Quando a novembre i leader mondiali e altri rappresentanti dei governi si sono riuniti a Glasgow in occasione della 26a Conferenza delle Parti (la COP26), e hanno concordato i nuovi impegni in materia di clima, è stata ricordata al mondo, ancora una volta, l'urgenza di soluzioni sostenibili per affrontare il cambiamento climatico.
Solenis si impegna costantemente al miglioramento della sostenibilità dei suoi prodotti e, al contempo, delle loro prestazioni. Da decenni Solenis sviluppa e offre prodotti chimici che possono essere generati direttamente nello stabilimento in cui si lavora il legno, riducendo i costi di spedizione e movimentazione. Questi tipi di soluzioni sono ampiamente diffusi nel nostro portafoglio.
A causa dell'effetto domino scatenatosi durante la pandemia mondiale con le turbolenze nella catena di fornitura e trasporto delle materie prime, i prodotti Solenis, generati mediante processi in sito, fanno la differenza aiutando i clienti ad affrontare molteplici sfide. Questo è particolarmente vero per gli additivi per la resistenza generati in sito, che offrono diversi vantaggi alle cartiere che cercano di bilanciare gli obiettivi di produttività e redditività con iniziative di sostenibilità sempre più incisive. In questo post esaminiamo l'impatto della pandemia sulla fornitura e sulla qualità delle fibre e come la generazione in loco di prodotti chimici per la resistenza possa affrontare i problemi su diversi fronti.
COVID-19, carta e imballaggi
Durante l'epidemia di COVID-19, mentre il mondo si spostava sulle piattaforme online e viveva da remoto, abbiamo assistito a un boom dell'e-commerce, che ha portato la domanda di carta da imballaggio a livelli mai visti prima. Anche se l'economia è in ripresa, questa domanda non sta rallentando. L'e-commerce è destinato a rimanere il principale motore della crescita futura del settore degli imballaggi.
Questa tendenza sta influenzando la fornitura di fibre e, di conseguenza, la resistenza della carta è diventata una delle preoccupazioni principali. Tradizionalmente, i produttori di carta dispongono di diversi elementi che possono sfruttare per migliorarne la resistenza: il tipo di impasto, l'aggiunta di amido, l'aumento della grammatura e la raffinazione delle fibre. Esaminiamo ognuno di questi metodi per capire l'interazione tra quanto accaduto durante la pandemia e le varie attività coinvolte nella fabbricazione della carta.
Tipologia di fornitura — un risultato diretto della pandemia può essere visto nella disponibilità e nella qualità delle fibre riciclate nella catena di approvvigionamento. Ad esempio, le chiusure delle scuole nel 2020 e nel 2021, insieme alle politiche permanenti di lavoro da casa adottate da molte aziende, hanno ridotto il volume di carta straccia generica da ufficio che entra nella catena di riciclaggio. Ciò significa quantità e qualità ridotte della fibra riciclata da cui dipendono i clienti di Solenis per la produzione di cartone e imballaggi in cartone.
Consumo di amido — L'amido viene utilizzato da decenni nell'industria della carta per compensare le scarse proprietà meccaniche della carta da macero, ma recentemente il suo utilizzo è aumentato. Aumentandone il tenore, l'amido pone i produttori di carta di fronte a problemi tecnici crescenti, tra cui l'aumento della crescita microbiologica che richiede biocidi, l'aumento dei tempi di asciugatura e la riduzione della produttività delle macchine, che di conseguenza riducono la sostenibilità della cartiera.
Grammatura — Spesso i produttori di carta producono carta più resistente aumentando la grammatura dei fogli. Ciò significa che la quantità di fibra nella carta è maggiore, ma questa soluzione non è né economicamente vantaggiosa né sostenibile.
Raffinazione — La raffinazione comporta il trattamento meccanico e la modifica delle fibre di cellulosa, con l'effetto di aumentare l'area superficiale di una determinata fibra per migliorarne la capacità di reazione e quindi il potenziale di rinforzo. Purtroppo, con la riduzione della qualità e della quantità di fibra in ingresso, l'effetto della raffinazione diventa meno marcato. Le fibre di carta possono essere raffinate solo un numero limitato di volte, fino a quando i vantaggi non si riducono drasticamente. Inoltre, l’energia richiesta per il processo di raffinazione è molto elevata e un effetto collaterale di questo processo è quello di ridurre la capacità di disidratazione della macchina, con conseguente aumento del fabbisogno energetico di essiccazione e potenziale riduzione della produttività della macchina.
Sebbene le opzioni descritte sopra possano certamente migliorare la resistenza della carta, ognuna di esse comporta problemi economici e di sostenibilità. Con la domanda di imballaggi da parte del mercato in costante crescita, unita alla riduzione della qualità e della disponibilità di fibre, la soluzione sostenibile sembra essere la riduzione della grammatura, nota anche come "light-weighting" o alleggerimento. Purtroppo, l'alleggerimento rende gli imballaggi più deboli e aumenta il rischio di danni alla merce durante il trasporto.
Pertanto, per rendere possibile l'alleggerimento mantenendo la funzionalità della confezione, i produttori di carta si affidano agli additivi per la resistenza a secco per migliorare le proprietà di resistenza della carta e compensare la perdita di robustezza. Ad esempio, Hercobond™ Plus, un additivo resistente al secco realizzato in loco da Solenis, migliora le prestazioni nell'uso finale di numerosi tipi di imballaggi di carta e cartone. A differenza di altri additivi per la resistenza a secco, Hercobond Plus non è un polimero in soluzione, ma una microparticella costruita su una base unica di poliacrilammide (PAM) ad alto peso molecolare.
La microparticella ottenuta viene facilmente trattenuta all'interno della rete di fibre, fornendo una maggiore resistenza grazie al legame covalente. La struttura delle microparticelle è molto più grande di quella di un polimero solubile e si traduce in una migliore ritenzione sulle fibre e in un miglioramento delle prestazioni di resistenza diretta. Inoltre, la struttura della microparticella sopprime gli effetti dei contaminanti della parte umida, come la lignina solubile e i rifiuti anionici, che generalmente tendono a ridurre l'efficacia degli additivi polimerici. Ciò si traduce in una tecnologia flessibile, efficace su un'ampia gamma di impasti, tra cui cellulosa riciclata al 100%, kraft vergine e cellulosa media ondulata ad alta resa.
Aumentando la resistenza e riducendo la grammatura, Hercobond Plus aiuta i produttori a soddisfare la crescente domanda di imballaggi con grammatura ridotta, anche quando si utilizzano fibre di qualità inferiore, e spesso con una migliore resa produttiva. Questo va a vantaggio non solo dei produttori di carta per imballaggi, ma dà anche vallore all’intera catena dell’industria dell’imballaggio in generale.
Tecnologia Hercobond Plus: Migliorare la sostenibilità
Tradizionalmente, gli additivi per la resistenza a secco vengono prodotti negli impianti chimici e spediti alle cartiere con un contenuto di solidi relativamente basso, a causa di problemi legati alle prestazioni e alla stabilità. Di conseguenza, i fornitori di prodotti chimici finiscono per spedire enormi quantità di acqua ai loro clienti.
Hercobond Plus viene prodotto utilizzando un processo brevettato presso la cartiera, anziché in un impianto chimico. Ciò ha il netto vantaggio che le materie prime utilizzate per realizzare il prodotto possono essere fornite con tenore di attivi significativamente più elevati. Il processo utilizza una poliacrilammide proprietaria (PAM) ad alto peso molecolare, che viene attivata per creare gruppi aldeidici altamente reattivi con la cellulosa che aumentano notevolmente le prestazioni di resistenza.
Gli additivi per la resistenza a secco attivati in sito riducono l'impronta di carbonio degli imballaggi prodotti. La spedizione dei componenti per la lavorazione in sito riduce i costi di movimentazione e di spedizione e consente di personalizzare il prodotto in modo specifico per soddisfare le esigenze di ciascun cliente.
Con gli attuali rallentamenti nella catena di fornitura e la disponibilità limitata di camion per il trasporto delle merci, l'attivazione in loco dei polimeri offre l'ulteriore vantaggio dell'affidabilità delle forniture. Rispetto alle alternative convenzionali, prodotti come Hercobond offrono una durata di conservazione superiore con meno scarti, un miglioramento del 20% delle prestazioni, una riduzione del 60% dei costi di trasporto, anche a causa della minore frequenza di consegna.
Per maggiori informazioni su come gli additivi resistenti al secco Hercobond Plus possono essere personalizzati per soddisfare le esigenze specifiche della tua cartiera, migliorare le prestazioni e ridurre i costi, aumentando la sostenibilità complessiva, contatta un esperto Solenis oggi stesso.