Переработка бумажных и картонных изделий, таких как печатные материалы, складные коробки, полиэтиленовые контейнеры для жидкостей или конверты с самоклеящимися материалами и прозрачными окнами, имеет решающее значение для улучшения использования бумаги для переработки. В этом контексте хорошая перерабатываемость относится к легкой переработке вторичного волокнистого сырья в новую бумагу. Материалы, добавляемые в бумагу и картон, такие как типографские краски или клеи, должны быть безопасными во время переработки бумаги для переработки и не влиять на водные циклы, производство бумаги и ее переработку. Остатки переработки (отходы и шламы), обогащенные неволокнистыми компонентами, не должны быть вредными для окружающей среды и открывать возможности для подходящего использования в других промышленных процессах, рекуперации энергии или окончательной утилизации путем захоронения на свалке.
Термин «небумажные компоненты» в торговле бумагой для переработки и контроле качества в соответствии с EN 643 используется для материала, отличного от бумажных изделий, который не является составной частью бумажного или картонного продукта и который может быть отделен путем сухой сортировки.1 Таким образом, содержание небумажных компонентов в основном зависит от сбора, обработки и сортировки. Но, конечно, могут быть неволокнистые материалы, прикрепленные к бумажному или картонному продукту, которые по определению не являются неволокнистыми компонентами. Их следует называть «неволокнистыми компонентами продукта». Примерами графических бумажных продуктов являются ламинированные обложки, скобы в журналах, клеевые аппликации на каталогах или книгах или образцы косметики и тому подобное в журналах. Для упаковочных бумажных и картонных продуктов примерами являются клеевые аппликации или скобы на коробках, дисперсионные покрытия или ламинаты пластиковых пленок, влагопрочная отделка или пластиковые ленты для запечатывания коробок. Установки по переработке бумаги для вторичной переработки предназначены для обработки определенного количества этих непригодных для использования компонентов, поступающих из бумаги для вторичной переработки и из бумажно-картонных продуктов. Если количество становится слишком большим, процесс переработки становится менее экономичным из-за более высокого спроса на сырье из-за более низкого выхода и более высоких затрат на утилизацию и износ оборудования, а также меньшей экологической выгоды из-за более высоких показателей брака и энергопотребления.
Для всех процессов переработки бумаги важно, чтобы бумажные продукты можно было перерабатывать в бумажную массу. Бумага не является водостойкой, если не обработана специально. Помимо бумаг с характеристиками прочности во влажном состоянии, бумага для вторичной переработки относительно легко репульпируется в водных условиях путем приложения достаточной механической энергии. Характеристики прочности во влажном состоянии необходимы для определенных упаковочных бумаг, некоторых специальных видов бумаги, таких как этикетки, и части гигиенической бумаги, например, кухонных полотенец. В этих случаях либо производитель бумаги, либо переработчик наносит средство для повышения прочности во влажном состоянии или защитное покрытие на бумагу или картон. Для переработки этих бумажных изделий требуется больше энергии во время варки и/или специальные химические условия или специальные процессы. EN 643 содержит несколько сортов бумаги для вторичной переработки, которые могут считаться нерепульпируемыми в стандартных условиях. Поэтому эти сорта перечислены в разделе «Специальные сорта (группа 5)».1 Специальной процедуры испытания на пригодность к вторичной переработке для этих бумажных изделий пока не существует.
Белая и неотпечатанная бумага для вторичной переработки получается в результате процессов переработки и очень ограничена в количестве. Поэтому большинство процессов переработки, производящих белую и чистую целлюлозу, должны удалять чернила и тонеры. Процесс удаления краски стал одной из ключевых технологий бумаги для перерабатывающих предприятий по производству графических бумаг, гигиенических бумаг и даже белых верхних слоев тестлайнера или картона. Для графических бумажных изделий оптические свойства после процесса переработки в так называемой «обесцвеченной массе (DIP)» являются существенным требованием к качеству. Обезжириваемость печатных бумажных изделий, ее оценка и факторы, влияющие на обезжириваемость, обсуждаются в отдельных статьях: Методы испытаний на обезжириваемость и Оценка обезжириваемости EPRC.
Производство, переработка и использование переработанного продукта успешны только в том случае, если не возникает проблем с клеевыми аппликациями. Здравый смысл заключается в том, что клеевые аппликации в процессе переработки должны быть максимально полностью удалены из массы. Поэтому основным критерием пригодности бумажных изделий к переработке является способность экранирования клеевых аппликаций. Подробнее см. в отдельной статье «Удаляемость клеевых аппликаций».
Бумага и картон, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами, не должны нести никаких рисков для здоровья потребителя. Поэтому существует определенное регулирование. Использование бумаги для переработки в бумаге и картоне для контакта с пищевыми продуктами также означает использование только бумаги для переработки из контролируемых и чистых источников. Существуют некоторые сорта бумаги для переработки, которые исключены для производства бумаги и картона для контакта с пищевыми продуктами. Кроме того, специальные правила контакта с пищевыми продуктами также определяют добавки, которые разрешены в производстве бумаги и картона.
Соответствие перерабатываемости
Термин перерабатываемость относится к конкретному бумажному продукту, как уже упоминалось. Если предположить, что сорт бумаги для переработки и установленный процесс переработки соответствуют сорту бумаги или картона, который будет произведен, переработка не должна быть проблематичной с теоретической точки зрения, если каждое отдельное бумажное изделие в используемой бумаге для переработки имеет достаточные характеристики перерабатываемости. В этом случае проблемы в процессе переработки будут обусловлены небумажными компонентами и нежелательными материалами, вводимыми в процесс бумагой для переработки. Но чем больше бумажных изделий восстанавливается и возвращается в цикл переработки и чем больше бумаги для переработки требуется для производства всех сортов бумаги и картона бумажной промышленностью, тем важнее становится характеристика перерабатываемости каждого бумажного или картонного продукта. К сожалению, общее требование к критериям перерабатываемости для различных бумажных или картонных продуктов существует лишь в ограниченной степени. Только при стандартизированных методах испытаний, определении соответствующих параметров и минимальных уровней качества, которые должны быть получены, будет возможна оценка хорошей или приемлемой перерабатываемости бумажного продукта. Без методов испытаний и процедур оценки нельзя ожидать, что другие участники бумажной цепочки будут стремиться разрабатывать более качественные перерабатываемые бумажные и картонные продукты. В отношении статистики потребления бумаги (CEPI 2018)1 существует четыре категории бумажных и картонных продуктов — две большие и две меньшие:
54 % Упаковочная бумага и картон
32 % Графическая бумага
9 % Санитарно-гигиеническая и бытовая бумага
5 % Другие виды бумаги (также называемые технической и специальной бумагой).
Здесь представлены данные по потреблению, поскольку они представляют объем бумажной продукции в различных сортах бумаги для переработки. Резкий переход от графической бумаги к потреблению упаковочной бумаги и картона документирован путем сравнения данных CEPI с 2000 годом, когда потребление графической бумаги все еще составляло 49 %, а упаковочной бумаги и картона — только 41 %. Потребительское поведение общества полностью изменилось и может быть выражено ключевыми словами электронная коммерция и электронная бумага. Это также подтверждается сокращением потребления бумаги на 6 % в странах CEPI с 2000 года.2
Доминирующее производство и потребление графических бумаг в прошлом и развитие новых технологий печати стали причинами того, что в контексте вторичной переработки были предприняты большие усилия по разработке критериев очищаемости печатной продукции от краски. INGEDE, Международная ассоциация индустрии очистки от краски, основанная в 1989 году, запустила очень ранние исследовательские проекты по разработке методов испытаний печатных графических бумажных изделий. Исходной точкой была ситуация, когда графические бумаги на основе вторичных волокон должны были производиться из графических сортов бумаги для вторичной переработки с процессом очистки от краски для удаления печатной краски. Отделение частиц краски от поверхности бумаги и их удаление флотацией имеет важное значение для достаточного процесса переработки для производства, снова, новых графических бумаг, таких как газетная бумага, сорта SC или LWC. В то время уже было хорошо известно, что в зависимости от процесса печати, качества используемой печатной краски и бумаги, а также выбранных условий удаления краски результаты процесса удаления краски могут существенно различаться. Успехом INGEDE было очень раннее установление стандартной процедуры удаления краски для сравнения различных печатных продуктов и их поведения при удалении краски. В 2020 году ISO 21993 стал международным стандартом для удаления краски с печатных бумажных продуктов.3
Для оценки пригодности к переработке печатных графических бумажных продуктов из рисунка 1 становится очевидным, что два теста имеют значение: удаление краски и удаление клеевых покрытий. Последний случай оценивается только в том случае, если печатное бумажное изделие имеет клеевое покрытие. Это единственный тест, который заканчивается недостаточной пригодностью к переработке, если клеевое покрытие, прикрепленное к печатному продукту, не может быть удалено в достаточной степени. Недостаточная способность к удалению краски не приводит к решению о том, что печатный продукт не подлежит переработке, поскольку печатный продукт по-прежнему может использоваться в процессах переработки без удаления краски и, следовательно, может быть использован в качестве упаковки или смешанной бумаги для переработки. Если клеевые покрытия удалены в достаточной степени, а очищаемость от краски печатного продукта по крайней мере приемлема, он может быть включен в графическую бумагу для вторичной переработки. Репульпация является предварительным условием для обоих испытаний графической бумажной продукции, но обычно не вызывает проблем. Поэтому не существует критериев того, сколько нераспушенного материала принимается.
Вторая большая категория — это упаковочная бумага и картон, в основном изготавливаемые из гофрированного картона и складного картона. Обычно эти продукты коричневого или серого цвета или имеют по крайней мере один серый или коричневый слой внутри картона. Поэтому способность к удалению краски не является обязательным требованием для пригодности этих продуктов к переработке. В связи с тем, что в этой категории продуктов прочность бумаги или картона играет более важную роль, чем в графических бумажных продуктах, иногда бумага обрабатывается как материал, устойчивый к влаге, или картон ламинируется пластиком, что затрудняет репульпацию. Методы испытаний должны определять приемлемый объем материала, который может не поддаваться репульпации. Удаление клеевых покрытий (если таковые имеются) с упаковочных продуктов также представляет интерес и может также привести к недостаточной пригодности к переработке. В этой области продуктов не существует общего соглашения относительно хороших перерабатываемых бумажных продуктов. Различные исследовательские проекты и национальные подходы до сих пор не привели к единому принятию испытаний на пригодность к переработке упаковочной бумаги и картона. В настоящее время над этим вопросом работает международная экспертная группа, и именно поэтому эта категория не обсуждается далее в этой главе. Для двух других категорий бумажной и картонной продукции, санитарно-гигиенической и бытовой бумаги, а также технической и специальной бумаги, не существует требований по переработке. Они, по крайней мере, не имеют значения, если произведенная продукция не предназначена для вхождения в цикл переработки бумаги, как туалетная бумага, сигаретная бумага или фильтровальная бумага.
