются предпочтительными, поскольку они предоставляют возможность его удалить перед переработкой, и подразумевают слабое сцепление между ламинированной поверхностью и основной подложкой. При поддержке общественность сможет отделять загрязненные пластиковые вкладыши для утилизации и перерабатывать слой бумажного волокна. Следует использовать любую возможность, чтобы побудить потребителей снимать или удалять ламинированные покрытия или накладки.

Заключение: Промышленность отдала бы предпочтение отслаивающимся лайнерам. Потребителей следует поощрять за удаление таковых.

Другие волокнистые материалы

Багасса, пальмовое волокно, рисовая, пшеничная, ячменная и овсяная солома и другие растительные волокна. Ряд бумажных фабрик созданы для переработки целлюлозного волокна, получаемого из деревьев. Промышленность признает, что растет потребность в использовании альтернативных источников волокна, особенно тех, которые получают из сельскохозяйственных отходов. При условии, что волокна были подготовлены для использования в производстве бумаги и представлены в форме, пригодной для использования в процессе производства бумаги, эти волокна могут быть переработаны.

Тем не менее, промышленность признает настоятельную необходимость изучения воздействия этих волокон, когда они возвращаются в обычный процесс производства бумаги. Различные свойства альтернативных волокон могут означать, что они должны быть отделены в процессе на "мельнице". Изделия из целлюлозы, такие как коробки, комплектующие, могут быть переработаны и должны быть помещены вместе с бумагой и картоном для вторичной переработки.

Заключение: спецификаторам рекомендуется использовать целлюлозное волокно, полученное из деревьев. Другие волокна могут быть переработаны при условии, что они были подготовлены для использования в производстве бумаги и представлены в форме, пригодной для использования. 

Надлежащим образом подготовленные и представленные альтернативные волокна могут быть переработаны вместе с другой бумагой для вторичной переработки, но технологов просят тщательно продумать, какие преимущества дает использование этих волокон. Волокнистый материал, который не подготовлен для производства бумаги и не может быть надлежащим образом представлен для вторичной переработки, следует выбрасывать вместе с обычными отходами.

Бумажные изделия

Силиконовая, вощеная, жиронепроницаемая, покрытая воском, бумага из стекловолокна, да и в целом полупрозрачная бумага, предназначенная для использования в пищевой промышленности, вероятно, обладает устойчивостью по отношению к влаге, водостойкостью, и ее труднее перерабатывать. В частности:

• Следует избегать вощеной бумаги с покрытием. Воск не может быть удален системами очистки "мельниц" и попадает на готовый продукт.
• Жиростойкая бумага, хотя и не наносит вреда процессу, не может быть легко переработана и, следовательно, попадает в поток отходов мельницы.
• (Твердые) изделия - это бумага и картон, обработанные крахмалом для придания им влагостойкости. Типичным примером являются поверхности некоторых упаковок для замороженных продуктов. Эти продукты медленно превращаются в целлюлозу, но могут быть переработаны на большинстве бумажных фабрик.

Заключение:  вощеная бумага должна быть сведена к минимуму. Влагостойкая бумага может обрабатываться с помощью мельничных систем, но не является предпочтительным сырьем и не может быть полностью переработана, если сбор осуществляется не раздельно.

Допустимые уровни загрязнения пищевых продуктов

Загрязнение пищевых продуктов запрещено в бумаге для вторичной переработки в соответствии с EN643. Существует разница между загрязнением пищей и окрашиванием.

Окрашивание поверхности бумаги допустимо, но пищевые отходы, находящиеся в упаковке или продукты, прикрепленные к поверхности (3D-частицы), считаются неприемлемыми. Следует тщательно рассмотреть предлагаемое применение упаковки на основе волокон для предотвращения случайного загрязнения.

Заключение: упаковка должна быть очищена от пищевых продуктов перед утилизацией. Должна быть четкая маркировка, чтобы побудить потребителей очистить тару перед переработкой. Отрываемые или отслаивающиеся поверхности помогли бы уменьшить потенциальное загрязнение.

Жизненный цикл бумажных изделий

• Спроектируйте упаковку таким образом, чтобы ее можно было оптимально опорожнить.
• Поощряйте потребителей опорожнять и чистить пустую упаковку, прежде чем помещать ее в специальзированную урну под отходы. 
• Там, где это применимо, используйте средства для отрыва или отслаивающиеся поверхности, позволяющие потребителям выбрасывать поверхность, контактирующую с пищевыми продуктами, в соответствующий контейнер для мусора, а чистую бумажную основу - в контейнер для вторичной переработки бумаги.

Рассмотрите возможность предоставления потребителям информации, способствующей сортировке и размещению упаковки в нужном контейнере. Существуют различные схемы сбора и протоколы вторичной переработки. Некоторые страны собирают всю упаковку на бумажной основе в один поток. Другие страны выделяют отдельную фракцию бумаги и картона и собирают некоторое количество упаковки на бумажной основе с помощью облегченного упаковочного потока. 

При условии организации надлежащего сбора и сортировки буквально вся бумажная упаковка может быть переработана. ЦБП инвестирует в широкую сеть бумажных фабрик с инновационными процессами, чтобы обеспечить переработку на стандартных или специализированных заводах по переработке бумаги. Упаковка имеет важное значение для эффективной цепочки поставок потребительских товаров. Он выполняет три основные функции: защиту, презентацию и консервацию товаров для минимизации отходов на каждом этапе процесса производства и доставки.

Основное сырье для бумаги и картона является возобновляемым, поскольку древесина поступает из лесов с устойчивым управлением, в основном сертифицированных по проверенным сторонними организациями схемам. В среднем бумажная и картонная упаковка имеет самый высокий уровень переработки. Сектор нацелен на дальнейшее совершенствование.

Самый большой потенциал для улучшение вторичной переработки бумаги заключается в развитии раздельного сбора. Такой метод приеики следует поощрять и далее, при обеспечении растущих функциональных свойств упаковки на бумажной основе всегда следует учитывать конечный срок службы продукта, чтобы оптимизировать его пригодность для вторичной переработки.

Параллельно, нужно и далее повышать осведомленность о возможностях вторичной переработки на этапе проектирования упаковки на бумажной основе. Коммуникация между участниками производственно-сбытовой цепочки имеет ключевое значение для обеспечения точного выполнения требований законодательства и дальнейшего увеличения объемов переработки бумаги. Четкая коммуникация с конечными пользователями также необходима для поддержки их усилий по надлежащей сортировке бумажных изделий.

Сбор у конечных потребителей и методы сортировки

Раздельный сбор бумаги и картона - это наиболее распространенный метод сбора. Бумажные и картонные изделия обычно собирают дома или привозят в системах, отделяют от графической бумаги и сортируют по сортам. Там, где применяется эта система сбора, жидкая упаковка и композитная упаковка обычно собираются вместе с другими сухими отходами вторичной переработки (пластмассами и металлом) и сортируются по специальным сортам. 

Выборочный сбор графической бумаги и сбор бумажной упаковки в некоторых странах и регионах графическая бумага собирается выборочно из упаковочной бумаги. В этой установке жидкая упаковка и другая составная упаковка иногда собираются вместе с бумажной упаковочной фракцией. Затем эта фракция перерабатывается на заводах по переработке бумажной упаковки или материал дополнительно сортируется и используется специализированными заводами по переработке.

Комбинированный сбор в некоторых странах бумажная упаковка собирается вместе с другими материалами, пригодными для вторичной переработки, такими как металл и пластмассы. При последующей сортировке материал отделяется от небумажной упаковки и доставляется на заводы по переработке бумаги.

Работа завода по переработке бумажной упаковки

Большинство заводов по переработке бумажной упаковки имеют оборудование и процессы, основанные на следующем:

• Стандартные фабрики по переработке бумаги. Такие мельницы производят высококачественные конечные продукты на основе групп EN643 1-4 с классическим измельчителем низкой консистенции (концентрация волокна 5%). Часто в таких процессах используются дефлекторы для разделения пучков волокон на отдельные волокна, а также очистители для грубого и тонкого просеивания. Цель состоит в том, чтобы отделить волокно от другого материала. Конечным результатом является волокнистый материал, суспендированный в воде, готовый для изготовления бумаги (= переработанная целлюлоза).

Это оборудование и технологический процесс позволяют обрабатывать упаковку на бумажной основе с базовым механическим преобразованием. Он также может обрабатывать бумагу, содержащую чернила, водорастворимые химикаты и небольшое количество продуктов переработки, таких как скрепки, клейкая лента или клеи на основе крахмала или других водорастворимых клеев. Это оборудование и процесс могут также обрабатывать небольшие объемы упаковки с тонким слоем небумаги с одной стороны.

• Специализированные заводы по переработке отходов. Эти мельницы обрабатывают смесь специальных марок (группа 5 по EN 643) и марок из других групп (1-4 по EN 643). Каждая перерабатывающая фабрика определяет оптимальную смесь и добавляет одно или несколько единиц специального оборудования, такого как горизонтальный барабанный измельчитель высокой плотности, отдельный измельчитель периодического действия с более длительным временем варки, обезжиривание, тонкие очистители, горячее диспергирование, специальные технологические системы и системы очистки сточных вод.

Эти специализированные перерабатывающие предприятия могут перерабатывать упаковку на бумажной основе, покрытую нерастворимыми в воде продуктами, такими как воск, пластиковая пленка или другие слои, такие как алюминий, полиэстер и полиэтилен, поступающие в процесс переработки однородными партиями. Чтобы оптимизировать процесс переработки, бумажная композитная упаковка, которая не может быть обработана стандартными способами, должна доставляться на специализированные бумажные фабрики потоками. Как и на стандартных мельницах, конечным результатом процесса также является волокнистый материал, суспендированный в воде и готовый для производства бумаги.

Каковы наиболее важные аспекты на заводе по переработке бумажной упаковки?

• Загрязнения, содержащиеся в бумаге для вторичной переработки, могут быть удалены в течение стандартного рабочего времени и оборудования, в противном случае теряется слишком много материала, который не может быть интегрирован в переработанную целлюлозу.
• Важно, чтобы полученная переработанная целлюлоза была оптически и механически однородной. Оптическая и механическая однородность обеспечивает использование переработанной целлюлозы для получения высококачественных продуктов.
• Важно, чтобы нагрузка на промышленный процесс тонкого просеивания не была слишком большой, в противном случае промышленный процесс становится неэффективным (например, слишком энергоемким).
• Важно, чтобы адгезивные примеси вообще не приводили к образованию микропластиков или к слишком большой площади макропластика. Наклейки являются липкими компонентами переработанной целлюлозы и могут вызвать проблемы в оборудовании бумагоделательной машины. Они также могут ухудшить качество изделия из переработанной бумаги.
• Водорастворимые вещества имеют тенденцию накапливаться в контуре технологической воды бумажных фабрик и мешать химическому составу бумаги. В целом, предпочтение следует отдавать небумажным материалам, которые могут быть отсеяны с помощью грубых или тонких сит, в отличие от материалов, приводящих к накоплению мелких частиц на мельницах.
• Выход волокнистого материала из бумажного упаковочного продукта должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить эффективность процесса.
• Таким образом, наиболее важными параметрами являются способность к отталкиванию, выход волокнистого материала, грубая отбраковка, содержание хлопьев, липкость и техническое качество. 

Некоторые страны собирают всю упаковку на бумажной основе в один поток. Другие страны выделяют отдельную фракцию бумаги и картона и собирают некоторое количество упаковки на бумажной основе вместе с потоком легкой упаковки. При условии организации надлежащего сбора и сортировки буквально вся бумажная упаковка может быть переработана. Бумажная промышленность инвестировала в широкую сеть бумажных фабрик с инновационными процессами, чтобы обеспечить переработку на стандартных или специализированных заводах по переработке бумаги.

Биоразлагаемая бумажная упаковка

Процесс восстановления бумаги на стандартной "мельнице" занимает считанные минуты, поэтому за это время вряд ли произойдет разрушение волокна. Если упаковка продается как биоразлагаемая, но, вероятно, попадет в поток переработки бумаги и пройдет через бумажную фабрику, она должна соответствовать этим рекомендациям.

Все целлюлозные волокна потенциально поддаются биологическому разложению в надлежащих условиях, поэтому маркировка упаковки из бумаги и картона “Биоразлагаемая” не имеет значения для целей вторичной переработки. Там, где используются вкладыши из полимолочной кислоты (PLA), вряд ли разлагается в стандартных процессах и будет вести себя так же, как и все другие пластиковые загрязнители.

Для промышленности практически невозможно оценивать пригодность для вторичной переработки отдельных упаковочных продуктов в каждом конкретном случае. Скорее, этот документ предназначен для определения параметров проектирования, которые, если их соблюдать, должны обеспечить пригодную для вторичной переработки бумажную упаковку для промышленности и повысить экологическую и социальную ответственность в цепочке поставок.

Ожидается, что этот документ должен обеспечить достаточное руководство для разработчиков и спецификаторов упаковки для принятия надлежащих решений о пригодности продуктов для вторичной переработки и стимулировать развитие дизайна и технологий для улучшения общей пригодности гофрированной упаковки для вторичной переработки в среднесрочной и долгосрочной перспективе.

Стандарты, тесты или протоколы на пригодность для вторичной переработки

Отрасли известно о ряде протоколов испытаний, стандартов и лабораторий, которые претендуют на авторитет в определении пригодности для вторичной переработки. Во многих случаях приемлемость продукта для вторичной переработки зависит от более широкого спектра факторов, таких как способ его сбора и представления, его применение и вероятность загрязнения.

Бумажно-картонная промышленность предприняла попытку определить подходящий, приемлемый для широкого круга пользователей протокол измерения пригодности для вторичной переработки.

Вывод

Эти руководящие принципы призваны обеспечить общее руководство и указать путь к ресурсоэффективной переработке гофрированной упаковки. FEFCO хотела бы отметить работу, проделанную Конфедерацией бумажной промышленности (CPI) при разработке этих руководящих принципов.