Opakowania z papieru i tektury gotowe nawet na 25-krotny recykling

Materiały opakowaniowe na bazie włókien drzewnych, takie jak papier, tektura, karton czy pudełka składane - mogą być poddawane recyklingowi ponad 25 razy z niewielką lub żadną utratą integralności materiału – wynika z badania przeprowadzonego w 2021 roku przez Politechnikę w Grazu w Austrii.

Podczas badania karton składany poddano kilkukrotnemu recyklingowi w celu określenia ewentualnego wpływu na właściwości mechaniczne materiału, w tym jego wytrzymałość i odporność na nacisk. - W tym badaniu nie udało się wykazać negatywnego wpływu na omawiane właściwości mechaniczne. Zdolność pęcznienia włókna również nie wykazywała negatywnego trendu - podaje uczelnia.

Papier i tektura idealnym surowcem do ponownego przetwórstwa

Według Eurostatu, papier, tektura i karton mają zdecydowanie najwyższy wskaźnik recyklingu spośród wszystkich materiałów opakowaniowych, osiągając w 2019 roku wartość blisko 85%. Metal plasuje się na drugim miejscu z wynikiem 81%, szkło 76%, a tworzywa sztuczne tylko około 40%. Europejski przemysł papierniczy dąży nawet do zwiększenie poziomu recyklingu opakowań z włókien do 90% do roku 2030.

Dr Rene Eckhart, wiodący naukowiec z Politechniki w Grazu i kierownik badań uważa, że granica recyklingu papieru, tektury i kartonu jest określana bardziej przez proces przygotowania zapasów oraz osiągnięty poziom zbiórki i recyklingu.

Papier makulaturowy jest najważniejszym surowcem do produkcji papieru, tektury i kartonu w Europie. Biorąc pod uwagę wszystkie rodzaje opakowań kartonowych produkowanych w Europie, jego udział wynosi ponad 54%. Papier z recyklingu jest wykorzystywany głównie do produkcji papieru gazetowego oraz materiałów opakowaniowych, takich jak papier bazowy do produkcji tektury falistej, pudełka składane i papier pakowy.

Podczas gdy gazety i tektura falista są produkowane z prawie 100% makulatury, w przypadku pudełek składanych ilość makulatury jest znacznie niższa i wynosi około 35%. Ze względu na wymagania produktowe i przepisy dotyczące żywności, asortyment dzieli się na produkty, które w dużej mierze produkowane z makulatury (kartony GT, GD) oraz te oparte na włóknach pierwotnych (kartony GC i GZ).

Opakowania kartonowe są preferowane przez konsumentów z uwagi na ich walory ekologiczne oraz łatwą i dobrze ugruntowaną możliwość recyklingu. Zalety opakowań na bazie włókien upatruje się w zastosowaniu włókien naturalnych, które są uzyskiwane z odnawialnych surowców w zrównoważonej gospodarce leśnej i po zużyciu mogą być odzyskiwane ze strumienia odpadów.

Możliwie jak największy recykling ma znaczący pozytywny wpływ na bilans ekologiczny opakowań, ponieważ może zmniejszyć specyficzne zużycie wody przy produkcji włókien, a także dzięki niższemu nakładowi energii znacznie zmniejsza produkcję CO2.

Raport TU Graz podkreśla również korzyści dla środowiska wynikające ze zwiększenia liczby cykli recyklingu. Im częściej to samo opakowanie może być poddawane recyklingowi, tym bardziej pozytywny jest jego wpływ na środowisko - czytamy w badaniu.

Do produkcji kartonu GT/GD na bazie makulatury wykorzystuje się głównie zmieszaną makulaturę pochodzącą z gospodarstw domowych, z różnym udziałem gazet i czasopism, a także materiały opakowaniowe, takie jak kartony z tektury falistej i pudełka składane.

Decydującymi czynnikami przy wyborze różnych rodzajów makulatury są nie tylko cena, dostępność i czystość, ale przede wszystkim cechy jakościowe. Podczas gdy właściwości kartonów składanych z włókien pierwotnych są bardzo wyraźnie określone przez klasyfikację gatunkową, to w przypadku opakowań z makulatury jest to o wiele trudniejsze. Nie ma już możliwości określenia, czy użyty materiał był kiedykolwiek poddany recyklingowi lub czy już wielokrotnie przeszedł przez cykl makulaturowy. A w zależności od sezonowych lub lokalnych różnic w rodzaju zbieranego materiału, istnieją dodatkowe czynniki, które wpływają na mieszankę włókien.

W przypadku stosowania makulatury do produkcji opakowań kartonowych w ogóle, a w szczególności w celu zwiększenia poziomu zbiórki makulatury, ważne jest, aby zrozumieć czy i jak zmieniają się właściwości włókien w wyniku wielokrotnego recyklingu oraz jak często włókna z makulatury są poddawane recyklingowi, aby zachować ich przydatność do produkcji kartonu.

Ile razy można recyklować papier i tekturę?

W przemyśle papierniczym i w wielu źródłach wiele osób uparcie wierzy w mit, że maksymalna liczba możliwych cykli recyklingu dla włókien drzewnych waha się pomiędzy 4 a 7. Bliższe przyjrzenie się dotychczasowym publikacjom na ten temat pokazuje, że liczba cykli recyklingowych, które można przeprowadzić w warunkach testowych, jest często mniej ograniczona przez jakość włókien niż straty włókien występujące podczas procesu recyklingu. Często trudno jest porównać wyniki, ponieważ warunki brzegowe (wstępnie wysuszone/ początkowo mokre włókno, formowanie arkuszy, suszenie) są za każdym razem inne. Jeśli chodzi o rozwój technologiczny włókien, kluczowe jest to, że włókno zmienia się głównie w pierwszych dwóch do czterech cyklach recyklingu w zakresie zdolności zatrzymywania wody i potencjału wytrzymałościowego, podczas gdy dalsze zmiany są marginalne.

Aktualne badanie przeprowadzone przez Putza i Schabela, również dotyczy tego zagadnienia, przy zastosowaniu odpowiedniego układu do recyklingu. Jako materiał wyjściowy zastosowano mieszankę włókien o różnym wieku, która jest oparta na strukturze strukturze gatunkowej papieru do produkcji tektury falistej w Niemczech (40% testliner 3, 40% fluting z recyklingu, 20% kraftliner), co odpowiada mieszaninie 80% włókien wtórnych w różnym wieku i 20% włókien pierwotnych. Rozdrabnianie przeprowadzono w rozwłókniaczu LC o gęstości materiału wynoszącej 4%. Arkusz przygotowano przy użyciu białej wody i uzyskano arkusze o gramaturze 120 g/m². Wykonano 25 cykli i nie dodawano do nich włókien pierwotnych ani minerałów. W ciągu 25 cykli nastąpiło zmniejszenie retencji wody o 14,5%, nieznaczne obniżenie stopnia rozdrobnienia o 4 punkty oraz nieznaczne obniżenie zawartości pyłu, co jest związane z nieuniknionymi stratami materiałów drobnoziarnistych podczas formowania arkuszy. Straty właściwości mechanicznych (długość łamania, CMT, SCT itp.) w 25 cyklach wahały się od 5,1 do 11,6%. Jako przyczynę tak niskiego spadku podaje się niską zawartość włókien pierwotnych wynosząca 20%, ponieważ, jak już wspomniano, włókna ulegają zmianie głównie w pierwszych 2-4 cyklach.

Możliwości recyklingu kartonu napędzają gospodarkę cyrkularną

- Wyniki badania zdecydowanie obalają rozpowszechniony mit, że opakowania z włókien drzewnych można poddać recyklingowi tylko cztery do siedmiu razy, zanim stracą swoją integralność. Dowodzą one, że włókna wykorzystywane do produkcji papieru i tektury są znacznie bardziej odporne niż wcześniej sądzono – podkreśla Winfried Mühling, dyrektor generalny Pro Carton, Europejskiego Stowarzyszenia Przemysłu Tektury i Pudełek Składanych.

Badanie przeprowadzone przez Politechnikę w Grazu po raz kolejny podkreśla istotny wkład kartonu w gospodarkę cyrkularną oraz jego rolę w poprawie zrównoważonego rozwoju firm i marek. Obecny poziom recyklingu opakowań z papieru i tektury w Europie wynosi około 84,2%1 , a europejska branża opakowań kartonowych wyznaczyła sobie za cel zwiększenie go do 90% do roku 2030. Karton ulega również biodegradacji, proces ten nazywany jest powszechnie "recyklingiem organicznym".

- Aby utrzymać nasz cyrkularny model biznesowy, zawsze potrzebujemy zdrowej mieszanki włókien pierwotnych i materiałów pochodzących z recyklingu. Niektórzy klienci mają specyficzne wymagania dotyczące produktów, które dopuszczają wyłącznie włókna pierwotne i potrzebują na przykład opakowań przeznaczonych do bezpośredniego kontaktu z wilgotną lub tłustą żywnością, taką jak czekolada. Innym przykładem są luksusowe opakowania o specyficznych specyfikacjach dotyczących "białości" lub "sztywności" materiału, do produkcji których wykorzystuje się wyłącznie włókna pierwotne – dodaje Winfried Mühling.

- Dla naszego przemysłu kluczowe znaczenie ma zbieranie, sortowanie i recykling wszystkich materiałów włóknistych dostępnych na rynku. Świeże włókna i włókna z recyklingu są równie ważne dla gospodarki cyrkulacyjnej, a to jest coś, co wiele naszych marek i detalistów również chętnie wspiera - podsumowuje Mühling.