Потребление энергии
Энергия используется при варке и отбелке целлюлозы, а также в производстве и использовании упаковочной бумаги и картона. Затраты на энергию составляют примерно четверть общих затрат на изготовление бумаги и картона. Источник энергии и потребляемое ее количество зависят от способа производства бумаги и картона, метода нанесения печати, изготовления упаковки, технологии упаковывания, логистики и места использования энергии.
Технические требования к упаковочным бумаге и картону
Требования, предъявляемые при печати и переработке упаковочных материалов в тару и упаковку и связанные собственно с упаковыванием (фасовкой), хранением, сбытом, защитой изделий и их использованием можно заранее определить и выразить количественно. Все свойства бумаги и картона зависят от компонентов, использованных при их изготовлении, например, от композиции но волокну (различного типа и количества волокна), волокнистых полуфабрикатов и других материалов, а также от применяемых технологических процессов, Эти свойства упаковочных бумаги и картона имени отношение прежде всего:
Требования к цвету упаковочной бумаги
Можно привести много других примеров белизны или оттенка упаковочных бумаги и картона. Сравнительно легко определенную белизну/цвет можно получить при использовании меловального покрытия на основе минеральных пигментов, а изменить воспринимаемый цвет можно с помощью дополнительных красителей и оптическнх отбеливателей (называемых также флуоресцентными отбеливающими веществами). Базовый цвет листа бумаги или картона, зависящий от его состава, влияет па цвет мелованной поверхности.
Структура поверхности
Структуру поверхности оценивают визуально при ее освещении под малым углом , в результате чего становятся заметны любые неровности поверхности. Результаты оценки поверхности зависят от освещения. Окончательная структура поверхности формируется после каландрирования или ламинирования полимерной пленкой (или фольгой).
Чистота поверхности
Поверхность бумаги и картона, на которую наносится печать, должна быть свободна от мелких частиц и пыли. Проблемы при печати бывают связаны с отделившимися волокнами, их фрагментами и пучками, наличием неволокнистых частиц и частицами покрытия. Кроме того, проблемы могут появляться из-за технологий отделки (резки и каландрирования); при печати могут возникать трудности также из-за наличия инородных частиц, попавших в бумагу и картон в ходе их производства.
Функциональные свойства бумаги и картона
Чтобы бумага или картон удовлетворяли требованиям производства и применения упаковки, необходимо обеспечить определенные функциональные свойства этих материалов, которые независимо от того, что именно представляет собой упаковка, — пакетик для чая, картонную коробку или транспортную тару — должны обеспечивать прочность, необходимую для сохранения формы упаковки.
Факторы влияющие на функциональные свойства бумаги и картона
Необходимые функциональные свойства бумаги и картона зависят от конкретного вида упаковки. И к тончайшей легкой бумаге, и к самому толстому картону предъявляются конкретные требования, но сами критерии оценки свойств материалов могут быть одними и теми же — прочность на разрыв, разрывная длина, истираемость, сминаемость и складкообразование, прочность во влажном состоянии и т. д.
Влажность
Содержание влаги в процентах измеряют в образце, предварительно высушенном до постоянной массы. С изменением содержания влаги изменяются многие прочностные свойства материала. В бумаге и картоне волокна целлюлозы при высокой ОВ расширяются, поглощая влагу, а при низкой ОВ сжимаются, теряя влагу, причем в поперечном направлении размеры волокон при набухании и сжатии меняются больше, чем в продольном.
Сопротивление разрыву
Сопротивление разрыву — это усилие, требуемое для разрыва полоски материала. До определенного предела материал демонстрирует упругие и эластичные свойства. В упругой области деформация (удлинение), вызванная приложенной силой (напряжением), пропорциональна этой силе. Бумага и картон демонстрируют упругие свойства до определенного предела. Это означает, что если действие силы прекращается, образец восстанавливает свою первоначальную форму, однако выше предела упругости эта зависимость больше не действует, так как материал постепенно деформируется, вплоть до его разрыва.
Удлинение при растяжении (разрывное удлинение)
Разрывное удлинение — ото максимальное удлинение полосы материала в испытании на разрыв, являющееся мерой эластичности. Выражается она в процентах как увеличение длины образна между зажимами по сравнению с первоначальной длиной. Удлинение в поперечном направлением больше, чем и продольном.
Сопротивление сжатию
При рассмотрении сжатия в контексте требований к упаковке мы обычно имеем в виду действие на упаковку (например, на картонные коробки, ящики и бочки) внешних нагрузок при хранении упакованных продуктов, их сбыте и использовании. При этом необходимо учитывать влияние на сопротивление сжатию различных характеристик конструкции упаковки, разных видов бумаги и картона, их толщины, а также атмосферных условий.
Плоскостность и стабильность размеров
Плоскостность — важная характеристика листа бумаги или картона для последующего нанесения печати, изготовления упаковки и фасовочно-упаковочных операций. При нарушении плоскостности возможны нарушения подачи листов, вызывающие остановку оборудования, и проблемы с совмещением цветов при печати. Необходимая плоскостность материала обеспечивается в процессе производства бумаги или картона. Любые изменения в формовании, натяжении, сушке и содержании влаги в полотне бумаги пли картона могут привести к образованию волн, короблению, скручиванию и появлению выступающих участков.
Впитываемость воды при одностороннем смачивании
Нередки случаи, когда вода вступает в контакт с бумагой и картоном, — по невнимательности или при конденсации влаги на поверхностях и кромках картонных коробок, извлекаемых из морозильных камер на предприятиях розничной торговли. Для борьбы со впитываемостью используют один из двух способов или их сочетание. Во-первых, применяют внутримассную проклейку, при которой водоотталкивающий клей вводят на этапе подготовки бумажной массы непосредственно перед ее подачей в бумаго- или картоноделательную машину.
Нейтральный вкус и аромат
Вкус и аромат некоторых пищевых продуктов очень чувствителен к воздействию посторонних веществ, и особенно это касается продуктов, содержащих жир, — сливочного и растительных масел, а также шоколада. Может меняться также вкус и аромат чая, кофе и табачных изделий. Эти изменения бывают связаны с потерей вкуса и аромата вследствие улетучивания через упаковку ароматобразующих летучих соединений, с проникновением нежелательных соединений из внешней среды и с переносом побочных ароматических соединений из материала упаковки.
Безопасность продукта
Основное требование к упаковке — обеспечить сохранность качества упакованного изделия, как бы оно не определялось. В некоторых случаях это ведет к необходимости гарантий относительно безопасности упакованных пищевых продуктов при их непосредственном контакте или нахождении в тесной близости с конкретными упаковочными материалами. То же относится и к необходимости аналогичных гарантий для упаковки игрушек.
Влияние производства и использования бумаги и картона на окружающую среду
Химические реагенты составляют 3% сырья, используемого в процессе производства бумаги и картона. Еще 9% общего количества сырья составляют минеральные пигменты, используемые для покрытия поверхности и наполнители, представляющие собой мелкие частицы белых минеральных пигментов, используются для улучшения непрозрачности бумаги и картона, улучшения их печатных свойств и гладкости поверхности.
Необходимость развития альтернативных источников энергии
Мы живем в эпоху «нефтяной экономики» с очень высокими ценами на нефть, что препятствует развитию альтернативных источников энергии. Это также является причиной того, что разработка разведанных запасов нефти прогнозируется на относительно короткое время, поскольку нерентабельно проводить изыскательские работы, а совершенствование технологий позволяет увеличивать процент отдачи от уже эксплуатирующихся месторождений, тем более что современные технологии способствуют снижению энергопотребления.
Геотермальная энергия
Геотермальная энергия, использующая тепло недр земли, может использоваться там, где она легко доступна. Так, это основной источник электроэнергии в Исландии, однако существуют коммерческие и технические проблемы передачи такой электроэнергии на большие расстояния к основным потенциальным потребителям (например, в Великобританию).
Энергетическая стабильность в целлюлозно-бумажной промышленности
Один из путей обеспечения энергетической стабильности в целлюлозно-бумажной промышленности — это более эффективное использование существующих источников энергии. Бумажные фабрики традиционно производили электричество и нар па месте путем нагрева воды, получая пар высокого давления. Этот пар используется в турбинах для выработки электроэнергии, а пар низкого давления — для нагрева сушильных цилиндров. Главное здесь — обеспечить производство достаточного количества пара для сушки.
Вода
В 1999 г. европейские фабрики на 1 г бумаги и картона потребляли в среднем 35 м:1 поды, обеспечив за десятилетие сокращение удельного расхода воды на одну треть 11, с 30). Согласись данным CEPI (Европейской конфедерации производителей бумаги), производство бумаги и картона за тот же период возросло на 36,5%. Для некоторых изделий водопотребление меньше среднего, и наблюдается тенденция к его снижению: многие предприятия потребляют менее 15 м3 воды на 1 г продукции.