Toen wereldleiders en andere regeringsvertegenwoordigers in november bijeenkwamen op de 26e Conferentie van de Partijen, COP26, in Glasgow en akkoord gingen met de nieuwe klimaatafspraken, werd de wereld opnieuw herinnerd aan de urgentie van duurzame oplossingen om klimaatverandering aan te pakken.
Bij Solenis streven we er voortdurend naar om de duurzaamheid van onze producten te verbeteren en tegelijkertijd hun prestaties te verhogen. Al tientallen jaren ontwikkelt en verkoopt Solenis chemische stoffen die op lokatie, in de papierfabriek, kunnen worden geproduceerd, waardoor de verzend- en verwerkingskosten dalen. Dit soort oplossingen vind je overal terug in ons portfolio.
Met de gevolgen van de wereldwijde pandemie en de onrust in de toeleveringsketens en het transport van grondstoffen, maken op locatie verwerkte producten van Solenis een verschil en helpen ze klanten om meerdere uitdagingen aan te pakken. Dit geldt in het bijzonder voor on-site hulpstoffen voor meer sterkte, die verschillende voordelen bieden voor fabrieken die productiviteits- en winstgevendheidsdoelen in evenwicht willen brengen met steeds agressievere duurzaamheidsinitiatieven. In dit artikel bespreken we de impact van de pandemie op de vezeltoevoer en -kwaliteit en hoe een on-site generatie van sterktechemie de problemen op verschillende fronten kan aanpakken.
COVID-19, papier en verpakking
Toen de wereld tijdens de COVID-19-uitbraak online ging en iedereen op afstand werkte, boomde de e-commerce, waardoor de vraag naar papieren verpakkingen nog nooit zo groot was. Hoewel de economie aan het herstellen is, neemt deze vraag niet af. E-commerce blijft de belangrijkste motor voor toekomstige groei in verpakkingen.
Deze trend heeft invloed op de aanvoer van vezels en als gevolg daarvan is de sterkte van papier een belangrijk aandachtspunt geworden. Traditioneel beschikken papiermakers over verschillende middelen om de sterkte te verbeteren: het type pulpmengsel, de toevoeging van zetmeel, de verhoging van het basisgewicht en de verfijning van vezels. We nemen elk van hen onder de loep en bekijken het effect van de pandemie op diverse activiteiten voor het maken van papier.
Type pulpmengsel — Een direct gevolg van de pandemie is de beschikbaarheid en kwaliteit van gerecyclede vezels in de toeleveringsketen. Door de sluiting van scholen in 2020 en 2021, en een permanent thuiswerkbeleid van veel bedrijven, wordt bijvoorbeeld minder oud kantoorpapier gerecycled. Het betekent een vermindering van de hoeveelheid en kwaliteit van de gerecyclede vezels waar Solenis-klanten van afhankelijk zijn voor de productie van golfkartonnen en kartonnen verpakkingen.
Zetmeelverbruik — Zetmeel wordt al tientallen jaren gebruikt in de papierindustrie om de slechte mechanische eigenschappen van oud papier te compenseren, maar recentelijk is het gebruik van zetmeel versneld. Boven een bepaald niveau van toevoeging levert het zetmeel geen positief effect meer op en krijgen papiermakers te maken met meer technische problemen. Dit zijn onder andere verhoogde microbiologische groei waarvoor biociden nodig zijn, verhoogde droogvereisten en verminderde machine-output, wat uiteindelijk de duurzaamheid van de papierfabriek vermindert.
Basisgewicht — Vaak produceren papiermakers sterker papier door het basisgewicht van het vel te verhogen. Dit betekent dat de hoeveelheid vezels in het papier groter is, wat noch een kosteneffectieve noch een duurzame oplossing is.
Maling — maling is het mechanisch behandelen en modificeren van de pulpvezels, waardoor het oppervlak van een bepaalde vezel wordt vergroot om de hechting te verbeteren en zo de vezels sterker te maken. Helaas wordt het effect van malen minder sterk naarmate de kwaliteit en kwantiteit van de binnenkomende vezel afneemt. Papiervezels kunnen maar een beperkt aantal keren worden gemalen totdat de voordelen sterk afnemen. Bovendien is voor het maalproces enorm veel energie nodig en is een neveneffect dat de ontwateringscapaciteit van de machine afneemt. Dit leidt tot een hogere energiebehoefte voor het drogen en een mogelijk lagere output van de machine.
Hoewel bovenstaande opties de papiersterkte zeker kunnen verbeteren, brengt elk van deze opties economische en duurzaamheidsproblemen met zich mee. Met de steeds toenemende marktvraag naar verpakkingen, alsook de verminderde kwaliteit en beschikbaarheid van vezels, lijkt de duurzame oplossing een lager basisgewicht te zijn, ook wel bekend als light-weighting. Helaas leidt light-weighting tot een zwakkere verpakking en een groter risico op beschadiging van goederen tijdens het transport.
Om light-weighting mogelijk te maken met behoud van de functionaliteit van de doos, vertrouwen papiermakers op toevoegingen voor droogsterkte om de sterkte-eigenschappen van het papier te verbeteren en het sterkteverlies te compenseren. Zo verbetert Hercobond™ Plus, een op locatie door Solenis gegenereerde toevoeging voor droogsterkte, de eindprestaties van verschillende soorten papier- en kartonverpakkingen. In tegenstelling tot andere toevoegingen voor droogsterkte is Hercobond Plus geen oplossingspolymeer, maar een microdeeltje dat is opgebouwd op een unieke basis van polyacrylamide (PAM) met een hoog moleculair gewicht.
Het resulterende microdeeltje wordt gemakkelijk vastgehouden binnen het vezelnetwerk en zorgt voor een verhoogde sterkte door covalente binding. De structuur van de microdeeltjes is veel groter dan die van een oplosbaar polymeer en leidt tot een betere retentie op de vezels en een verbeterde directe sterkte. Bovendien onderdrukt de structuur van het microdeeltje de effecten van verontreinigingen aan het natte uiteinde, zoals oplosbare lignine en anionisch afval, die over het algemeen de neiging hebben om de effectiviteit van polymere toevoegingen te verminderen. Dit leidt tot een flexibele technologie die effectief is voor een breed scala aan materialen, waaronder 100% gerecycled, virgin kraft en medium golfkartonpulp met een hoog rendement.
Door de sterkte te verhogen en het basisgewicht te verlagen, voldoen fabrikanten dankzij Hercobond Plus aan de groeiende vraag naar verpakkingen met een lager basisgewicht, zelfs bij gebruik van vezels van mindere kwaliteit en vaak met een verbeterde productie. Dit is niet alleen goed voor specifieke fabrikanten, maar ook voor de hele waardeketen en de verpakkingssector in het algemeen.
Hercobond Plus Technology: een betere duurzaamheid
Traditioneel worden toevoegingen voor droogsterkte geproduceerd in chemische fabrieken en met een relatief laag vastestofgehalte verscheept naar papierfabrieken vanwege problemen met de prestaties en houdbaarheid. Het gevolg is dat leveranciers van chemicaliën enorme hoeveelheden water naar hun klanten sturen.
Hercobond Plus wordt geproduceerd via een gepatenteerd proces in de papierfabriek, in plaats van in een chemische fabriek. Dit heeft het duidelijke voordeel dat de grondstoffen die worden gebruikt om het product te maken, kunnen worden geleverd met aanzienlijk hogere actieve vaste stoffen. Het proces maakt gebruik van een uniek polyacrylamide (PAM) met een hoog moleculair gewicht dat wordt geactiveerd om sterk cellulose-reactieve aldehydegroepen te creëren die leiden tot krachtige versterkende prestaties.
Toevoegingen voor droogsterkte die op locatie worden geactiveerd, verminderen de CO2-voetafdruk van de geproduceerde verpakking. Het verzenden van de hulpstoffen voor verwerking ter plaatse verlaagt de hanterings- en verzendkosten en maakt het mogelijk om het product specifiek aan te passen aan de eisen van elke klant.
Met de huidige knelpunten in de toeleveringsketen en de beperkte beschikbaarheid van vrachtwagens om vracht te vervoeren, biedt polymeeractivering op locatie het extra voordeel van een betrouwbare levering. Vergeleken met conventionele alternatieven hebben producten als Hercobond een langere houdbaarheid met minder afval, 20% betere prestaties, 60% lagere vrachtkosten en een lagere leveringsfrequentie.
Neem vandaag nog contact op met een Solenis-expert voor meer informatie over hoe Hercobond Plus toevoegingen voor droogsterkte kunnen worden afgestemd op de unieke behoeften van uw fabriek, de prestaties kunnen verbeteren en de kosten kunnen verlagen, terwijl de algehele duurzaamheid toeneemt.