načítání
Úvod > Produkty > Speciální > Nápojové obaly

Nápojové obaly

Nápojové kartóny (Liquid Packaging Boards - LPB) se svým specifickým složením a vlastnostmi do značné míry vymykají ostatním druhům papírenských obalových materiálů, což je nutno brát v úvahu ve všech fázích jejich recyklace.

Existují dvě základní skupiny obalů na tekuté nápoje:
  • asi 80 % celkové produkce představují šestivrstvé obaly na aseptické trvanlivé balení pro skladování a prodej za normálních teplot, obsahující zhruba 75 % papíru a kartónu, asi 20 % polyetylénu (LDPE) a přibližně 5 % hliníku;
  • asi 20 % jsou zastoupeny 3 - 4vrstvé chladírenské obaly s obsahem asi 80 % papírenských materiálů a zhruba 20 % LDPE.
Celkové plošné hmotnosti LPB bývají obvykle 200 - 350 g/m2 a vnější vrstva je potištěná skoro vždy ofsetem, což vyžaduje použití natíraných skládačkových kartónů. Používají se kartóny na bázi primárních, bělených i nebělených vláknitých surovin, což recyklaci dále komplikuje. Obvyklými zdroji recyklované suroviny jsou odpady od výrobců LPB a komunální sběr. A protože zdroje komunálního sběru jsou zpravidla bohatší, při projektování recyklačních procesů je nutno skoro vždy předpokládat, že
  • vláknitý podíl vstupní suroviny bude obsahovat velmi různorodou směs vláken;
  • vstupní surovina bude vždy obsahovat do 5 % hliníku.
Zájemci poptávající zařízení na recyklaci LPB často přeceňují možnosti recyklace na daném trhu. V České republice jako typické evropské zemi s vysokou mírou recyklace odpadů se v roce 2010 spotřebovalo 1,7 kg LPB na obyvatele. Při míře recyklace kolem 20 % jsou tedy dostupné zdroje v zemi s 10 milióny obyvatel asi 10 tun vstupního materiálu denně.

PAPCEL jako dlouholetý a zkušený výrobce zařízení zpracovávajícího recyklované papírenské vlákno do formy polotovaru použitelného pro výrobu papíru vyvinul specializované linky pro zpracování LPB ve dvou velikostech o kapacitách 20 - 25 t a zhruba 50 t vstupujícího materiálu denně (kapacitu je nutno udávat ve vztahu k množství vstupujícího materiálu, vystupující množství se výrazně liší podle složení vstupu a znečištění nepapírenskými příměsemi a činí obvykle 60 - 70 % vstupu). Ve srovnání s ostatními druhy linek na přípravu recyklované papírenské vodolátky, základní odlišností při vytváření koncepce linek pro zpracování LPB a jejich technicko-ekonomickém posuzování je vnímání nepapírenských složek vstupní směsi jako z větší části prodejné suroviny, nikoli jen jako nepoužitelného výplivu. Zájemci o linky na recyklaci LPB by proto už při zadávání poptávek měli mít jasno:
  • zda na jejich provoz přímo navazuje zpracovatelská kapacita nebo zda a jak daleko budou expedovat svoje produkty mimo závod;
  • zda a jaký odbyt mají i pro nepapírenskou část produkce, tj. směs PE fólií s hliníkem. 
Z uvedeného vyplývají i hlavní odlišnosti linek na zpracování LPB od běžných přípraven papírenské látky. V tomto krátkém textu není prostor na podrobnosti, proto jen velmi stručně: 
  • odlišně od nízkých konsistencí (do 5%) v rozvlákňovačích běžných vstupních surovin, LPB se rozvlákňují při konsistenci 12 - 15 % ve strojích typu MCV;
  • linky o vyšší kapacitě mají rozvlákňovače dva, přičemž ten menší slouží k proplachování PE fólií;
  • velká pozornost se věnuje zpracování výplivů ve všech stupních třídění i jejich důkladnému několikastupňovému promývání a separaci prodejného materiálu od nevyužitelného odpadu;
  • také vodní hospodářství linek na LPB je komplikovanější, protože pracuje se třemi stupni čistoty cirkulujících vod; 
  • jestliže na linku nenavazuje závod na zpracování jejích produktů, vystupující materiál je nutno ještě odvodnit na hodnoty sušiny umožňující rozumnou přepravu (nejméně 50 %);
  • linky je nutno koncipovat jako specializované, pokusy o koncepci linek střídavě zpracovávajících LPB a jiné recyklované papírenské suroviny zatím nebyly úspěšné. 

Zpracování nápojových obalů - technologie současnosti

Obaly od nápojů, nejčastěji zjednodušeně nazývané “Tetrapak”, představují na jedné straně odpad, vážný environmentální problém, na druhé straně jako druhotná surovina, vítaný zdroj ekonomického využití. Nápojové obaly typu "Tetrapak" jsou složeny z 60 - 70 % celulózových vláken a 30 - 40 % fólií z polyetylénu a (ne vždy) hliníku. Všechny tyto komponenty představují cenné výchozí suroviny pro průmyslové využití, ovšem s jedinou podmínkou - musí být co nejdokonaleji vzájemně odděleny.
Největším problémem je oddělení celulózových vláken od fólií. Je známo několik papírenských technologií, které tento problém řeší s větším či menším úspěchem. Zpravidla se daří získat celulózová vlákna dostatečné čistoty pro zpracování v papírně, ale frakce fólií je zpravidla příliš znečištěna celulózovými vlákny na to, aby se dala ekonomicky využít jako sekundární surovina pro recyklaci. Tato skutečnost je zvýrazněna i faktem, že ekonomické zpracování nápojových obalů dosud probíhalo v relativně velkokapacitních linkách, a nedostatek nápojových obalů pro vytížení linky byl eliminován doplňkem běžného sběrového papíru, který do systému zanesl další druhy nečistot, čímž frakci fólií zcela znehodnotil.

Bílý Tetrapak - obaly od mléčných výrobků Hrubé třídění s dopravníkem fólií Pohled do výrobní haly, v pozadí rozvlákňovač Paletizace bílé buničiny

Korporace “ASS” (UA), v rámci svého “Programu ekologického rozvoje”, řešila ve spolupráci s firmou PAPCEL (CZ) zcela unikátní zadání: vybudovat ve své papírně OOO “KRONEX Ukrajina” Zmijev téměř “bezodpadovou technologii” zpracování nápojových obalů, přičemž výstupem z linky musela být frakce čistých celulózových vláken pro zpracování v papírně, a frakce čistých fólií pro recyklaci, které směly být znečištěny maximálně 1% zbytkových celulózových vláken. Odpad tvořilo zcela zanedbatelné množství těžkých nečistot přimísených v surovině, a malé množství vody, které odcházelo na biologické čištění. Zadání rovněž vycházelo z reálného výskytu nápojových obalů na Ukrajině a bylo koncipováno pro kapacitu linky 15 - 20 t/den. Navržená technologie vycházela z dlouholeté zkušenosti obou partnerů při zpracování sběrového papíru, byla nejprve odzkoušena na vývojovém poloprovoze PAPCEL, a poté realizována v papírně Zmijev. Základem linky jsou typové stroje PAPCEL speciálně upravené pro daný účel. Pomocné stroje zajistil zákazník. Pro odvodnění vláken byl použit lis od firmy Vanex (SK).
Surovina je rozvlákněna v periodicky pracujícím rozvlákňovači (LCV-14) při vysoké konzistenci. Po odčerpání vláken je zbylá frakce fólií v rozvlákňovači promyta a vypuštěna do rotačního bubnu (OBN-10), kde je naposledy promyta a odvodněna. Rozvlákněná frakce celulózových vláken pokračuje přes separátor těžkých nečistot - cleaner (SVS-20) do třídiče lehkých nečistot (VSV-30). VSV-30 je periodicky pracující třídič, který nejprve vytřídí vlákna přes síto s otvory o průměru 1,8 mm, poté dovlákní nerozvlákněné kousky papíru, případně očistí zbylá vlákna nalepená na fólii, poté tento materiál promyje, a nakonec vypustí zbylé fólie s vodou na vibrační zahušťovač.
Odvodněné fólie odcházejí společně s fóliemi z bubnu do kontejneru fólií a následně do balicího lisu. Vytříděná vláknitá frakce odchází do lisu Vanex (VX-20-VT) spojeného s paletizačním zařízením. Veškerá voda je recirkulována v několika okruzích, a podle míry znečištění je použita k rozvláknění i praní. Linka pracuje v automatickém režimu (kromě ruční manipulace se surovinou a produkty), řízeném automatikou. Operátor řídí pouze práci uzlu rozvláknění a kontroluje kvalitu práce ostatní linky. V současné době pracuje linka při průměrné kapacitě 15 t/den a plní kvalitativní požadavky v souladu se zadáním projektu.