Geçtiğimiz 30 yılda kağıt imalatı endüstrisi önemli bir değişime tanık oldu. Bu değişimin büyük bir bölümü, grafik kağıt üretimindeki düşüşle birlikte elyaf bazlı ambalaj malzemelerine olan talepten kaynaklanıyor. Bu, grafik kağıt makinelerini ambalaj malzemesi makinelerine dönüştürme programlarında artışa yol açtı ve aynı zamanda geri dönüşüm fabrikaları için mevcut malzeme hacminde de bir artış oldu. Bu zorlukların üzerine, toksik kimyasalların kullanımının sınırlandırılması ve atıkların düzenli depolama alanlarından uzak tutulması amacıyla döngüsellik ve sürdürülebilirlik konularına giderek daha fazla odaklanılıyor.
Bu trendler birlikte, ekonomik ve sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşırken ambalaj talebini karşılamaya yardımcı olmak için kağıt endüstrisinde elyaf geri dönüşüm sistemlerinin verimliliğini artırma çabalarını güçlendirmiştir. Bu blogda, elyaf geridönüşümüyle ilgili bazı zorlukları ve Solenis'in çözümlerinin nasıl yardımcı olabileceği incelenecek.
Yabancı Maddeler ve Diğer Komplikasyonlar
Elyaf geri dönüşümü, kağıt yaşam döngüsünün sürdürülebilirliğini ve verimliliğini artırmanın anahtarıdır. Bununla birlikte, elyaf geri dönüşümü söz konusu olduğunda fabrikalar, geri kazanılan malzemelerin kalitesi ve durumundan, kağıt harmanına karışan kirleticilere kadar bir dizi zorlukla karşılaşmaktadır. Geri dönüştürülmüş elyaflarla çalışırken karşılaşılan en büyük üç engeli gözden geçirelim.
- Kimyasal Olarak İşlenmiş Ambalajlar
Sürdürülebilir elyaf bazlı ambalajlara yönelik güncel odaklanma, kimyasalların kullanımını azaltmayı hedefliyor. Ancak sürdürülebilir çözümler, gıda ambalajlarında kullanılan bariyer kaplamalar için gereken su ve yağ direnci taleplerini karşılamayabilir. Fırıncılık ve ekmek ambalajları, fast-food ambalajları, sıcak ve soğuk içecek kapları, kalıplanmış fiber gıda tepsileri ve kalıplanmış fiber ambalajlar için bu bariyer özellikleri çok önemlidir ve genellikle perfloroalkil ve polifloroalkil maddeler (PFAS) gibi istenmeyen kimyasallara ve geleneksel plastik çözümlere dayanır.
Bu geleneksel seçenekler, işlevsel son kullanım için aşırı mühendislik (yani yüksek kimyasal dozajlar) veya bitmiş ürünlerin yetersiz geri dönüşüm oranları gibi dezavantajlara sahiptir.
- Kirletici maddeler
Araştırmalar, ahşap bazlı elyafların ideal durumlarda 25 kereden fazla geri dönüştürülebileceğini göstermiştir (Kaynak: Dr. Rene Eckhart'ın "Mukavva ve Kartonun Geri Dönüştürülebilirliği", Aralık 2021), ancak geri dönüştürülmüş elyaf malzeme, mürekkep, yapışkan, tutkal veya bariyer kaplamalar gibi elyaf olmayan kirletici maddeler veya yabancı maddelerle birlikte gelir. Ayrıca gıda ambalajlarında gıda kalıntıları bulunabilir. Bu kirleticiler, kağıt yapımının yeniden hamurlaştırma, retansiyon ve oluşum süreçleri de dahil olmak üzere birçok kritik yönünü etkiler. Bu da verimlilik sorunlarına ve atık suda daha yüksek atık yüküne yol açar.
- Malzemelerin Kalitesi ve İstikrarı
Sektörde saman, bambu, çim elyafı alternatifleri ve hatta tarımsal bir atık elyafı olan şeker kamışı gibi geleneksel olmayan elyaf kullanımında artış görülmüştür. Geri kazanılan malzemelerin çeşitliliği, stok hazırlamayı daha zor hale getirir. Aynı zamanda, üretim akışına daha az işlenmemiş elyaf girmektedir. Elyafların kalitesi her işlemden sonra düşer. Karışımdaki taze elyaf miktarı azaldıkça, genel geri dönüştürülmüş kağıt kalitesi de azalır.
Kağıt fabrikaları, geri kazanılan kağıt ve kartonun artan akışından tam olarak yararlanmadan önce bu faktörlerin her birini anlamalı ve göz önünde bulundurmalıdır. Hedef, elyaf retansiyonunu iyileştirmek ve elyaf geri dönüşüm devresinin verimliliğini artıran koloidal ve dağınık kirleticileri gidermektir. Bu, su şartlandırma çözümlerini de dikkate alan bütünsel bir yaklaşım gerektirir. Derin uygulama uzmanlığına ve kağıt makinesi dönüşümlerinde gerçek dünya deneyimine sahip bir özel kimyasal tedarikçisi, elyaf geri dönüşüm çözümleri geliştirmede değerli bir iş ortağı olabilir.
Proses, Ürün, İnsanlar
Solenis, kağıt üreticilerinin elyaf verimini, enerjiyi, işlenebilirliği, su kullanımını ve atık su yükünü optimize etmelerine yardımcı olmak için inovatif ürünler, süreç anlayışı ve teknik uzmanlığın güçlü bir kombinasyonunu bir araya getiriyor. Geniş ürün portföyümüz, daha yüksek elyaf verimi ve geri dönüştürülmüş ambalajlardan daha fazla saf, orijinal elyaf geri kazanımı sağlayarak elyaf işlemenin operasyonel verimliliğini artırmak için çeşitli proses kimyasalları içerir. Kilit kimyasallarımıza şunlar dahildir:
- Hamurlaştırma yardımcıları. Solenis'in hamurlaştırma yardımcıları, elyaf geri dönüşümünde daha enerji verimli yeniden hamurlaştırma sağlar ve ıslak mukavemet derecelerinin yeniden hamurlaştırılmasını içerir. Yeniden hamurlaştırma yardımcıları, geri dönüştürülmüş elyaf bozunmasını iyileştirerek elyaf verimini artırabilir ve hamurlaştırıcı üretimini kağıt makinesi üretimiyle uyumlu hale getirebilir.
- Kirletici Kontrol Maddeleri. Solenis kirletici madde kontrol seçenekleri, geri dönüşüm akışına giren yabancı maddelerin oluşturduğu yükü azaltmaya yardımcı olur. Bunlar arasında Zenix™ ve DeTac™ sökücüler, Praestafix™ sabitleyiciler ve Zenix™ yüzey pasifleştirme teknolojileri yer alır. Yük, bulanıklık, hidrofobik partiküllerin ve kirleticilerin niteliğinin belirlenmesi de dahil olmak üzere laboratuvar uygulama testleri, kirletici madde kontrolü için en iyi arıtma seçeneklerini tanımlar ve gelen kirleticilerin seviyesini belirlemek ve ölçmek için analitik araçlarla desteklenir.
- Tutunum artırıcı maddeler. Solenis tutunum ve süzülme yardımcıları, tutunumu, kendi kendine tutunumu ve susuzlaştırmayı iyileştirir. PerForm™, Percol™ ve toplam susuzlaştırma programı, kurutucu bölümü enerji, elyaf ve su tasarrufu gibi müşterilerimize sürdürülebilir faydalar sunar.
- Nişasta yönetim programları. Biobond SM programı, geri dönüştürülmüş karton üreten kağıt fabrikalarının, gelen geri dönüştürülmüş kağıt ve kartondan gelen nişasta içeriğiyle ilgili zorlukların üstesinden gelmesine yardımcı olur. Kağıt üretim sistemindeki çözünmüş nişasta, mikrobiyal aktiviteyi, pH değerini, iletkenliği ve diğer işlevsel ve kimyasal proses yardımcılarının performansını ve atık su şartlandırma maliyetlerini olumsuz etkileyebilir. Biobond programı, atık kağıttan gelen nişastanın aktif formda tutulmasını ve korunmasını sağlayarak daha iyi verim, mukavemet ve kimyasal işleme etkileri sağlar ve atık şartlandırma ihtiyacını en aza indirir.
- Mukavemet katkıları. Bu katkı maddeleri, kağıt üreticilerinin ürünlerinin gerekli ıslak ve kuru mukavemet özelliklerini yönetmelerine olanak tanır. Geri dönüştürülmüş kağıt söz konusu olduğunda, kağıt mukavemetinde tutarlı kalite sağlamak önemlidir. Solenis, Hercobond™ polivinilamin (PVAm) ve Hercobond Plus glikoksillenmiş poliakrilamit (GPAM) kimyalarının yanı sıra FusionSM kombine mukavemet ve retansiyon-drenaj polimer programı da dahil olmak üzere geniş mukavemet katkı maddesi ve programları portföyü sunar.
- Bariyer Kaplamalar. Solenis'in TopScreen™ bariyer kaplamaları, kağıt üreticilerinin polietilen içermeyen, çevre dostu, kağıt ambalajlar üretmesini sağlar. TopScreen ürünleri, farklı derecelerde yağ ve gres direnci, su geçirmezlik, su buharı geçirgenlik oranı (WVTR) ve ısı sızdırmazlığı sağlayacak şekilde tasarlanabilir. Üstelik tüm TopScreen ürünleri, yeniden hamurlaştırılabilir, geri dönüştürülebilir ve çoğu zaman kompostlanabilir elyaf bazlı ürünlerin üretimini mümkün kılar.
Solenis, bu çeşitli ürün portföyüne ek olarak, müşterilerin kağıt ve karton akışlarına giren geri dönüştürülmüş malzemelerin ele alınması için optimize edilmiş bir çözüm geliştirmelerine yardımcı olmak amacıyla kapsamlı laboratuvar desteği ve test hizmetleri sunar. Örneğin uzmanlarımız, Western Michigan Üniversitesi (WMU) ve Avrupa Kağıt Endüstrileri Konfederasyonu (CEPI) tarafından belirlenenler gibi yerleşik ve uyumlulaştırılmış endüstri test standartlarına göre bariyer ve yüzey işlemeli malzemeler de dahil olmak üzere çeşitli malzemelerin yeniden hamurlaştırma ve geri dönüşüm verimliliğini değerlendirebilir. Test, ilk yeniden hamurlaştırma oranına, kabul/ret ve kayıp fraksiyonlarının kütle dengesinin kurulmasına, kolloidal çözünmüş malzemenin tanımlanmasına ve geri dönüşüm sonrasında tabaka görünümünün (optik, kir sayısı ve mukavemet özellikleri) değerlendirilmesine odaklanır.
1. şekil: Solda TopScreen bariyer kaplaması, ortada PLA lamine kağıt, sağda PE lamine kağıt
Solenis ayrıca dinamik kağıt şekillendirici ve pilot kağıt makinemiz gibi analitik araçlar kullanır ve gelen geri dönüştürülmüş elyafların mukavemetini nitelendirmek ve elyaf mukavemet kaybını telafi etmek ve geri kazanılmış elyaf kullanımının daha yüksek bir yüzdesini mümkün kılmak amacıyla kuru mukavemet programları için öneriler iletmek amacıyla kapsamlı kağıt testi yetenekleri sunar.
Geri Dönüştürülmüş Elyaf İş Ortağınız
Elyaf geri dönüşüm programları karton ambalajlara yönelik artan talebi karşılamaya yardımcı olsa da fabrikalar kontaminasyondan verimsiz enerji ve su kullanımına kadar çeşitli zorlukların üstesinden gelmek için operasyonlarını uyarlayabilmelidir. Solenis'in inovatif çözümleri, daha verimli sistemlere ve sürdürülebilir elyaf geri dönüşüm programlarına yönelik umut verici bir yol sunar.
Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi için güvenilir bir çözüm sağlayıcısı olarak Solenis, özel çözümler geliştirmek ve müşterilerimizin karşılaşabileceği tüm zorluklarla başa çıkmak için pazar ve uygulama bilgisine ve laboratuvar yeteneklerine sahiptir.
Elyaf geri dönüşümü zorluklarınıza nasıl yardımcı olabileceğimizi öğrenmek için bir Solenis uzmanıyla bugün iletişime geçin.