Efficiënte recycling van vezelverpakkingen
In de afgelopen 30 jaar heeft de papierindustrie veel veranderingen doorgemaakt. Veel van deze veranderingen zijn veroorzaakt door de vraag naar verpakkingsmaterialen op basis van vezels in combinatie met een daling in de productie van grafisch papier. Dit heeft geleid tot een toename in programma's om machines voor grafisch papier om te bouwen tot verpakkingsmachines en er is ook een gelijktijdige toename in de hoeveelheid materiaal die beschikbaar is voor recyclingfabrieken. Over deze uitdagingen ligt een groeiende focus op circulariteit en duurzaamheid, met als doel het gebruik van giftige chemicaliën te beperken en afval van stortplaatsen weg te houden.
Samen hebben deze trends de inspanningen in de papierindustrie aangewakkerd om de efficiëntie van vezelrecyclingsystemen te verbeteren. Zo wordt voldaan aan de vraag naar verpakkingen en worden tegelijk economische en duurzaamheidsdoelen bereikt. In deze blog bespreken we een aantal van de uitdagingen die komen kijken bij vezelrecycling en hoe oplossingen van Solenis kunnen helpen.
Verontreinigingen en andere complicaties
Vezelrecycling is de sleutel tot meer duurzaamheid en efficiëntie in de levenscyclus van papier. Fabrieken staan echter voor een aantal uitdagingen als het gaat om vezelrecycling: van de kwaliteit en staat van teruggewonnen materialen tot verontreinigingen die in het materiaal terechtkomen. Laten we eens kijken naar drie van de grootste obstakels bij het werken met gerecyclede vezels.
De huidige focus op duurzame vezelverpakkingen is gericht op het verminderen van het gebruik van chemicaliën. Het is echter mogelijk dat duurzame oplossingen niet voldoen aan de eisen voor water- en olieweerstand die nodig zijn voor barrièrecoatings die worden gebruikt in voedselverpakkingen. Van bakkerij- en broodverpakkingen, fastfoodverpakkingen, bekers voor warme en koude dranken, voedselbakjes van molded fiber en verpakkingen van molded fiber zijn deze barrière-eigenschappen essentieel en vaak afhankelijk van ongewenste chemicaliën zoals per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) en traditionele plastic oplossingen.
Deze traditionele opties hebben nadelen, zoals over-engineering (d.w.z. hoge chemische doseringen) voor het functionele eindgebruik of ineffectieve recyclingsnelheden van de eindproducten.
Onderzoek heeft aangetoond dat vezels op houtbasis in ideale gevallen meer dan 25 keer gerecycled kunnen worden (Bron: 'Recyclability of Cartonboard and Carton' door Dr. Rene Eckhart, dec. 2021), maar gerecycled vezelmateriaal wordt geleverd met niet-vezelverontreinigingen of onzuiverheden, zoals inkten, stickies, lijm of barrièrecoatings. Daarnaast kunnen voedselverpakkingen etensresten bevatten. Deze verontreinigingen beïnvloeden veel kritieke aspecten van de papierproductie, waaronder het opnieuw verpulpen en retentie- en formatieprocessen. En dat leidt weer tot efficiëntieproblemen en meer afvalwater.
De industrie heeft een toename gezien in het gebruik van niet-traditionele vezels zoals stro, bamboe, alternatieve grasvezels en zelfs bagasse, een afvalvezel uit de landbouw. De gevarieerde aard van de teruggewonnen materialen maakt het voorbereiden van de voorraad moeilijker. Tegelijkertijd komt er minder nieuw vezelmateriaal in de productiestroom. De kwaliteit van de vezels daalt elke keer dat ze verwerkt worden. Naarmate de hoeveelheid verse vezels in het mengsel afneemt, neemt ook de algehele kwaliteit van het gerecyclede papier af.
Papierfabrieken moeten elk van deze factoren begrijpen en in overweging nemen voordat ze volledig kunnen profiteren van de toegenomen stroom oud papier en karton. Het doel is om de vezelretentie te verbeteren en colloïdale en gedispergeerde verontreinigingen te verwijderen, wat de efficiëntie van het vezelrecyclingcircuit verbetert. Dit vereist een holistische aanpak waarbij ook wordt gekeken naar waterbehandelingoplossingen. Een leverancier van gespecialiseerde chemicaliën met diepgaande kennis van toepassingen en praktijkervaring met omgebouwde papiermachines, kan een partner van onschatbare waarde zijn bij het ontwikkelen van vezelrecyclingoplossingen.
Proces, product, personeel
Solenis brengt een krachtige combinatie van innovatieve producten, inzicht in het proces en technische expertise samen om papierfabrikanten te helpen vezelopbrengst, energie, verwerkbaarheid, waterverbruik en afvalwaterbelasting te optimaliseren. Onze brede productportfolio omvat een reeks proceschemicaliën om de operationele efficiëntie van vezelbehandeling te verbeteren door een hogere vezelopbrengst mogelijk te maken en meer vezels van nieuwe oorsprong terug te winnen uit gerecyclede verpakkingen. Onze belangrijkste chemicaliën zijn onder andere:
Naast dit gevarieerde productportfolio biedt Solenis uitgebreide laboratoriumondersteuning en testdiensten om klanten te helpen een optimale oplossing te ontwikkelen voor de verwerking van gerecycled materiaal dat in de papier- en kartonstromen terechtkomt. Onze experts kunnen bijvoorbeeld de efficiëntie van het herpulpen en recyclen van gevarieerde materialen evalueren, inclusief materiaal met barrière- en oppervlaktebehandeling. Dit gebeurt volgens gevestigde en geharmoniseerde industriële teststandaarden zoals die van de Western Michigan University (WMU) en de Confederation of European Paper Industries (CEPI). De tests richten zich op de snelheid van de initiële herpulping, het vaststellen van de massabalans van acceptatie-/afvoer- en verliesfracties, het definiëren van colloïdaal opgelost materiaal en het evalueren van het vel (optisch, aantal vuildeeltjes en sterkte-eigenschappen) na recycling.
Figuur 1: links TopScreen barrièrecoating, midden PLA gelamineerd papier, rechts PE gelamineerd papier
Solenis gebruikt ook analytische hulpmiddelen, zoals de Dynamic Sheet Former en onze proefpapiermachine. We bieden uitgebreide papiertests om de sterkte van binnenkomende gerecyclede vezels te kwalificeren en programma's voor droogsterkte aan te bevelen om het verlies aan vezelsterkte en de vermindering van het basisgewicht te compenseren. Zo kan een hoger aandeel gerecyclede vezels worden gebruikt.
Jouw partner voor gerecyclede vezels
Hoewel vezelrecyclingprogramma's kunnen helpen om aan de toegenomen vraag naar kartonnen verpakkingen te voldoen, moeten fabrieken hun activiteiten kunnen aanpassen om een aantal uitdagingen te overwinnen, van vervuiling tot inefficiënt energie- en watergebruik. Innovatieve oplossingen van Solenis bieden een veelbelovende weg naar efficiëntere systemen en duurzame vezelrecyclingprogramma's.
Als de vertrouwde solutions provider voor de pulp- en papierindustrie heeft Solenis de markt- en applicatiekennis en laboratoriumcapaciteiten om oplossingen op maat te ontwikkelen en alle uitdagingen aan te gaan waar onze klanten mee te maken kunnen krijgen.
Neem vandaag nog contact op met een Solenis-expert en ontdek hoe wij kunnen helpen bij uw uitdagingen op het gebied van vezelrecycling.